鋼框幕墻因其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性以及維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。它不僅能夠有效抵抗自然災(zāi)害如地震和臺(tái)風(fēng)的沖擊,還能提供良好的隔熱性能,減少能源消耗。鋼框幕墻的安裝過(guò)程快速且相對(duì)簡(jiǎn)單,有助于縮短工期并降低施工成本。其現(xiàn)代的設(shè)計(jì)和顏色選擇也使得建筑外觀更加現(xiàn)代化,增強(qiáng)了城市的美感。鋼框幕墻成為高層建筑設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。
一、鋼框幕墻的定義與組成
鋼框幕墻是一種由面板和支承結(jié)構(gòu)體系組成的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),其中支承結(jié)構(gòu)體系為鋼框架,它可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力或自身有一定變形能力、不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所作用的力。其主要組成部分包括鋼框架(如立柱、橫梁等)、玻璃面板、連接部件(如螺栓、螺釘?shù)龋┮约耙恍┕δ苄圆考ㄈ绶阑鹉z條、導(dǎo)水槽等)。
二、鋼框幕墻的類(lèi)型
(一)按幕墻形式分類(lèi)
- 明框鋼框幕墻:框架構(gòu)件顯露于面板外表面,有明顯的框架分格效果。這種幕墻的玻璃安裝在框架的凹槽內(nèi),玻璃與框架之間可以采用橡膠密封條等進(jìn)行密封,具有較好的密封性能和耐久性,并且由于框架外露,在外觀上可以呈現(xiàn)出較為規(guī)整的線條感,適合于多種建筑風(fēng)格的搭配。
- 隱框鋼框幕墻:這種幕墻的框架隱藏在面板后面,從外觀上看整個(gè)幕墻表面較為平整、簡(jiǎn)潔,視覺(jué)效果較為通透。隱框幕墻的玻璃通過(guò)結(jié)構(gòu)膠與框架粘結(jié),對(duì)結(jié)構(gòu)膠的性能要求較高,同時(shí)在安裝過(guò)程中需要保證粘結(jié)的牢固性和密封性,以確保幕墻的安全性和穩(wěn)定性。
- 半隱框鋼框幕墻:結(jié)合了明框和隱框的特點(diǎn),部分框架外露,部分框架隱藏,既能夠在一定程度上展現(xiàn)框架的線條美,又能營(yíng)造出簡(jiǎn)潔的外觀效果,在建筑外觀設(shè)計(jì)上有更多的靈活性。
(二)按功能分類(lèi)
- 普通鋼框幕墻:主要滿足建筑的圍護(hù)和基本裝飾功能,具有一定的抗風(fēng)壓、氣密、水密等性能,適用于一般的建筑環(huán)境。
- 防火鋼框幕墻:在鋼框幕墻結(jié)構(gòu)中采用防火玻璃、防火膠條等防火材料,具備防火功能。例如在一些建筑的防火分區(qū)隔斷處,采用防火鋼框幕墻可以有效阻止火勢(shì)蔓延,保障人員和財(cái)產(chǎn)安全。這種幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可能會(huì)增加防火封堵、防火隔熱等措施,以滿足防火性能要求。
三、鋼框幕墻的施工流程
- 預(yù)埋件制作
- 根據(jù)施工圖給定的尺寸劃線、割板,對(duì)于預(yù)埋鋼板切割好后,要用防銹漆作防腐處理,制作完成的預(yù)埋件需堆碼放好備用。
- 測(cè)量、放線
- 與土建單位聯(lián)系,獲取標(biāo)高點(diǎn)、進(jìn)出位線及軸線位置。
- 采用重錘、鋼絲線、測(cè)量器具及水平儀等工具在建筑主體上定出幕墻平面、立柱、分格及軸角等基準(zhǔn)線。
- 根據(jù)定出的基準(zhǔn)線,對(duì)照施工圖,對(duì)幕墻的分格尺寸進(jìn)行復(fù)核,并根據(jù)復(fù)核結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。
- 再用經(jīng)緯儀進(jìn)行復(fù)測(cè)、確認(rèn),幕墻的分格應(yīng)該從中間向兩邊分,非整塊尺寸均分于幕墻兩邊,并且幕墻分格軸線的測(cè)量放線應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)測(cè)量放線相配合,保證水平標(biāo)高準(zhǔn)確。
- 校對(duì)施工圖:對(duì)施工圖紙進(jìn)行詳細(xì)校對(duì),確保施工過(guò)程中的各項(xiàng)操作符合設(shè)計(jì)要求。
- 預(yù)埋施工:按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)埋件的安裝施工。
- 防腐處理:對(duì)鋼框架等金屬部件進(jìn)行防腐處理,防止生銹腐蝕,影響幕墻的使用壽命和性能。
- 龍骨制安:制作和安裝鋼框架龍骨,包括立柱和橫梁的安裝,確保其位置準(zhǔn)確、連接牢固。
- 調(diào)整固定:對(duì)安裝好的龍骨進(jìn)行調(diào)整,使其符合設(shè)計(jì)的平整度、垂直度等要求,并進(jìn)行牢固固定。
- 避雷施工及層間防火及保溫封修:安裝避雷裝置,進(jìn)行層間防火和保溫的處理,如填充防火材料、安裝保溫層等。
- 隱蔽驗(yàn)收:在隱蔽工程施工完成后,進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收,確保各項(xiàng)隱蔽工程符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
- 玻璃安裝:安裝玻璃面板,根據(jù)幕墻類(lèi)型(明框、隱框或半隱框)采用相應(yīng)的安裝方法,如明框幕墻將玻璃安裝在框架凹槽內(nèi),隱框幕墻通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)等。
- 打膠:在玻璃與框架之間或玻璃之間的縫隙處進(jìn)行打膠處理,起到密封和防水等作用。
- 撕保護(hù)膜清理:撕掉玻璃表面的保護(hù)膜,并對(duì)幕墻進(jìn)行清理,使其外觀整潔。
- 衛(wèi)生:對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的衛(wèi)生清掃。
- 驗(yàn)收:按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)鋼框幕墻工程進(jìn)行驗(yàn)收。
- 拆架:驗(yàn)收合格后拆除施工腳手架等臨時(shí)設(shè)施。
四、鋼框幕墻的性能特點(diǎn)
(一)優(yōu)點(diǎn)
- 美觀性
- 鋼框幕墻可以根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的需求,采用不同的框架形式(明框、隱框、半隱框)和玻璃類(lèi)型,創(chuàng)造出多樣化的外觀效果。例如,隱框鋼框幕墻可以營(yíng)造出簡(jiǎn)潔、現(xiàn)代、通透的建筑外觀,使建筑與周?chē)h(huán)境更好地融合;明框鋼框幕墻的框架線條可以增加建筑的立體感和韻律感,適用于各種風(fēng)格的建筑裝飾。
- 功能性
- 采光性好:玻璃面板能夠有效地將自然光線引入室內(nèi),提高室內(nèi)的采光效果,減少室內(nèi)照明的使用,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
- 隔熱保溫:采用中空玻璃等隔熱性能較好的玻璃材料時(shí),可以有效地阻擋熱量的傳遞,降低建筑物的能耗,提高室內(nèi)的舒適度。
- 隔聲降噪:玻璃幕墻對(duì)聲音有一定的阻隔作用,特別是采用雙層玻璃或多層玻璃結(jié)構(gòu)時(shí),可以有效地降低外界噪音對(duì)室內(nèi)的干擾,營(yíng)造安靜的室內(nèi)環(huán)境。
- 抗風(fēng)壓能力強(qiáng):鋼框架具有較高的強(qiáng)度和剛度,能夠承受較大的風(fēng)壓荷載,保證幕墻在惡劣天氣條件下的穩(wěn)定性和安全性。
- 具有一定的位移能力:能夠相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定的位移能力或自身有一定變形能力,適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)在溫度變化、地震等情況下產(chǎn)生的變形,避免幕墻因主體結(jié)構(gòu)的變形而損壞。
- 耐久性
- 鋼框架經(jīng)過(guò)防腐處理后,具有較好的耐久性,能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí),玻璃面板也具有較好的耐候性,不易受到外界環(huán)境的侵蝕。
(二)缺點(diǎn)
- 成本較高:鋼框幕墻的材料成本、制作成本和安裝成本相對(duì)較高,包括鋼材、玻璃、連接部件、密封材料等的采購(gòu)成本,以及高精度的制作和復(fù)雜的安裝工藝所帶來(lái)的成本增加。
- 維護(hù)要求較高:需要定期對(duì)幕墻進(jìn)行檢查和維護(hù),如檢查玻璃是否有破損、密封膠是否老化、鋼框架是否生銹等。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換,以確保幕墻的性能和安全。
- 防火性能有限(普通鋼框幕墻):普通鋼框幕墻如果不采用特殊的防火設(shè)計(jì)和材料,其防火性能相對(duì)較差,在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可能無(wú)法有效地阻止火勢(shì)蔓延,需要采取額外的防火措施,如設(shè)置防火隔離帶、采用防火玻璃等,來(lái)提高其防火性能。
五、鋼框幕墻在建筑中的應(yīng)用
- 商業(yè)建筑:如購(gòu)物中心、寫(xiě)字樓等,鋼框幕墻可以提升建筑的整體形象,營(yíng)造出高檔、現(xiàn)代的商業(yè)氛圍,同時(shí)滿足采光、視野等功能需求,吸引顧客和租戶(hù)。
- 文化建筑:例如博物館、藝術(shù)展覽館等,鋼框幕墻能夠?yàn)榻ㄖ峁┝己玫恼故拘Ч?,使建筑與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào),并且可以通過(guò)不同的玻璃類(lèi)型和框架設(shè)計(jì)來(lái)體現(xiàn)文化建筑的獨(dú)特性和藝術(shù)性。
- 交通建筑:在機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站等交通樞紐建筑中,鋼框幕墻可以提供廣闊的視野,方便旅客觀察站內(nèi)和站外的情況,同時(shí)滿足建筑大空間、大跨度的結(jié)構(gòu)要求,并且能夠適應(yīng)交通建筑人流量大、使用頻繁的特點(diǎn),保證其安全性和耐久性。
鋼框幕墻的防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)
鋼框幕墻的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
鋼框幕墻在高層建筑中的優(yōu)勢(shì)
鋼框幕墻的維護(hù)保養(yǎng)周期