建筑玻璃幕墙的类型特点及设计要点分析

建筑玻璃幕墙的类型特点及设计要点分析
摘要：1851年伦敦万国博览会场馆水晶宫，是以钢铁为骨架、玻璃板材为外围
护结构的建筑，以此为标志，开启了现代建筑的新篇章。

随着我国改革开放和城
市化程度加深，各种高楼大厦不断刷新着城市的天际线，各种建筑新材料运用于
现代高层建筑，特别是玻璃幕墙，完美体现了建筑的时代感和科技感。

由于玻璃
幕墙自重轻，外观美观轻盈，被广泛用于各类建筑，如机场、体育馆、火车站等
大型公共建筑，以及办公楼、公寓、厂房等民用建筑。

从20世纪90年代初至今，建筑玻璃幕墙在我国经历了近30年的快速发展，成了运用广泛的建筑结构体系
之一。

关键词：玻璃幕墙；类型特点；设计要点
引言
随着建筑行业的发展，建筑幕墙功能及外观要求不断提高，带动了幕墙系统
施工技术的创新与实践。

背栓式连接是一种新型的幕墙系统施工技术。

石材幕墙
背栓式连接是在石材表面钻出锥形扩大孔，植入背栓，并将背栓以连接件与龙骨
连接的施工技术。

龙骨与建筑预埋件连接，并将幕墙横龙骨焊接在主龙骨上，确
保了承载结构满足承载力要求。

采用背栓方式连接，能够满足建筑幕墙外观造型
要求，实现了幕墙系统的模块化施工，提高了施工效率，加快了建筑工程施工进度，简化了施工工艺，有力保障了建筑幕墙系统的高效施工。

一、建筑玻璃幕墙的特点和常规种类
作为一种轻型优质的悬挂于主体结构且不承担主体结构荷载与作用的建筑外
围护结构，建筑玻璃幕墙独具受力体系简约与造型外观丰富的双重优势，被越来
越多地应用。

如今我国玻璃幕墙种类齐全、技术可靠，各种类型的建筑都有与之
相适应的幕墙体系与之配套。

玻璃幕墙按面板固定方式可分为框支承玻璃幕墙、
点支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙3类。

框支承玻璃幕墙按施工安装方法可分为单元
式与构件式；点支承玻璃幕墙按所支承构架的不同分为钢桁架式、玻璃肋式、拉
杆式、拉索式、自平衡索桁架式、单层索式等。

在外立面表现形式中，构件式和
单元式幕墙运用最为广泛。

二、背栓式施工技术特点
背栓式施工技术是在传统的石材幕墙施工技术上改进形成的一种新型幕墙施
工技术，与传统的施工技术相比，背栓式施工技术具有几方面的特点。

（一）便于维护
背栓式施工技术通过合理的结构和构造设计，在石材的背面打出锥形扩大孔，再植入背栓，以专业铝合金连接件的方式将背栓固定在主体框架上，从而实现了
石材的独立安装、拆卸与维护，为石材后期保养维护提供了便利条件。

（二）安装方便
背栓式施工技术以横向分格和竖向分格作为基本单元，基本单元的尺寸约为
1m2，自重轻，安装方便，具备装配式施工技术特点，能够显著提高施工效率（三）受力均匀
由于石材、玻璃幕墙自重大，对承载结构稳定性、安全性要求极高。

在背栓
式施工技术应用中，通过合理布设连接点数量与位置，能够显著改善石材受力模式，从而实现石材幕墙的可靠连接，实现主体结构的均匀受力。

三、玻璃幕墙施工关键技术
（一）玻璃幕墙系统测量放线
根据施工图纸和控制轴线对楼板结构进行水平和垂直方向测量，检查其水平
和垂直偏差，确定单元式玻璃幕墙系统施工控制线，复核基准点、线的正确性，
以土建的±0.000标高为基准，利用水平仪、50m长卷尺及铅垂仪复核所有标高基
准线的正确性。

在复核过程中发现较大误差时应根据建筑标高和轴线做好特殊标记，并对结构处轮廓尺寸进行复核，对于结构偏差将影响幕墙板块安装的部位，
应及时通报，进行必要的修改。

根据埋件布置图，先对已预埋的埋件进行清理，埋件表面除混凝土，使之露
出金属面，再根据安装基准线级、幕墙分格线尺寸检查埋件位置的准确程度，如
果偏位或漏埋，要进行补板，补板时不允许悬空连接。

依据板块布置图在层间沿
垂直方向和水平方向拉控制钢线，弹出单元板块分隔线。

（二）施工准备工作
施工前，为避免幕墙安装工作受现场环境、主体结构偏差等因素影响，施工
单位须对前期工作进行检查，确认现场施工环境是否满足石材、玻璃存放场地要求，检查建筑机电设备、安装机具、临时用电是否满足要求，并确保建筑工程脚
手架工程、吊篮满足高处作业要求等。

同时，跟踪主体结构施工进度，校核建筑
结构偏差情况，依据主体结构提供的轴线、洞口控制线、建筑标准基准线等基准
点测量和校核预埋件标高与水平偏差，如发现预埋件偏差较大的情况，可通过调
整角码、增加焊缝长度的方式加以解决；如预埋件出现倾斜，则可通过增加垫板
方式调整角度；如出现预埋件漏埋问题，可使用植筋方式补焊埋件。

预埋件标高
偏差应控制在10mm以内，与幕墙垂直方向前后距离偏差应小于10mm，平行方
向左右偏差应小于10mm。

在预埋件处理过程中，应注意预埋件结构承载力强度
满足幕墙施工技术要求。

（三）设计要点
全玻璃幕墙的面板及玻璃肋应有效连接，不应与其他刚性材料直接接触，采
用胶缝传力时必须采用硅酮结构密封胶，面板与结构封修面空隙应采用密封胶密封。

采用悬挂式全玻璃幕墙应经建筑主体结构强度和刚度复核，确保其满足玻璃
系统构造要求，玻璃下端与槽底垫块应留有适当空隙，以满足玻璃伸长变形需要。

采用坐式体系时，其对主体结构变形的适应性和对地震作用下层间位移的适应性
均应充分考虑，以确保安全可行。

玻璃肋与夹具间的连接构造宜采用锚固胶黏结，避免螺栓群与玻璃局部刚性
挤压。

当玻璃肋高＞8m时，应考虑平面外的稳定验算，必要时采取防止侧向失
稳的构造措施。

当玻璃肋采用金属连接件时，其接头应能承受截面弯矩和剪力设
计值，同时应对螺栓受剪和玻璃孔壁承压进行端面强度验算。

（四）系统体系整体方案设计
应重视玻璃面板与支承框架的主要连接关系，如遮阳及装饰构件悬臂固定构造，结构胶的宽厚及可靠黏结。

还有压块定距紧固防脱，避免隔热型材传力，支
承件抗拉弯剪，开口截面弯扭复核，钢铝组合型材防电化腐蚀，但需有效承载力，开启框扇及五金配件合理配置验算校核等内容。

主要涉及方案分格划分与边梁或支承构件的承载可行性。

前期土建预埋布置
点位及防雷接地，后置埋件可靠补埋受力方案、连接焊缝等级及折减验算，以及
主体边梁封板加肋等与主体结构相关的内容，均需与主体设计密切配合。

幕墙设计资料应复核与建筑设计资料的一致性，与结构计算模型及参数选取
的一致性，并明确与主体结构界限的分工及施工操作的可行性。

结束语
在建筑工程中，采用背栓式施工技术安装石材和玻璃幕墙，能够显著改善传统幕墙施工效率低、成本高、施工质量不易控制、拆装维护困难等问题，实现了石材、玻璃幕墙的高效施工。

本工程中，施工单位通过引进高精度精雕机，并成立由意大利专家和企业技术人员组成的技术攻关小组，由国外专家全程参与项目建设，有力保障了幕墙设计的合理性，提高了石材加工精度，幕墙施工达到预期目标，取得了良好的社会效益与经济效益，具有良好的应用与推广价值。

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