淺析隱框鋁合金玻璃幕墻材料的質(zhì)量控制

    開放透明的玻璃幕墻為城市而生。近年來隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，玻璃幕墻建筑在我國各個(gè)城市得到了廣泛的應(yīng)用和普及。玻璃幕墻將建筑物外圍護(hù)的防風(fēng)、遮雨、采光、隔熱保溫等使用功能與建筑外墻裝飾相結(jié)合，形成融建筑技術(shù)、建筑藝術(shù)為一體的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，但由于玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的特殊性，涉及材料種類多、技術(shù)要求較高，既要有正確的設(shè)計(jì)計(jì)算、規(guī)范的工藝流程，又要有配套的加工設(shè)備及高素質(zhì)的施工隊(duì)伍。所謂隱框鋁合金玻璃幕墻，是指幕墻的鋁合金骨架隱藏于玻璃之后，通過硅酮結(jié)構(gòu)膠與玻璃可靠連接，外觀是玻璃和平直貫穿的膠縫，因其獨(dú)特的整體效果，受到建筑師的青睞，被廣泛運(yùn)用于多、高層建筑物上。


    隱框鋁合金玻璃幕墻所用的主要材料有鋁合金型材、玻璃、建筑密封材料、五金件4部分，選材要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r、工程的具體要求、兼顧美觀、實(shí)用、耐久等因素，現(xiàn)分述如下。


    1、鋁合金型材
          

    鋁合金型材主要保證幕墻的力學(xué)性能，即強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求，同時(shí)又要滿足美觀及耐久性的要求。目前，國內(nèi)可供選擇的鋁合金型材多采用定型幕墻系列，有多種型號(hào)的型材供選擇，分為豎料、橫料、固定件、啟閉件、輔助件等。


    鋁合金型材的強(qiáng)度要求根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)中鋁合金型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值采用。其化學(xué)成份符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋁及鋁合金加工產(chǎn)品的化學(xué)成分》GB/T3190的規(guī)定。加工精度均符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5327中規(guī)定的高精級(jí)。


    鋁合金型材的剛度和穩(wěn)定性要求，指的是鋁合金型材形成隱框幕墻工程后，在風(fēng)荷載作用下，板塊組件、啟閉件呈現(xiàn)脫落的狀態(tài)，組件結(jié)構(gòu)膠出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象，固定件、輔助件發(fā)生拔脫或折斷破壞等。這就要求幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力、剛度和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力，避免在荷載、地震和溫度作用下產(chǎn)生破壞、或過大變形和妨礙使用。高層建筑結(jié)構(gòu)中，在風(fēng)荷載和地震作用下，樓層層間位移△V與層高h(yuǎn)之比和結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移V與總高度H之比不宜超過的限值。幕墻的風(fēng)壓變形性能是指建筑幕墻在與其垂直的風(fēng)壓作用下，保持正常使用功能，不發(fā)生任何損壞的能力。對(duì)于鋁合金型材必須滿足：相對(duì)撓度值≤L/180，絕對(duì)撓度值~<20mm。對(duì)于具體工程而言，鋁合金型材要滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求，就必須經(jīng)過專業(yè)計(jì)算軟件的計(jì)算，根據(jù)工程地理位置氣候狀況等具體情況選擇合理的計(jì)算模型，只有通過計(jì)算并各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合格的鋁合金型材才是合理的選擇。


          

    鋁合金型材表面處理方式有陽極氧化、氟碳噴涂、粉末噴涂和電泳涂漆等。應(yīng)根據(jù)具體工程要求，合理選用表面處理方式，這里我們介紹應(yīng)用最廣泛的陽極氧化處理方式。


    鋁合金型材陽極氧化膜不僅起裝飾作用，而且更重要是防止自然界有害因素對(duì)鋁合金的腐蝕作用，氧化膜厚度要適宜，太厚一方面增加鋁合金陽極氧化成本，另一方有可能發(fā)生氧化膜與鋁合金粘結(jié)力降低，使氧化膜層發(fā)生空鼓、開裂甚至脫落現(xiàn)象。根據(jù)《鋁合金建筑型材》(GB/T5237-2000）檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，氧化膜級(jí)別厚度應(yīng)不低于AA15級(jí)。平均膜厚t≥15m，局部膜厚t≥12Um6

    2、玻璃
     

    玻璃的選用既要根據(jù)所受的風(fēng)荷載，室內(nèi)外冬夏溫差變化、立面分格大小及抗震因素，并考慮玻璃的自身性能及功能來選用。

               

    玻璃的設(shè)計(jì)強(qiáng)度都應(yīng)根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102—2003)采用。

     

    玻璃是一種脆性材料，在外力和溫差作用下容易破碎產(chǎn)生事故。所以，選用玻璃時(shí)，應(yīng)經(jīng)過專業(yè)計(jì)算軟件進(jìn)行以下幾方面的應(yīng)力計(jì)算：(1)自重作用下的應(yīng)力；(2)風(fēng)載下的應(yīng)力；(3)地震作用下的應(yīng)力；(4)溫度作用下的應(yīng)力等。

     

    隱框鋁合金玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)按《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50 189-2005@規(guī)定，根據(jù)建筑物所處的氣候區(qū)和窗墻比選擇玻璃，使玻璃幕墻的傳熱系數(shù)和玻璃遮陽系數(shù)符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

               

    玻璃的品種、規(guī)格與色彩應(yīng)與設(shè)計(jì)相符。整幅幕墻玻璃的色澤應(yīng)均勻，不應(yīng)有析堿、發(fā)霉和鍍膜脫落等現(xiàn)象。所有玻璃外觀質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)符合準(zhǔn)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼化玻璃》GB9963等有關(guān)規(guī)定。玻璃裁割后必須經(jīng)過倒棱、倒角的磨邊處理，否則隱框幕墻的玻璃邊緣顯露在外表面，將會(huì)影響幕墻的美觀整齊。

               

    3、建筑密封材料
     

    建筑密封材料包括結(jié)構(gòu)膠、密封膠、密封墊和密封膠條等。建筑密封材料的選取和使用極為關(guān)鍵，應(yīng)選用有較好的耐候性、抗紫外線和粘結(jié)性的產(chǎn)品，尤其是膠的抗變形性能，要能長久地承受拉力與壓力交替出現(xiàn)的循環(huán)應(yīng)力。這里我推薦以下幾種性能較好的的建筑密封材料。

     

    硅酮結(jié)構(gòu)密封膠是一種建筑結(jié)構(gòu)彈性密封材料，是重要的功能性工程材料。分為單組份型和雙組份型2種。鑒于結(jié)構(gòu)膠在工程上的作用和地位十分重要，必須按《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》(GB16776-1997)進(jìn)行各項(xiàng)性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后才能用于隱框幕墻工程中。結(jié)構(gòu)膠要有很好的抗拉強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和彈性模量，它同時(shí)也起到避震的作用。

     

    硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)具有多方面功能：1.杰出的耐天候老化性能；2.杰出的耐紫外光性能；3.杰出的耐水和濕氣作用；4.對(duì)金屬和許多塑料不腐蝕；5.中性、無毒的交聯(lián)體系；6.在溫度5℃~40℃間擠出性佳；7.幾乎無氣味的固化；8.固化時(shí)收縮率很低；9.儲(chǔ)存壽命長；10.高耐負(fù)荷性能。

     

    硅酮耐候密封膠是一種易使用、單組分、中性固化、低模量、高品質(zhì)的建筑硅酮密封膠。它具有長久的儲(chǔ)存性和杰出的粘接性，并與大氣中的濕氣反應(yīng)形成持久柔軟的密封。由于耐候硅酮膠在保證隱框玻璃幕墻的防水（防滲漏）功能有決定性的作用，故必須按《硅酮建筑密封膠》G B/T14683-2003進(jìn)行各項(xiàng)性能檢驗(yàn)，硅酮耐候密封膠應(yīng)具有多方面功能：1.優(yōu)異的耐候性能，不流淌；2.低溫于20℃到高溫+40℃具有優(yōu)良的擠出性；3.固化收縮率低；4．低溫于40℃到高溫+150℃的柔韌性好；5.儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)良；6.金屬無腐蝕；7.對(duì)多數(shù)材料不需要底漆。


    結(jié)構(gòu)硅酮密封膠和耐候硅酮密封膠必須由材料供應(yīng)方提供的產(chǎn)品質(zhì)量保限年限的質(zhì)量證明以及結(jié)構(gòu)硅酮密封膠與接觸材料的相容性和粘結(jié)性試驗(yàn)報(bào)告，且應(yīng)注意同一批次的結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量是否穩(wěn)定，不得使用超過有效期的結(jié)構(gòu)硅酮膠，耐候膠與結(jié)構(gòu)膠不得相互代用，尤其不得將結(jié)構(gòu)膠作為耐候膠使用。


    密封墊和密封膠條采用黑色高密度的三元乙丙橡膠制品，并符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑橡膠密封墊預(yù)成型實(shí)心硫化的結(jié)構(gòu)密封墊用材料規(guī)范》HG/T3039-1997的有關(guān)規(guī)定及《工業(yè)用橡膠板》GB/T5574-1994有關(guān)規(guī)定。密封墊擠壓成塊、密封膠條為擠壓成條，邵氏硬度并具有20％至35％的壓縮度。


    4、五金件
          

    隱框鋁合金玻璃幕墻鋁豎龍骨與結(jié)構(gòu)及鋁豎龍骨與橫梁均用不銹鋼五金件連接，性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，推薦使用奧氏體不銹鋼材料，電焊時(shí)應(yīng)對(duì)不銹鋼采取遮擋措施，防止電焊火花濺到不銹鋼上引起生銹；嚴(yán)格按規(guī)范要求采用防火等級(jí)為A或B1的材料，當(dāng)4材料的防火等級(jí)不明確時(shí)應(yīng)取樣進(jìn)行測試。幕墻窗鎖及其配件應(yīng)根據(jù)工程所在地的氣候狀況及工程的具體要求選擇，這里就不再累述。


    5、結(jié)論
          

    材料是保證隱框鋁合金玻璃幕墻質(zhì)量和安全的物質(zhì)基礎(chǔ)。隱框幕墻中的主要材料：鋁合金型材、玻璃、建筑密封材料及五金件等不是單獨(dú)起作用的，而常是相互制約，相互保障的。由于生產(chǎn)技術(shù)和管理水平的差別，生產(chǎn)廠家不同，材料質(zhì)量差別還是較大。但是，作為幕墻使用材料都應(yīng)滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)要求，不合格材料嚴(yán)禁使用。所有材料及附件均應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)量證明書及產(chǎn)品合格證，并由供應(yīng)商以書面形式提供十年以上質(zhì)量保證。  

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