隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種先進(jìn)技術(shù)逐步并快速滲透到各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于建筑幕墻這一新型行業(yè),其成效尤為顯著。鋁合金隱框玻璃幕墻是一種綜合性技術(shù)新產(chǎn)品,該幕墻沒有用以夾持玻璃并承重的鋁合金外框,它是完全依靠結(jié)構(gòu)膠把成百上千塊的熱反射鍍膜玻璃粘結(jié)在鋁型材框架上,玻璃之間的縫隙用密封結(jié)構(gòu)膠粘接,整個(gè)形成一個(gè)大面積玻璃鏡面,裝飾于建筑物外立面的幕墻。使建筑物顯得別具一格、光亮、明快和挺拔。較其他裝飾材料,無論在色彩還是在光澤方面,都給人一種全新的概念。特別是應(yīng)用熱反射鍍膜玻璃,將建筑物周圍的街景、藍(lán)天、白云等自然景象,都映在建筑物的外表面上,并且隨著季節(jié)、時(shí)間和光線強(qiáng)弱的不同而變化,從而使建筑物的外表層層交錯(cuò)。情景溶融形成絢麗多姿近看景物豐富,遠(yuǎn)看又熠熠生輝,光彩照人的效果。加之隱框玻璃幕墻選用的熱反射鍍膜玻璃的透光率數(shù)碼都在20以下因此具有強(qiáng)烈的防窺功能,即在戶外看不見大樓室內(nèi)的景物,起到帳幕的作用,而戶內(nèi)仍可向室外眺望通覽無阻,正由于這種魅力,我國(guó)形成隱框幕墻熱。但必須知道這種幕墻的設(shè)計(jì)、制作、安裝施工和材料的技術(shù)要求特別嚴(yán)格,難度、技術(shù)復(fù)雜程度和風(fēng)險(xiǎn)度也特別大。
由于一些廠家不完全按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程干,在國(guó)內(nèi)曾多次出現(xiàn)幕墻工程塌落,損失慘重,令人觸目驚心,不能不引起我們極大的重視。
一、隱框玻璃幕墻設(shè)計(jì)中存在的隱患:
幕墻質(zhì)量好壞,第一道關(guān)就是設(shè)計(jì)計(jì)算,不計(jì)算無法確定鋁型材截面大小。在設(shè)計(jì)計(jì)算方法上目前有兩種情況:一是以經(jīng)驗(yàn)為主的定值表達(dá)的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算法;二是以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算法。建筑幕墻是建筑物的外維護(hù)結(jié)構(gòu),它應(yīng)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算為最佳。
經(jīng)過計(jì)算才能確定預(yù)埋件位置及埋板、錨筋、尺寸和型材系列。但是在國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠家沒有嚴(yán)格履行此程序,有的不管在什么地方的幕墻及其高度、形體、地理位置、氣候條件及環(huán)境、重要性一律采用150系列的,這是非常不嚴(yán)肅的作法。在設(shè)計(jì)幕墻時(shí),風(fēng)荷載是重要的設(shè)計(jì)參數(shù),它在重力,溫度及地震等作用中處于控制地位。風(fēng)荷載對(duì)玻璃尺寸、膠縫的大小、桿件的截面起著決定性的作用,如風(fēng)荷載取值不適當(dāng),將影響幕墻的安全使用。有些廠家壓低風(fēng)荷載取值,不考慮當(dāng)?shù)?0年一遇的風(fēng)壓值,以達(dá)到減少型材截面尺寸、玻璃厚度、膠縫寬度和厚度,從而降低成本,非法增加利潤(rùn)的目的。
這樣就在設(shè)計(jì)中埋下了定時(shí)炸彈,一旦突然遇見一次50年一遇的大風(fēng),就要全部玩完,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來很大的損失。
二、隱框玻璃幕墻型材使用中存在的隱患:
1、熔練時(shí)加廢鋁電線、廢鋁鍋等代替鋁金屬、鋁元素
保證幕墻質(zhì)量的第一要素就是型材,隱框玻璃幕墻的鍍膜玻璃由于沒有外框,而是完全依靠結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在鋁材上,因此對(duì)鋁材、玻璃和結(jié)構(gòu)膠的要求極嚴(yán)。幕墻常用的鋁材應(yīng)符合GB/T5237?2-2000的要求其原狀態(tài)是由鋁鎂硅等元素組成,首先成份得到保證才能談得上有合格的強(qiáng)度,但有的鋁材廠為了減少成本,在熔練時(shí)加廢鋁電線、廢鋁鍋等代替鋁金屬、鋁元素。用這種鋁材做任何幕墻都是非常危險(xiǎn)的。因?yàn)樗_(dá)不到強(qiáng)度要求,保證不了幕墻的功能和使用壽命,這是隱患其一。
2、不按元素含量配制的鋁合金型材
鋁合金元素由上表可以看出,它的配制合金,每一種元素均有一定范圍的含量,鎂的價(jià)格高,有的生產(chǎn)廠為減少成本,把鎂的用量減少到最少允許含量。有的更甚者,把鎂的含量低于允許的最少含量。這不按元素含量配制的鋁合金型材,基本談不上是6063合金,最后使型材機(jī)械強(qiáng)度很低,很容易彎曲,這也是有的鋁材價(jià)格便宜的原因。鋁材價(jià)格便宜,整個(gè)的成本就降低,但以后如何加工,質(zhì)量也上不去這就如中裝協(xié)鋁制品委員會(huì),原彭政國(guó)理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)所說的“帶有隱患的玻璃幕墻是空中的定時(shí)炸彈”,當(dāng)然其它元素用量不按上述表中含量配方也會(huì)造成同樣后果。
3、鋁合金熔煉爐也是影響其合金質(zhì)量
配制好的6063合金如何熔化,用什么爐子是至關(guān)重要的,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各廠家采用的爐子也大不相同,有70年代水平的;還有90年代水平的,有燒煤的、燒油的、還有燒氣的和電熱熔爐,有的爐子有煙筒,有的爐子無煙筒,一般采用的為方型爐(矩形爐),先進(jìn)的是圓型爐也有的圓型爐可以傾斜到鋁水。論噸位有幾噸到幾十噸的熔鋁爐,比較先進(jìn)一點(diǎn)的,在熔鋁爐下面,再加一個(gè)靜置爐,配制6063合金用,可在此爐內(nèi)除渣除氣、靜置,然后再鑄造鋁棒,以供擠壓使用。這種爐和原始燒煤爐子配制的合金質(zhì)量決對(duì)不一樣。一般爐子不論燒什么燃料,均有煙筒,燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣渣大部分可以從煙筒排出;如沒有煙筒,廢氣廢渣會(huì)全部熔在鋁水中,這樣鑄出的鋁棒內(nèi)部存在著嚴(yán)重的夾渣氣泡,擠壓出的型材必有嚴(yán)重的質(zhì)量問題,會(huì)使它的物理性能嚴(yán)重下降。一是強(qiáng)度不夠,二是表面尺寸公差,表面光潔度均較差,決不能用在隱框幕墻上。
4、型材擠壓的質(zhì)量
我國(guó)型材擠壓機(jī)種類很多,檔次相差較大,有用簡(jiǎn)易的擠壓機(jī)有用壓擠塑料機(jī)改造的,有少量國(guó)產(chǎn)的,其次大部分是臺(tái)灣的、日本的、美國(guó)的和西德的,有水壓的、油壓的五花八門,好和差的擠壓機(jī)在同樣的鑄棒,擠出的型材質(zhì)量決不一樣。在鋁材的淬火上也有水冷淬火,也有風(fēng)冷淬火。建筑用6063型材是用風(fēng)冷淬火,把淬火后的鋁材放在時(shí)效爐內(nèi)時(shí)效一定時(shí)間,鋁材內(nèi)部結(jié)晶重新排列,機(jī)械強(qiáng)度明顯提高。在金屬所有合金中,唯獨(dú)只有鋁合金有時(shí)效狀態(tài),但各生產(chǎn)廠家雖然都經(jīng)過時(shí)效,但效果差別很大,這與鋁型材擠壓溫度速度有關(guān),和型材出擠壓機(jī)時(shí)風(fēng)冷速度與風(fēng)量有關(guān),如不能盡快把擠壓出的500多度的型材迅速冷卻到200度以下,這叫淬火不完全,時(shí)效后鋁材強(qiáng)度就不理想。
5、隱框幕墻用的鋁型材表面氧化膜厚度
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,不低于15μm,否則粘結(jié)牢固度明顯降低,現(xiàn)在有不少?gòu)S家供給隱框幕墻用的鋁型材,其表面氧化膜厚度均達(dá)不到這個(gè)要求,有的甚至于不到12μm,這就十分危險(xiǎn)。
6、鋁型材表面處理
除了陽極氧化膜以外,尚有電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳噴涂。電泳涂漆表面光澤好,防腐能力強(qiáng),但漆膜牢固度差,不能用在隱框玻璃幕墻的粘結(jié)面上。用在隱框玻璃幕墻上的鋁型材表面處理,日前只有陽極氧化膜型材為佳。
三、隱框玻璃幕墻玻璃使用中存在的隱患:
玻璃是鋁合金幕墻的主要材料之一,它直接制約幕墻的各項(xiàng)性能,同時(shí)也是幕墻藝術(shù)風(fēng)格的主要體現(xiàn)者,因此選用鍍膜玻璃是幕墻設(shè)計(jì)的重要組成部分,如選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果,它體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
1、鍍膜玻璃的原片生產(chǎn)方法和厚度
生產(chǎn)玻璃原片目前主要有引上法和浮法兩種。引上法是直接從玻璃液中引上緩慢冷卻,形成普通玻璃板,其表面平整度較低。浮法玻璃是目前較為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,是以溶化的玻璃浮在錫床上,靠自重和表面張力的作用形成平滑表面,其表面平整光潔質(zhì)量良好,無波紋,不走像,因此在選用鍍膜玻璃的原片時(shí),必須是浮法生產(chǎn)的一級(jí)品玻璃,且在外觀質(zhì)量上符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB11614的規(guī)定。且鍍膜玻璃原片玻璃的新鮮度的時(shí)間不能超過一個(gè)星期,否則膜的牢固度差影響功能效果。同時(shí)原片的厚度不能隨意取舍,必須按照風(fēng)荷載和作用的效應(yīng)組合,進(jìn)行計(jì)算及校核方能確定,否則易產(chǎn)生破碎而毀掉。如內(nèi)蒙包頭市昆區(qū)五金交電商店隱框玻璃幕墻完工不到兩個(gè)月,成百塊玻璃全部破碎。因此必須慎重選擇鍍膜玻璃的原片生產(chǎn)方法和厚度。
2、生產(chǎn)鍍膜玻璃的方法
目前,生產(chǎn)鍍膜玻璃的方法較多,有化學(xué)法、物理沉積法、真空離子法、真空磁控陰極濺射法、在線熱噴涂鍍膜法等。在國(guó)內(nèi)有的生產(chǎn)廠家無完整的正規(guī)設(shè)備和穩(wěn)定的工藝參數(shù),土法改造上馬的也較多,因此膜的牢固度各有不同。就目前國(guó)內(nèi)外隱框幕墻所用的鍍膜玻璃必須是真空磁控陰極濺射法和在線熱噴涂鍍膜法生產(chǎn)的鍍膜玻璃。真空磁控陰極濺射法的鍍膜玻璃有以下特點(diǎn):
一是濺射率高,耙型尺寸大,生產(chǎn)量大,幅面大;
二是膜層均勻,色差小,工藝控制穩(wěn)定;
三是膜層組合方便,顏色品種及膜層類型多如陽光反射膜、低輻射膜、導(dǎo)電膜、液壓膜等;
四是濺射膜粒子能量大,各種膜料各種工藝措施齊全,膜附著力強(qiáng),膜結(jié)構(gòu)緊密,機(jī)械強(qiáng)度好;
五是磁控膜豪華光亮,反射彩色品種多;
六是光控性強(qiáng),能夠理想的控制進(jìn)入室內(nèi)的光通量和熱輻射量,實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)遮陽,防寒節(jié)能的要求。
因此,能體現(xiàn)現(xiàn)代建筑水平的大樓及其它建筑物均選用真空磁控陰極濺射鍍膜玻璃做隱框幕墻玻璃。
在線熱噴涂鍍膜玻璃,是利用化學(xué)氣相沉積(CVD工藝)結(jié)合浮法生產(chǎn)工藝,在玻璃尚處在600~700℃時(shí),進(jìn)行氣相反應(yīng)及后處理形成的薄膜它有700℃以上的熱穩(wěn)定性,在需熱彎成形加工的幕墻玻璃應(yīng)用中有獨(dú)特的地位。
四、隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠使用中存在的隱患:
硅酮結(jié)構(gòu)密封膠是一種有機(jī)硅氧烷的聚合物,它以10萬個(gè)以上的硅氧鍵單體分子組成,大分子的線型鍵為主鍵,結(jié)合不同的有機(jī)基團(tuán)并經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)而成的具有不同特性的聚合物。由于要破壞硅氧鍵需要很大的能量,因此具有極佳的耐老化能力。如耐陽光中紫外線照射和耐臭氧作用及耐熱和耐低溫度的特性。它是由硅酮聚合物、偶聯(lián)劑、催化劑及填充物,著色配料等組成。有機(jī)硅分子引入苯基基團(tuán),能使硅酮膠在-40~60℃不喪失撓曲性能。偶聯(lián)劑中親基材基因與基材表面形成類似的化合鍵,體現(xiàn)了對(duì)基材的粘結(jié)強(qiáng)度。填充物對(duì)表面結(jié)構(gòu),表面活性,分散性等撕裂程度都有影響。在填充物微粒表面包上一層偶聯(lián)劑,便可以使它與硅酮聚合物牢固的結(jié)合,提高了硅酮密封膠的強(qiáng)度。對(duì)隱框幕墻而言,它最突出的性能特點(diǎn)是:
1、具有很高的粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度
原因之一是它具有良好的濕潤(rùn)性能,能滲入待粘結(jié)表面微觀的波峰波谷之間,形成緊密的相互接觸,從而產(chǎn)生了膠與基材分子間的吸引力。原因之二,是膠體中的部分偶聯(lián)劑擴(kuò)散到粘結(jié)界面上,它的親基材的基因與基材形成類似化學(xué)鍵聚合物的結(jié)合而難以分離。但待粘表面與膠不相容,則粘結(jié)后,其粘結(jié)性能于兩周未將會(huì)完全喪失。待粘結(jié)表面如有殘留污物或灰塵會(huì)形成弱邊界層也會(huì)嚴(yán)重的影響粘結(jié)性能。
內(nèi)聚強(qiáng)度是其膠體本身抵抗不同條件下拉伸,壓縮和剪切,扭轉(zhuǎn)而不被破壞的能力。它很高的內(nèi)聚強(qiáng)度使它在高風(fēng)荷載和作用組合效應(yīng)的同時(shí)作用下,不允許隱框幕墻玻璃的邊緣產(chǎn)生過大的彎曲,撓曲等變形,從而防止玻璃破碎,同時(shí)又能防止幕墻玻璃由于溫差效應(yīng)的膨脹收縮所引起的結(jié)構(gòu)膠層過大的變形而塌落。
2、具有優(yōu)良的電氣絕緣性能和生理惰性
是已知的最無生物活性的材料之一,與動(dòng)物機(jī)體無排異反應(yīng)。它的固化機(jī)理:是在催化劑的存在下,微量水份引起活性基團(tuán)反應(yīng),從而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成彈性體。
結(jié)構(gòu)膠分單組份和雙組份兩種,無論采用哪一種,都必須在購(gòu)料之前作相溶性和拔離試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)合格后,并有質(zhì)保單,才能使用,在使用時(shí)不能過期。但國(guó)內(nèi)有一些廠家在制作上有很多不做相溶性試驗(yàn),或拿出不是此工程相溶性試驗(yàn)或粘結(jié)力試驗(yàn)報(bào)告來冒充,或者施工后拿出的后補(bǔ)報(bào)告,均屬假的,是決對(duì)不可以的。既是真的合格報(bào)告,在購(gòu)其的有關(guān)材料,還必須是與報(bào)告中的材料是同廠、同批的。因?yàn)閺S家的每批鋁材,鍍膜玻璃,雙面膠帶,生產(chǎn)條件,原材料成份生產(chǎn)工具不可能絕對(duì)完全一樣,曾發(fā)生過上批相溶時(shí)過數(shù)天再一批材料做相溶性實(shí)驗(yàn)就不相溶,不能存有僥幸心理,對(duì)科學(xué)開玩笑。
五、隱框玻璃幕墻安裝中存在的隱患:
1、隱框幕墻的結(jié)構(gòu)玻璃裝配組件制作
施工條件很嚴(yán),它是隱框玻璃幕墻達(dá)到安全可靠最重要的保證條件。隱框幕墻的破壞,主要是粘接失效造成的。所以清洗凈化是結(jié)構(gòu)玻璃裝配生產(chǎn)的最關(guān)鍵工序,也是安全性可靠性的主要技術(shù)措施之一。對(duì)粘結(jié)面的基材通常采用以下清潔劑進(jìn)行清洗凈化:
一是非油性污染物,采用各50%的異丙醇和水的混合溶劑;
二是油性污染物,采用二甲苯、甲、乙酮。
清洗凈化:兩塊抹布法進(jìn)行。這兩塊抹布都應(yīng)是不脫絨不掉色的棉布,將溶劑倒在一塊抹布上對(duì)基材表面進(jìn)行擦抹,在溶解了污漬的溶劑未揮發(fā)前,用另一塊干凈的抹布,將溶解了污漬的溶劑擦抹干凈(這塊抹布已臟要再換另一塊)。不能在溶劑揮發(fā)后再擦,因?yàn)槿軇]發(fā)后,污漬仍殘留在基材表面上,抹布是擦不掉的。凈化后10~15分鐘內(nèi)要立即進(jìn)行注膠,否則基材表面又會(huì)受到周圍環(huán)境中污染物如灰塵等的再次污染,還要重新凈化,才能注膠。
注膠:注膠前對(duì)結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行三校對(duì)(對(duì)品種、牌號(hào)、生產(chǎn)日期)不符合要求和過期的決不能使用。實(shí)踐中已發(fā)現(xiàn)過多起錯(cuò)用事故,必須引起高度重視。將單組份或雙組份膠,注入以玻璃和鋁型材為側(cè)壁,隔框或膠帶為底板的空腔內(nèi),其順次均勻適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行注膠可以使空腔內(nèi)的空氣排出,防止空穴和膠縫內(nèi)殘留氣泡。保證膠縫飽滿。一個(gè)組件注膠結(jié)束,立即用刀刮勻或空膠筒尾部將膠縫壓實(shí)。注膠間內(nèi)環(huán)境溫度不超過21℃濕度不大于50%。
靜置養(yǎng)護(hù):注膠后的板塊,應(yīng)在靜置埸靜置養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)的堆放方法一般是組件疊放,每塊組件用4個(gè)等邊立方體泡沫塑料塊墊于一層組件上,疊放不宜超過7層,要求立方體尺寸偏差≤0.5mm,否則擱置不平。養(yǎng)護(hù)的環(huán)境溫度在18~28℃相對(duì)濕度在65~75%。雙組份靜置養(yǎng)護(hù)3天后,單組份靜置養(yǎng)護(hù)7天后,檢查樣品,將樣品切開,觀察切口膠體如是閃光的表面則膠尚未完全固化,如是平整或暗淡的表面則已完全固化。若檢查發(fā)現(xiàn)未完全固化,第二天繼續(xù)切開,第二個(gè)樣品直到完全固化。14天還未完全固化,說明膠質(zhì)有問題。作好記錄列入檔案。組件未完全固化前不能挪動(dòng),避免膠縫產(chǎn)生活動(dòng),影響膠的固化,膠完全固化后,可將組件放到存放埸地,繼續(xù)養(yǎng)護(hù)到14~21天,使其完全粘接達(dá)到硬度要求,可運(yùn)往工地現(xiàn)埸安裝。
上述任一環(huán)節(jié)的疏忽都會(huì)使幕墻粘結(jié)失敗,必須采取切實(shí)的技術(shù)保證措施。但是國(guó)內(nèi)有些廠家現(xiàn)場(chǎng)打膠,溫度、濕度、清潔度均無保證,粘結(jié)后的玻璃板塊,應(yīng)存放在7~21天完全固化達(dá)到硬度要求后才能安裝使用,但在實(shí)踐中有很多廠家為趕進(jìn)度忽視此問題,未達(dá)到要求就上墻使用進(jìn)行安裝,這就無法保證幕墻的質(zhì)量。
2、幕墻的預(yù)埋件
預(yù)埋件一定要在澆灌混凝土前焊在墻壁的鋼筋上,有的業(yè)主在建筑物主體工程起來后再補(bǔ)埋,這是不提倡的,這就迫使預(yù)埋件要采用其他方法進(jìn)行加固,這些方法無一是有利幕墻的牢固度,所以必須盡可能避免。
3、螺栓直接連接鋼板預(yù)埋件和鋁合金幕墻型材
在施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常可以看到,建筑物、鋼板預(yù)埋件和鋁合金幕墻型材,用一般螺栓直接連接。鋼材表面和鋁材、鋼螺栓接觸面在受到潮氣時(shí),產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,形成小電池,使鋁材成粉狀,一層一層腐蝕掉,因此除用不銹鋼板外的其他鋼板必須進(jìn)行防腐處理,在相隔之間采用絕緣墊進(jìn)行處理。
另外,對(duì)于幕墻安裝工、打膠工等人員必須進(jìn)行培訓(xùn),經(jīng)考試合格后持證上崗,做到技術(shù)熟練,質(zhì)量高超。但目前一些廠家無此工人進(jìn)行培訓(xùn),找包工外做,這樣就無法控制其質(zhì)量,有好多有名望的廠家聲譽(yù)大減,甚至身敗名裂,就在于此。
為了保證隱框幕墻的鋁材、設(shè)計(jì)、制作、安裝施工質(zhì)量,特別是要一絲不茍的貫徹GB3035《建筑幕墻》標(biāo)準(zhǔn)和JGJ102《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》的要求。在此基礎(chǔ)上,生產(chǎn)廠家還要制定高于此標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)隱框幕墻時(shí),要建立工程完整的技術(shù)檔案、技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)、實(shí)行工序檢查和安裝跟蹤相結(jié)合的專職檢驗(yàn)人員進(jìn)行流動(dòng)檢驗(yàn),把所有人員都統(tǒng)一到高度重視質(zhì)量,決不放跑點(diǎn)滴的隱患,一定做到自己滿意、當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢部門放心、用戶滿意。
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