田育豐
(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學院 廣西南寧市 530003)
新技術(shù)及新工藝對建筑外裝飾工程的影響
田育豐
(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學院 廣西南寧市 530003)
在建筑外裝飾的工程中主要把氣密性、防水設(shè)計、防雷、浮動連接、防腐、環(huán)保等設(shè)計項目作為重點,如果對項目的使用設(shè)計不當,將會給日后的使用帶來重大的安全隱患。本文對采用新技術(shù)新工藝在建筑外裝飾設(shè)計施工中的主要方法做出了詳細的闡述,表明了新技術(shù)、新工藝對建筑外裝飾工程的深遠影響。
建筑外裝飾;新技術(shù);新工藝;設(shè)計施工
隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對建筑外裝飾設(shè)計施工的要求也越來越高,涉及的工作量也隨之增加,建筑外裝工程的施工范圍從面材材料角度來劃分,主要分為石材幕墻、玻璃幕墻、鋁板幕墻、保溫層等項目。沈陽環(huán)保大廈因其地處重要的地理位置,并有特殊的建筑要求,石材幕墻、玻璃幕墻、鋁板幕墻都應(yīng)用在該工程上,因而設(shè)計施工中所要考慮的重點及難點問題較多。同時,在具體設(shè)計施工中,也遇到了一些細部上的問題。對此,我們均進行了重點考慮和著重設(shè)計。在此,歸納陳述如下。
2.1 玻璃幕墻的氣密性設(shè)計
空氣滲透性能主要是指在風壓的作用下,空氣能透過呈關(guān)閉狀態(tài)的幕墻所體現(xiàn)的性能。在該工程的玻璃幕墻中,實施雙道密封主要是通過選用膠條和密封膠來進行的,具有較好的氣密性。
表1 建筑幕墻開啟部分氣密性能分級表
表2 建筑幕墻整體氣密性能分級表
本工程的氣密性能達2級。
2.2 玻璃幕墻的水密性設(shè)計
雨水滲漏性能系指在風雨同時作用下,幕墻透過雨水的能力,在玻璃幕墻中,也采用膠條和密封膠進行雙道密封,因而水密性良好。
表3 建筑幕墻水密性能分級表
在玻璃幕墻設(shè)計中采用等壓腔原理防水。幕墻采用雙道密封,密封性能好,形成可靠密封系統(tǒng)。在《建筑氣候區(qū)劃標準》(GB50178-93)中,ⅢA和ⅣA地區(qū),即熱帶風暴和臺風多發(fā)地區(qū)按P=1000μZμCω0,且固定部分不宜小于1000Pa,可開啟部分與固定部分同級。其它地區(qū)按75%P進行計算,且固定部分取值不宜低于700Pa,可開啟部分與固定部分同級。故75%P=774.36Pa,本工程的水密性能為2級。
建筑的節(jié)能保溫涉及到諸多方面,其中最重要的部分是玻璃幕墻的節(jié)能保溫。玻璃幕墻的節(jié)能主要是指通過設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及材料的選用等來實現(xiàn)的,保證建筑物在使用的過程中,消耗最少的能量來獲得較為適合的溫度及光線環(huán)境。
幕墻常見節(jié)能方法分以玻璃節(jié)能法和減少空氣滲透量法。本工程充分利用以上措施,來達到保溫防結(jié)露的目的。
本工程主要選用Low-E玻璃,利用玻璃的優(yōu)良性能及中空處理,冬季可防止室內(nèi)溫度向室外擴散,從而起到保溫作用。
幕墻做為建筑的外圍護結(jié)構(gòu),對主體起保溫隔熱作用。本工程玻璃幕墻具有良好的隔熱性能,避免熱傳導。同時氣密性能很重要,筆者公司幕墻系統(tǒng)玻璃板塊的四周采用膠條雙道密封,保證氣密性Ⅱ級。
本工程中建筑幕墻的傳熱系數(shù)為4級。
表4 建筑幕墻傳熱系數(shù)分級表
表5 玻璃幕墻遮陽系數(shù)分級表
在《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-2000)中明確規(guī)定,對建筑物進行防雷設(shè)計時要將頂層雷擊和側(cè)向雷擊考慮在內(nèi)。該工程主要使用玻璃,屬于重要防雷建筑。由于會出現(xiàn)玻璃幕墻被雷擊中或靜電引起的失火現(xiàn)象,為了不影響整個建筑室內(nèi)設(shè)備的正常使用,可采用合理有效的防雷和防靜電感應(yīng)措施,以此來達到能夠安全使用的目的。
一些相關(guān)的幕墻防雷規(guī)范及防雷要求中明確表明,幕墻的預埋件鋼筋應(yīng)與大樓的樓板鋼筋相連,樓板鋼筋要與大樓主體的防雷鋼筋相連。幕墻豎龍骨通過防雷墊片與固定件相連通,最終固定件與預埋件鋼筋相連接。在這種情況下,整個幕墻系統(tǒng)就會與主體防雷系統(tǒng)形成一定的通路,從而實現(xiàn)防雷的目的。
對幕墻進行防腐設(shè)計是至關(guān)重要的。材料的選擇應(yīng)堅持使用比較耐腐蝕的材料,在對鋼制件進行現(xiàn)場焊接時,要采取相應(yīng)的防護措施。
材料選用:主龍骨主要選用鋁合金型材和鋼型材,對鋁合金材料進行粉末噴涂處理,對鋼龍骨的表面進行熱浸鍍鋅處理。附件為不銹鋼件,將耐腐蝕的非金屬材料作為密封材料。在不同的金屬材料之間安置絕緣墊片,避免出現(xiàn)電化腐蝕的現(xiàn)象。
現(xiàn)場施工:在建筑現(xiàn)場埋件補埋或焊接轉(zhuǎn)接件時,要在焊接后涂抹均勻的兩度防銹漆,然后再涂兩度富鋅漆,以此來提高局部的防腐蝕性。
工藝保證:對所有鋼轉(zhuǎn)接件的外表面進行防腐處理,在工廠內(nèi)就加工好鋼件需要的工藝孔加工部位,再進行熱浸鍍鋅處理,要注意的是,在鍍鋅前,將其進行噴砂除銹處理,保證鍍鋅層的厚度至少達到45μm。
在幕墻具備的所有構(gòu)造性能中,彈性連接是最重要的部分,這個結(jié)論的來源主要是對幕墻的平面內(nèi)變形性能及抗震性能具有一定的要求。從根本上說,變形性能和抗震性主要是要求幕墻板塊能具有相對的位移能力。但是,目前許多廠家為了降低成本,或?qū)@方面的技術(shù)不夠?qū)I(yè),在一定程度上,忽視了這種構(gòu)造要求,只是簡單的采用固定式連接,從而給消費者的使用埋下了一定的安全隱患。筆者所在的公司高度重視這種構(gòu)造要求,所以,對全部具備圍護功能的幕墻系統(tǒng)采用了彈性連接的方式。該工程玻璃幕墻的主系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為定位安裝、定距壓緊結(jié)構(gòu)。在這套結(jié)構(gòu)中,板塊與壓板可以相對滑動,從而實現(xiàn)了浮動連接。這種結(jié)構(gòu),完全可以滿足上述所說的幕墻性能要求。
幕墻和主體結(jié)構(gòu)的連接形式主要是主框一連接件一埋件主體結(jié)構(gòu)中。采用了螺栓連接,來保證豎框與主體結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)接能夠順利進行,并在轉(zhuǎn)接的位置上開設(shè)長條孔,以此來保證連接螺栓可在長條孔內(nèi)進行橫向滑動。其與轉(zhuǎn)接件連接后,可以使豎框與轉(zhuǎn)接件的組件進行上下、前后調(diào)整,具有三維調(diào)整功能。因此,本結(jié)構(gòu)體系完全可以滿足上述所說的兩種幕墻性能的要求。
幕墻是否具有一定的安全性和耐久性是作為建筑外圍護結(jié)構(gòu)首先要考慮的重要問題,另外,幕墻的相關(guān)設(shè)計要適應(yīng)其的使用功能,使幕墻的安全防護作用充分發(fā)揮出來。對此,我們進行了重點設(shè)計,主要表現(xiàn)在以下五個方面:
(1)物理安全性設(shè)計:根據(jù)相關(guān)的招標文件要求,在進行設(shè)計時要充分考慮到地震設(shè)防按照度,并對面材、龍骨及連接系統(tǒng)進行準確計算,達到強度上的設(shè)計要求,另外,為了保證幕墻的使用壽命,還需對關(guān)鍵件進行防腐處理。該工程采用了具有良好強度和剛性的鋼化玻璃,所以,通過采取這些措施,在一定程度上保障了幕墻物理上的安全性。
(2)防雷擊和靜電干擾設(shè)計:由于在該工程中主要使用了玻璃,是要重點采取防雷措施的建筑,對此,將防雷和防靜電的相關(guān)措施進行了充分考慮,確保幕墻能夠可靠接地,避免出現(xiàn)雷擊或靜電失火破壞建筑室內(nèi)設(shè)備的現(xiàn)象。
(3)防火設(shè)計:在防火方面也采取了相應(yīng)的加強措施,對相鄰的建筑之間,進行了隔斷和封修處理,讓建筑擁有良好的隔音效果,不光能避免外界的干擾,還有利于一些會議的保密。
(4)排水方面:在對幕墻進行構(gòu)造時,要保證可能會產(chǎn)生的冷凝水、滲漏水能夠及時順暢地排到室外,防止出現(xiàn)集水溶蝕鋁型材表面的情況。
(5)環(huán)境因素:在進行設(shè)計和施工的過程中,要將濕度、溫度及潮氣等方面充分考慮在內(nèi),在計算受力桿件時應(yīng)主要考慮溫度應(yīng)力的影響,與此同時,還要對材料表面進行防腐蝕處理,防止受到水及潮氣的影響。
在現(xiàn)代社會,幕墻在城市中早已不光是作為一種裝飾品和簡單的外圍護結(jié)構(gòu)而存在,隨著社會的進步,幕墻早已是大廈的一個重要組成部分,更多的參與了整個大廈的功能建設(shè)。另外,幕墻直接影響了整個大廈的環(huán)保節(jié)能性能。本工程所選用的系統(tǒng)是具有高性能的幕墻體系,針對環(huán)境保護方面,主要針對材料選擇及構(gòu)造設(shè)計進行分析。
兩類害蟲的成蟲或幼蟲會在玉米苗期4到6葉期間對幼苗的根尖和莖部進行啃食,啃食部位會在啃食過后變成黑褐色,并且病株葉片會顯示成片銀灰色斑,后葉片會逐漸變黃,最后葉片由上至下全部枯黃,最后導致植株的枯萎死亡。
(1)對幕墻進行環(huán)保設(shè)計是城市建設(shè)發(fā)展的重要部分,而外部裝飾材料是工程的關(guān)鍵部分,要求在材料的使用和構(gòu)造上,符合綠色環(huán)保理念,有利于降低大廈周圍的環(huán)境污染。本工程所選主要材料玻璃、鋁材等均不會污染環(huán)境,所有主要材料均可回收利用。
(2)由于硅酮結(jié)構(gòu)膠和密封膠在一定程度上會對環(huán)境產(chǎn)生影響,所以該工程在對幕墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,大大減少了它們的用量,選擇在工廠完成大量的工作,降低對幕墻及環(huán)境的污染程度。
(3)幕墻全部采用低輻射玻璃,具有較好的保溫、隔聲、隔熱的作用,有利于對環(huán)境的平衡和保護。
建筑玻璃的炸裂除了受到意外集中力的撞擊原因外,最主要的原因就是玻璃內(nèi)部存在熱應(yīng)力。建筑玻璃的熱炸裂是一個多因素綜合性問題,對于玻璃自身來說,造成熱炸裂的因素主要包括熱物理性能、力學性能及缺陷大小與分布。外部條件引起熱炸裂的原因主要有太陽輻射、外加荷載和設(shè)計因素。
對于一般情況而言,制約玻璃熱炸裂的因素主要有四個。
9.1 玻璃的吸熱率
該工程主要采用的是鋼化玻璃,玻璃對熱的吸收率比較低,且強度較高,耐溫變的能力較強,根據(jù)這種情況,在該工程中所使用的玻璃是不會發(fā)生炸裂情況的。
9.2 玻璃的板面尺寸
玻璃板面的尺寸在變大的同時,受熱膨脹后的變形和形成的約束力也在變大,由此造成更大的熱應(yīng)力,在一定程度上,加大了發(fā)生熱炸裂的幾率,相應(yīng)的,板塊尺寸越大,就越容易受到其他荷載的更大疊加效應(yīng)。
在該工程中,主要采用的玻璃是鋼化玻璃,具有高強度和較強的熱穩(wěn)定性,對于板塊尺寸比較大的玻璃,要嚴格計算玻璃的擠壓應(yīng)力和溫差變形應(yīng)力等。除此之外,在設(shè)計上,對玻璃接觸的材料選用柔性材料,并針對其采用定位安裝、定距壓緊的浮動式連接方式,在一定程度上,滿足了幕墻各種變位的相關(guān)要求,防止出現(xiàn)由結(jié)構(gòu)變形造成的玻璃炸裂現(xiàn)象,由此可見,在本工程中的一些設(shè)計因素是不會導致玻璃發(fā)生熱炸裂的現(xiàn)象的。
9.3 玻璃邊部的加工質(zhì)量
通過對熱應(yīng)力的分析發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)炸裂的情況時一般從玻璃的邊部開始,由于邊部的拉應(yīng)力最大,加工的缺陷情況較為嚴重,所以對邊部的加工質(zhì)量進行提高,有利于增強建筑玻璃的抗熱炸裂能力,所以在該工程中,主要對玻璃的加工質(zhì)量進行嚴格控制,對玻璃的邊部進行細磨倒角處理,將缺陷比較嚴重的玻璃剔除掉。
9.4 鋼化玻璃均質(zhì)處理技術(shù)
鋼化玻璃與普通浮法玻璃主要有以下區(qū)別:①鋼化玻璃強度是普通浮法玻璃的一倍②鋼化玻璃破壞是碎裂成直徑與厚度基本一致的小顆粒,小顆粒邊角均為鈍角,不易傷人,故為安全玻璃,在建筑玻璃中應(yīng)用廣泛。但鋼化玻璃由于其加工工藝必須使其內(nèi)存在很大內(nèi)應(yīng)力,此部分內(nèi)應(yīng)力在玻璃內(nèi)部或外表存在缺陷時在較長時期內(nèi)均存在自爆的可能性。產(chǎn)生自爆的原因主要是玻璃原片存在針孔、氣泡等缺陷。
為減少鋼化玻璃的自爆率,在鋼化玻璃出廠前,應(yīng)對其進行引爆處理,即將玻璃模擬溫差變化溫差變化范圍加大到280℃對鋼化玻璃進行熱沖擊,將存在缺陷的玻璃在出廠前引爆,減少鋼化玻璃出廠后或安裝后自爆的可能性。
綜合以上因素,本工程所選用的鋼化玻璃經(jīng)過我們詳細的計算,滿足合理的設(shè)計及嚴格的質(zhì)量控制,是不會產(chǎn)生熱炸裂的。
在地震發(fā)生時,引起幕墻震動的原因主要有以下兩種:①地震直接對幕墻的作用;②在遇到地震時,主體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變形,導致依附在上面的幕墻被迫一起變形。所以,幕墻作為主體的外圍護結(jié)構(gòu),只有保證自身的變形、變位能力超過主體結(jié)構(gòu)的變形,才能不出現(xiàn)損壞的情況。
該工程的抗震設(shè)防為Ⅶ度,準確計算幕墻的各個分體連接部位,比如豎龍骨與連接件的螺接處等。留有一定的活動量用來保證,當設(shè)防烈度或比設(shè)防烈度略高的地震作用到來時,幕墻能滿足抗震水準要求。
綜上分析,根據(jù)上述特點及施工中所遇到的具體情況,我們在施工中應(yīng)用了一系列新技術(shù)新工藝,確保了工程質(zhì)量,讓業(yè)主滿意,讓客戶放心,創(chuàng)造出一個優(yōu)質(zhì)精品工程。這些新的技術(shù)、新的工藝在整個建筑的設(shè)計施工過程及后續(xù)使用中發(fā)揮著不可磨滅的作用。
同時,作為工程設(shè)計施工人員要加強學習,適應(yīng)新要求,需要不斷豐富、強化相關(guān)新技術(shù)新工藝知識的儲備,并且身體力行的學習和推廣新技術(shù)及新工藝,在實踐中不斷更新新技術(shù)新工藝,讓新技術(shù)新工藝在建筑外裝飾工程發(fā)揮巨大作用。
[1]《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)[S].
[2]《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》(GB/T152272007)[S].
[3]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001,2006)[S].
TU767
A
1004-7344(2016)11-0301-02
2016-2-20
田育豐(1979-),男,講師,研究生,主要從事測繪工程工作。