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国内建筑幕墙工程质料小case研讨
作者:澳门云顶通讯员  更新:2019-09-23 15:44  关注:348

1、上言  

1984年中国在北京长城餐厅饭馆第一个采取应用玻璃幕墙,成为北京十分亮丽的建筑,拉开了国内建筑幕墙区域发展的序幕。为了促进国内幕墙工程的发展,中国建筑科学研究院成立了专门的机构,配备了professional人员和检测设备,对幕墙结构密封胶等关键质料性能进行检验,灰子 紫戎鞅嗔斯凇恫A磺焦こ 技术实现 规范》(JGJ102-96)、《金属与石材幕墙工程 技术实现 规范》(JGJ133-2001)幕墙 技术实现 规范,主编了《建筑点缀装潢工程质料验收规范》(GB50210-2001),《玻璃幕墙工程质料检验准则》(JGJ/T139-2001),《建筑幕墙工程检测方法与准则》(JGJ/T324-2014)等很多幕墙相关准则,为建筑幕墙工程质料策划、选材、正式动土、验收、检测、鉴定供给要紧的按照。随着国内建筑 技术实现 的发展和建筑质料生产手工制作的进步,在众多科研、策划、正式动土、质料相关单位的共同努力下,国内建筑幕墙区域实现了从无到有、从模仿引进到全面主导自主创新、从小规模的应用到成为世界建筑幕墙生产和使用第一大国,实现了跨越式快速发展。  

由于国内建筑幕墙工程体量巨大,难以避免出现诸多工程质料小case,本文以建筑幕墙按面板质料分类为玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙,分别对各种幕墙常见的工程质料小case进行阐述,并对典型质料小case的原因进行归纳。  

2、玻璃幕墙工程常见质料小case及原因归纳  

2.1、钢化玻璃自爆  

由于目上来随着建筑幕墙区域的高速发展,各种形式的玻璃幕墙日益增多,愈建愈高,幕墙玻璃在安装下,无外力影响下产生钢化玻璃“自爆”的质料小case频繁出现,导致建造部和很多省市出台了限制使用玻璃幕墙的规定,严重影响了玻璃幕墙的正常发展。  

幕墙钢化玻璃发生自爆的原因是多关键的,幕墙结构的策划、玻璃的加工、运输、搬运、安装、恶劣的气候、温度、使用的环境等均对玻璃的“自爆”有密切影响。此道钢化玻璃自爆最主要的原因是玻璃在其原片生产过程中由主料石英砂或砂岩中带入镍,由燃料及辅料中带入硫,在1400℃~1500℃ 摄氏熔窑燃烧熔化形成硫化镍(NiS)杂质,这种杂质具有冷胀热缩特性,留在钢化玻璃中的硫化镍杂质受外部温度等环境改动时发生相变,其体积膨胀,处于玻璃板芯张应力层的硫化镍膨胀使钢化玻璃内部产生更大的张应力,当张应力超过玻璃自身所能承受的极限时,就会导致钢化玻璃自爆,从自爆的钢化玻璃可以找到起爆点处的“蝴蝶斑”,“蝴蝶斑”主题有硫化镍杂质黑色点。  

由于硫化镍的不细目性,易于 硫化镍遭成的钢化玻璃自爆时间也具有不细目性,相关研究资料表明,一般钢化玻璃生产下3到5年是钢化玻璃自爆的高发期,目上的高技术手段还无法预测何时、哪一块玻璃将出现“自爆”。但是对钢化玻璃自爆可以采取应用以下措施加以预防,将发生自爆的概率降低。  

1.在玻璃原片生产过程中,应决定含硫、镍圆素较少的主料、燃料及辅料,降低硫化镍的生成,减少钢化玻璃中硫化镍的含量。  

2.在玻璃深加工阶段,增加一道均质处理(HST)工序,即将钢化玻璃加热到290℃进行二次热处理,并保温至少2个钟点再冷却到室温,这一过程使钢化玻璃中存在的硫化镍等杂质提上完成晶相转变,让存在自爆隐忧 的玻璃主动自爆而被淘汰,留下的未爆裂玻璃在使用过程中发生自爆的概率极低。  

3.放弃普通钢化玻璃,采取应用超白玻璃,即在原料熔化过程中通过精细的把握,使得超白玻璃相对普通玻璃具有更好均一的成分,其内部杂质更少,易于 大大降低了钢化下的自爆概率。  

2.2、玻璃幕墙开启扇脱落  

在玻璃幕墙策划中,为满足建筑通风及消防安全需要,玻璃幕墙大量设置开启扇,无论是构件式玻璃幕墙灰子 堑ピ彩讲A磺剑羯纫还嵛闲娇簟I闲娇糁饕扇∮τ昧街諴lan,早期的玻璃幕墙开启扇采取应用一种摩擦型铰链(四连杆或五连杆)作为开启扇承重构件,配合限位风撑实现上悬式开启;另一种是采取应用挂钩式铝型材,铝型材作为开启扇承重构件,配合限位风撑实现上悬式开启。在实际工程应用中,高层、超高层建筑越来越多,幕墙开启扇也出现了开启扇脱落的严重质料小case。  

(1)摩擦型开启扇脱落原因  

①摩擦型铰链选型没有经过结挂子 芰扑悖宦愠幸羟蟆  

②开启扇型材壁厚过薄,没有加强措施,固定螺钉地位型材空壁局部破坏,螺钉松动,导致开启扇脱落。  

③连接铰链与铝型材的紧固件强度不足。  

早期使用的摩擦型开启扇脱落小case,主要是策划质料小case,策划人员没有足够重视开启扇受力计算,一贯见到一个工程的铰链仅一个型号,局部玻璃面积较大时,开启扇没有单独计算、单独选型。  

(2)挂钩式开启扇脱落原因  

①限位块没有设置,或限位块强度不足。  

在极端环境下(如台风)限位风撑损坏,开启扇以很大角度开启,没有限位块限制,匆子 侄贸鱿滞压诚窒螅贾驴羯日逋崖洹  

②开启扇上横梁刚度不够  

开启扇上横梁除了承受上一块玻璃的重量外,还有承受开启扇的自重,以是此横梁挠度比固定玻璃地位横梁要大,一旦挠度超过《建筑幕墙》GB/T21086-2007规定的3mm限值,就会存在脱落的风险。  

2.3、玻璃幕墙渗漏水  

玻璃幕墙完工下,使用者最直观感受的就是渗漏水小case,接连许多年来已成为玻璃幕墙工程中最常见的质料小case之一。玻璃幕墙渗水原因较为复杂,综合圆素多,涉及到策划、质料、正式动土等各个环节。以下是各环节中常见幕墙漏水主要原因归纳及对策。  

(1)策划原因  

策划与正式动土协调性差,尤其匆子 侄贸鯪ow幕墙与主体结挂子 湛诓课唬嗔诹礁瞿磺较低辰唤硬课唬磺蕉ゲ渴湛诓课坏龋庑┨厥獠课淮易于 侄贸鱿忠蛑魈褰峁蛊罨蚰磺嚼奂莆蟛疃贾略蕉镣贾讲皇视玫淖纯觯枰呋嗽庇胝蕉寥嗽背湟绻低ǎ踔两胂殖∈导什饬糠党撸姓攵孕缘爻鼍呤毡呤湛赑lan。玻璃幕墙出现渗漏水频率最高的也是这些特殊部位。  

(2)质料原因  

密封胶是引起玻璃幕墙渗漏水的主要质料之一,有些工程采取应用劣质密封胶,注胶一段时间下发生密封胶胶缝起泡、开裂或不凝固等现象,导致幕墙渗漏水;密封胶使用上没有按照相关准则进行相容性试验,在实际工程中和质料的粘结性差,粘结部分失效,无法满足密封要旨,遭成玻璃幕墙渗漏水。对于铝型材表面的处理不满足相关准则的要旨,表面涂层产生的附着力低,氧化膜的厚度过薄或过厚,均导致密封胶粘结失效,遭成幕墙渗漏水。  

(3)正式动土原因  

正式动土人员professional程度和技能水平对于玻璃幕墙工程的质料有要紧影响,在工厂和工地现场,部分工人不按照规定的密封胶注胶流程作业,正式动土质料不合格,导致密封胶不密实,出现孔洞、气泡等小case,遭成幕墙渗漏。注胶作业过程中正式动土人员对密封胶薄厚把握不均匀,部分过薄或是过厚;局部地位不衬垫泡沫棒,使整个胶缝构成三面粘接,限制了密封胶的变形,玻璃和胶的粘接匆子 侄眯纬闪逊炜眩獬刹A磺缴┭现亍  

正式动土人员不按图纸正式动土,测量放线偏差过大,幕墙上下立柱没有预留伸缩缝,在外部温度改动下,立柱发生收缩或膨胀,导致玻璃胶缝开裂,产生渗漏水小case-。  

正式动土时的偷工减料也是遭成玻璃幕墙渗漏水的主要原因。 诸如典型的明框玻璃幕墙,渗漏水点出Now横梁地位,主要原因为露天玻璃铝压块及胶条没有一贯设置,而是设置成长度为100mm,每块玻璃设置两块,压块外扣厚度为1.5mm的铝点缀线条,铝点缀线条与玻璃之间密封胶质料无法保障,幕墙工程未出质保期该地位就出现密封胶开裂导致渗漏水的质料小case。  

3、石材幕墙工程常见质料小case及原因归纳  

石材幕墙因外观精美,自然质感好等奇特的优势,越来越多地用于各类建筑的外立面。随着建筑外形日益复杂、新质料新手工制作的应用以及用户对幕墙工程质料要旨日益严格,存在于石材幕墙工程中的质料小case亟待解决。  

3.1、石材板块脱落  

(1)质料决定不合理  

面材决定不合理,天然石材各种颜色、花纹种类繁多,但并不是一切石材都适用于露天复杂环境,应按照相关准则规范,揣摩吸水率,弯曲强度等要紧参数甄选用料。人造石材色泽均匀,纹案多样,然则各生产厂家产品的 技术实现 和质料准则不统一,国家也没有推出相应的准则规范区域的发展,导致人造石材的质料良莠不齐。  

石材结构胶决定不合理。正式动土过程中有很多用云石胶代替环氧树脂结构胶使用的状况。原因有两种:1、正式动土人员不professional,对胶的性能及用途不了解,存在吟味上的错误。2、有些正式动土人员明知易于 犯,因为云石胶造价低、固化速度快。云石胶是不饱和树脂胶,适用于建筑石材的快速定位及拼花、修补、粘结,主要是石材与石材间的粘结用胶。如果使用于石材与金属挂件的粘结,其粘结强度要远远低于石材专用环氧树脂结构胶。云石胶的固化成型要比环氧树脂结构胶快,正式动土比较简便,Price较低,但其对石材的污染也相对较大。而且云石胶固化下的弹性比专用胶差,这对抵抗疲劳荷载和温度应力感化很不利。以是必须使用石材专用环氧树脂结构胶。  

(2)连接系统决定不合理  

石材幕墙的连接方式常见的有钢销式、短槽式、通槽式、背栓式等,钢销式石材幕墙抗剪面积小,在地震环境中极易受损,已不适宜在石材幕墙porject中应用。早期使用钢销式连接方式的石材幕墙频繁出现由于石材钢销孔连接处断裂,导致石材开裂、脱落的现象。  

为了降低造价,部分正式动土单位往往擅自将挂件改成斜插式挑挂件,实质上这是一种非常危险的挂接形式,在策划阶段就应该加以肃清。由于在石材背部开斜口,交接部位会形成三角形的石材板块,这样的切口本身就极易崩坏,一些正式动土人员为了方便正式动土,甚至会只切一些平行的切口插入石材背部,极易遭成板块的滑脱。  

(3)石材挂件连接失效  

石材幕墙挂件的材质多为不锈钢或铝合金,常见的挂件形式有T型挂件、SE型挂件、L型挂件、背栓等。T型挂件(或蝴蝶型)在石材上下边部开槽连接,一组挂件要把握上下两个石材板块的固定,导致石材只能自上而下或自下而上逐层安装,无法分层安装和单独更换石材。而实际工程中,大部分正式动土单位为了追赶工期,节约底,往往采取应用分组分层安装石材,如此这般各组间交接处的收口石材无法安装进槽,一贯的做法是将交接处收口石材的下边两短槽沿石材背部切平,短槽切成开放的L型槽口,再注满云石胶,推入石材将T型挂件与石材快速粘结固定。云石胶自身没有韧性,强度不足,又由于不饱和聚酯树脂与固化剂配方的比例悬殊(一贯是100:3),人员正式动土时不好掌控,一旦比例超过3百分比,就会导致胶体变脆,降低粘接性能,长期靠云石胶粘结势必会发生胶体脆裂,导致石材脱落。易于 ,各地已出台相关文件要旨限制或禁忠子 哪磺绞褂肨型挂件系统。  

背栓石材在应用过程中常出现背栓与龙骨的连接失效导致石材脱落的状况,一贯是正式动土时不按图正式动土,操作不规范遭成。 诸如北京某写字楼石材幕墙工程,自竣工验收的8年时间已经出现多次石材脱落事件,其脱落原因主要是石材背栓与龙骨没有按图纸要旨采取应用螺栓固定,而是采取应用焊接固定,且焊接质料差,焊缝处开焊导致石材脱落。  

(4)特殊部位及造型石材连接不牢固  

石材幕墙常有复杂的点缀线条和外挑造型,在转角地位,腰线地位,檐口地位,吊顶区域等特殊部位的连接构造尤其要紧。由于这些特殊地位的石材幕墙正式动土难度大,地位隐蔽不匆子 侄眉觳榈剑鱿种柿闲ase的概率也最高。  

由两块石材拼接成L型的转角石材,采取应用加强石粘结做法,且一贯短边石材没有独立挂件与幕墙龙骨形成可靠连接,经过一定的时间和环境条件感化下,胶很快老化失效,导致短边石材脱落相邻的石材拼接可以采取应用粘接,但粘接只能作为保证石材拼接美观性和密封性的临时固定,应保证石材幕墙的每一块石材均有独立挂件与幕墙龙骨形成可靠连接。  

为了与立面成果保持一致,部分工程入口、檐口等部位采取应用石材作为吊顶质料,早期工程对吊顶及檐口石材不够重视,石材本身属于自重较大的脆性质料,策划时也没有针对吊顶石材设置加固措施,正式动土时该地位正式动土作业难度大,也不匆子 侄眉觳椋挥芯榈恼蕉寥嗽碧巴挤奖悖还岵扇∮τ眯辈寮胶粘固定檐口及吊顶石材,导致吊顶石材脱落环境屡见不鲜。在石材幕墙策划阶段应设置单独的正式动土 技术实现 Plan对特殊部位的石材安装进行加固处理,正式动土过程中细节检查特殊部位的正式动土质料,对于危险性较大的檐口、吊顶石材可采取应用仿石喷涂铝板或蜂窝石材替换使用,减小石材脱落风险。  

3.2、石材幕墙外观色差大  

大面石材安装上不经过排版,直接上墙安装,导致立面石材色差严重,观感质料差。天然石材尤其是表面处理为抛光面的石材面板具有普遍的色差小case,在工程质料使用石材量大的时候,同一品种的石材一般由多个矿山供应,这就遭成不同批次进场的石材在颜色、花纹上存在异议;即室子 峭桓隹笊剑蛭目缮疃取⒌匚坏牟煌髋问牡难丈⒒ㄎ埔泊嬖谧乓欢ǖ牟畋稹J呐虐媸侵附庸こ隼吹氖拿姘,按图纸的平面图中轴地位,区域、立面、次立面、楼宇等部位逐一排列观察现场成果。如颜色有异议,及时进行调整,更换等。石材排版成果的好坏直接关系到整体立面点缀成果及观感质料。  

4、金属幕墙工程常见质料小case及原因归纳  

金属幕墙因色彩多样,面材轻质和良好的加工性能,能够适应各种复杂的外立面点缀策划等特点,在国内建筑幕墙中广泛应用,尤其是造型奇特的外立面点缀工程中应用较多。金属幕墙所使用的面材主要有以下几种:铝复合板、单层铝板、铝蜂窝板、防火板、夹芯保温铝板、不锈钢板、彩涂钢板、珐琅钢板等。  

4.1、金属板块脱落  

遭成金属板脱落的的主要原因是金属板和龙骨的连接策划不合理、安装不牢固。 诸如下图显示的某工程夹芯保温铝板纵剖节点,起首钢立柱中芯柱的长度不满足规范要旨的400mm,再者芯柱与下立柱没有螺栓固定,更要紧的是固定铝压块的自攻螺钉通过上立柱下打入芯柱,当出现环境温度冷热交替导致钢材热胀冷缩,上下立柱有垂直位移,芯柱与上立柱间的位移将自攻螺钉剪断,最终导致夹芯保温铝板脱落。  

4.2、金属板面变形  

遭成金属板变形的原因是多关键的,排除金属板材选用不当,运输及安装下受外力破坏等原因,主要原因有:  

 

(1)在金属板策划及加工时没有足够地揣摩金属板受外荷载感化下大挠度的变形影响,没有按规范要旨设置加强筋或加强筋设置不符合要旨。金属板幕墙在使用过程中经过风吹、日晒、雨淋,必然会出现变形现象。  

(2)金属板和龙骨的连接策划不合理,采取应用金属板周边折边下,将金属板用螺钉固定在框架龙骨上的结构,单块金属板尺寸较大时,受环境温度影响便会出现线性膨胀量无法抵消,金属板面应力无法释放,迫使板块屈服,在空气感化下向外出现凸出变形现象。金属板面变形除了影响视觉成果,也会遭成金属板板面不平整,接缝不平齐、板间密封胶开裂,易于 导致金属幕墙渗漏水小case。易于 ,在幕墙策划时一定要遵守板块连接结构完全能够吸收质料因温差产生的热应力和地震产生的平面内变形要旨的原则。  

4.3、金属板幕墙出现变色、脱色现象  

金属板幕墙产生变色、脱色,主要是由于选用面板表面处理不当遭成的。金属板的表面处理分为粉末喷涂、氟碳喷涂、阳极氧化等方式,各种表面处理方式又按照使用环境、面板表面光泽度等参数分为多种型号,金属幕墙作为建筑的外点缀工程应选用抗老化、耐腐蚀性强的优质涂料,再是也要从管理上肃清以次充好、假冒伪劣产品的出现,从质料决定上肃清金属板出现脱色、变色的现象。  

5、结语  

由于国内建筑幕墙发展过快,相关准则和工程管理对低水平的建筑幕墙工程管控不到位,导致出现诸多工程质料小case,尤其是钢化玻璃自爆危及人身安全得不到有效解决,已经导致建造部和很多省市出台了限制使用玻璃幕墙的规定,严重影响了玻璃幕墙的正常发展。其他幕墙工程质料小case不解决的话也下患无穷。易于 ,必须制定更严格的准则规范,强化工程质料责任追究制,有效解决建筑幕墙工程质料小case。  

为了解决大量现场正式动土产生的人为质料缺陷,中国建筑科学研究院联合国内众多大幕墙集团官网和相关单位,正在编制中国工程准则化协会准则《装配式建筑幕墙工程 技术实现 规程》,该规程将加强对钢化玻璃自爆的管控,引入对大型装配式幕墙策划、选材、加工、组合、安装等的高准则要旨,从根本上解决国内建筑幕墙工程质料小case,升级下的规程为进一步提高国内建筑幕墙工程 技术实现 水平制造条件。  

参考文献:  

①GB/T21086-2007,建筑幕墙  

②JGJ102-2003,玻璃幕墙工程 技术实现 规范  

③JGJ133-2001,金属与石材幕墙工程 技术实现 规范  

④国内建筑幕墙 技术实现 30年发展-黄小坤、赵西安等,《建筑科学》2013年11期  

⑤S60框架幕墙系统自攻螺钉抗拉拔性能试验研究和计算方法归纳-曾滨、韩维池等,《工业建筑》2015年11期  

⑥U80幕墙系统气密和水密性能试验研究-惠存、韩维池等,中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第16届(ISSF-2018)学术交流会暨教学研讨会论文集  

⑦幕墙用密封胶加速老化试验方法研究-刘军进,《中国胶粘剂》2018年08期  

⑧超大单圆式幕墙策划愿景与关键正式动土 技术实现 -吕伟,《正式动土 技术实现 》2018年S1期  

⑨区域准则《既有建筑幕墙可靠性(鉴定及加固规程》(报批稿)  


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