CN113738121A - 一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，涉及高层建筑玻璃幕墙施工技术领域，为解决现有幕墙施工时，需在建筑外层搭设多层脚手架，从外围完成龙骨和幕墙的搭建装配工作，不仅工作人员施工难度大，而且有一定的安全隐患的问题。该优化方法首先通过无人机对建筑高层进行整体测绘，采集数据，形成三维点云模型，由设计师基于高精度实景点云模型进行BIM设计，建立该高层建筑的BIM模型，根据已知建筑外形在BIM模型上确定玻璃幕墙的布局、尺寸以及预埋件间距，制定出设计图纸，之后由工厂根据设计图纸制作出幕墙所需的材料，并在装配车间完成一体式玻璃幕墙的组合。
Description
技术领域
本发明涉及高层建筑玻璃幕墙施工技术领域，具体为一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法。
背景技术
玻璃幕墙，是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种，是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法。高层建筑玻璃幕墙施工时，通常需要将搭建龙骨所用的钢材吊运至高层建筑楼层板处，之后由工作人员根据设计图纸搭设龙骨，再将玻璃幕墙固定于龙骨架上完成。
但是，现有幕墙施工时，需在建筑外层搭设多层脚手架，从外围完成龙骨和幕墙的搭建装配工作，不仅工作人员施工难度大，而且有一定的安全隐患；所以我们提出了一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，以解决上述背景技术中提出的现有幕墙施工时，需在建筑外层搭设多层脚手架，从外围完成龙骨和幕墙的搭建装配工作，不仅工作人员施工难度大，而且有一定的安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，包括以下步骤：
步骤1：首先通过无人机对建筑高层进行整体测绘，采集数据，形成三维点云模型，由设计师基于高精度实景点云模型进行BIM设计，建立该高层建筑的BIM模型，根据已知建筑外形在BIM模型上确定玻璃幕墙的布局、尺寸以及预埋件间距，制定出设计图纸；
步骤2：由工厂根据设计图纸制作出幕墙所需的材料，并在装配车间完成一体式玻璃幕墙的组合；
步骤3：由运输车辆将生产完毕的幕墙材料送往施工现场的堆放区，并在高层建筑上搭设垂直运输设备，依靠垂直运输设备首先将金属预埋件运往需要安装玻璃幕墙的各楼层，并根据设计要求间距埋设金属预埋件；
步骤4：在金属预埋件上焊接镀锌连接角码，完毕后在焊接处涂抹防腐蚀涂层；
步骤5：各楼层的金属预埋件以及连接角码全部预装完毕后，在建筑楼顶搭设塔吊，以吊运的方式将一体式玻璃幕墙运往指定楼层，同时在该楼层配备工作人员，预先在幕墙安装位点下层的已装配幕墙注胶连接槽内，打入耐候密封胶，待幕墙吊运至安装位点后，由工作人员辅助一体式玻璃幕墙底部的接合条与下层幕墙的注胶连接槽对接，实现初步定位；
步骤6：依靠螺栓将一体式玻璃幕墙铝制框架后方的两组铝合金立柱，与预设的镀锌连接角码螺纹连接，并在连接处安装柔性垫片；
步骤7：完毕后，继续在其侧下方幕墙的注胶连接槽内打入耐候密封胶，同样依靠吊运的方式将下一块玻璃幕墙吊运至该安装位点，由工作人员辅助完成侧边与底面的对接工作，之后利用螺栓将该幕墙的铝合金立柱与预设的连接角码连接；
步骤8：如此往复，直至该层幕墙全部搭设完毕后，工作人员移动至上层，并在相邻幕墙连接处的注胶连接槽内，注入灌封胶，完成幕墙侧边的加固工作，重复上述步骤，即可完成该高层建筑整体幕墙的搭设工作。
优选的，所述步骤2中，一体式玻璃幕墙的制作方法为：
步骤2-1：通过预制模具浇筑的方式制作出玻璃幕墙的铝制框架，使框架的两侧分别形成侧边对位槽和侧边对位条，上表面和下表面则分别形成注胶连接槽和接合条；
步骤2-2：利用粘合剂在框架的侧边对位条外壁贴合上一层密封条；
步骤2-3：在框架两侧的后方焊接上铝合金立柱，并在铝合金立柱的对应位置打上螺栓孔；
步骤2-4：框架整体制作完毕后，在其内侧的玻璃内嵌槽上均匀涂抹硅酮结构胶，并将幕墙玻璃放入玻璃内嵌槽，依靠结构胶使两者粘合固定，即可完成一体式玻璃幕墙的制作。
优选的，所述步骤2中，一体式玻璃幕墙包括一体式玻璃幕墙铝制框架，所述一体式玻璃幕墙铝制框架的一侧设置有侧边对位槽，所述一体式玻璃幕墙铝制框架的另一侧设置有两个侧边对位条，所述一体式玻璃幕墙铝制框架的上表面设置有注胶连接槽，所述一体式玻璃幕墙铝制框架的下表面设置有接合条，所述侧边对位槽、侧边对位条、注胶连接槽和接合条均与一体式玻璃幕墙铝制框架一体成型设置。
优选的，所述侧边对位条的外壁上设置有密封条，两个所述侧边对位条之间设置有灌胶流道。
优选的，所述一体式玻璃幕墙铝制框架的内侧设置有玻璃内嵌槽，所述玻璃内嵌槽的内部安装有幕墙玻璃，所述幕墙玻璃通过硅酮结构胶合层与玻璃内嵌槽固定连接。
优选的，所述一体式玻璃幕墙铝制框架两侧的后端均安装有铝合金立柱，所述铝合金立柱的上端和下端均设置有第二螺栓孔。
优选的，所述步骤3中，楼层结构包括第一楼层板和第二楼层板，所述第一楼层板的上方和第二楼层板的下方均设置有多个金属预埋件，所述金属预埋件的外壁上安装有镀锌连接角码，所述镀锌连接角码上设置有第一螺栓孔，所述镀锌连接角码上的第一螺栓孔与铝合金立柱上的第二螺栓孔之间通过螺栓连接。
优选的，所述螺栓与第一螺栓孔的连接处安装有垫圈。
优选的，所述镀锌连接角码的内壁上设置有柔性垫片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过对高层建筑所用的玻璃幕墙结构进行优化设计，采用在工厂预先装配完成一体式玻璃幕墙，再在现场的各楼层板处安装上金属预埋件和镀锌连接角码，安装幕墙时，以吊运的方式将一体式玻璃幕墙运往指定楼层，同时在该楼层配备工作人员，预先在幕墙安装位点下层的已装配幕墙注胶连接槽内，打入耐候密封胶，待幕墙吊运至安装位点后，由工作人员辅助一体式玻璃幕墙底部的接合条与下层幕墙的注胶连接槽对接，实现初步定位，再依靠螺栓将一体式玻璃幕墙铝制框架后方的两组铝合金立柱，与预设的镀锌连接角码螺纹连接，并在连接处安装柔性垫片，避免金属腐蚀，完毕后继续在其侧下方幕墙的注胶连接槽内打入耐候密封胶，同样依靠吊运的方式将下一块玻璃幕墙吊运至该安装位点，由工作人员辅助完成侧边与底面的对接工作，之后利用螺栓将该幕墙的铝合金立柱与预设的连接角码连接，如此往复，直至该层幕墙全部搭设完毕后，工作人员移动至上层，并在相邻幕墙连接处的注胶连接槽内，注入灌封胶，完成幕墙侧边的加固工作，重复上述步骤，即可完成该高层建筑整体幕墙的搭设工作，整个过程无需额外搭设脚手架，工作人员在楼层内配合吊机即可完成高层建筑玻璃幕墙的安装工作，因幕墙采用一体式框架结构，幕墙铝制框架上的连接结构以及后方的铝合金立柱替代了原有龙骨架的作用，节省了现场搭设龙骨架的时间，大幅提高了高层建筑幕墙的施工效率，解决了现有幕墙施工时，需在建筑外层搭设多层脚手架，从外围完成龙骨和幕墙的搭建装配工作，不仅工作人员施工难度大，而且有一定的安全隐患的问题。
2、施工前，通过无人机对建筑高层进行整体测绘，采集数据，形成三维点云模型，由设计师基于高精度实景点云模型进行BIM设计，建立该高层建筑的BIM模型，根据已知建筑外形在BIM模型上确定玻璃幕墙的布局、尺寸以及预埋件间距，制定出设计图纸，相较于传统的人工测定，检测手段更加安全高效，节省了大量人力物力，加快了施工进度。
附图说明
图1为本发明的高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法流程示意图；
图2为本发明的一体式玻璃幕墙铝制框架与楼层板装配结构示意图；
图3为本发明的楼层板结构示意图；
图4为本发明的一体式玻璃幕墙整体结构示意图；
图5为本发明的一体式玻璃幕墙铝制框架结构示意图；
图6为本发明的一体式玻璃幕墙安装结构示意图；
图7为本发明的A处结构放大图；
图8为本发明的B处结构放大图；
图中：1、第一楼层板；2、第二楼层板；3、金属预埋件；4、镀锌连接角码；5、第一螺栓孔；6、一体式玻璃幕墙铝制框架；7、幕墙玻璃；8、注胶连接槽；9、侧边对位槽；10、侧边对位条；11、铝合金立柱；12、第二螺栓孔；13、玻璃内嵌槽；14、硅酮结构胶合层；15、螺栓；16、灌胶流道；17、密封条；18、柔性垫片；19、垫圈；20、接合条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，包括以下步骤：
步骤1：首先通过无人机对建筑高层进行整体测绘，采集数据，形成三维点云模型，由设计师基于高精度实景点云模型进行BIM设计，建立该高层建筑的BIM模型，根据已知建筑外形在BIM模型上确定玻璃幕墙的布局、尺寸以及预埋件间距，制定出设计图纸；
步骤2：由工厂根据设计图纸制作出幕墙所需的材料，并在装配车间完成一体式玻璃幕墙的组合；
步骤3：由运输车辆将生产完毕的幕墙材料送往施工现场的堆放区，并在高层建筑上搭设垂直运输设备，依靠垂直运输设备首先将金属预埋件运往需要安装玻璃幕墙的各楼层，并根据设计要求间距埋设金属预埋件；
步骤4：在金属预埋件上焊接镀锌连接角码，完毕后在焊接处涂抹防腐蚀涂层；
步骤5：各楼层的金属预埋件以及连接角码全部预装完毕后，在建筑楼顶搭设塔吊，以吊运的方式将一体式玻璃幕墙运往指定楼层，同时在该楼层配备工作人员，预先在幕墙安装位点下层的已装配幕墙注胶连接槽内，打入耐候密封胶，待幕墙吊运至安装位点后，由工作人员辅助一体式玻璃幕墙底部的接合条与下层幕墙的注胶连接槽对接，实现初步定位；
步骤6：依靠螺栓将一体式玻璃幕墙铝制框架后方的两组铝合金立柱，与预设的镀锌连接角码螺纹连接，并在连接处安装柔性垫片；
步骤7：完毕后，继续在其侧下方幕墙的注胶连接槽内打入耐候密封胶，同样依靠吊运的方式将下一块玻璃幕墙吊运至该安装位点，由工作人员辅助完成侧边与底面的对接工作，之后利用螺栓将该幕墙的铝合金立柱与预设的连接角码连接；
步骤8：如此往复，直至该层幕墙全部搭设完毕后，工作人员移动至上层，并在相邻幕墙连接处的注胶连接槽内，注入灌封胶，完成幕墙侧边的加固工作，重复上述步骤，即可完成该高层建筑整体幕墙的搭设工作。
进一步，步骤2中，一体式玻璃幕墙的制作方法为：
步骤2-1：通过预制模具浇筑的方式制作出玻璃幕墙的铝制框架，使框架的两侧分别形成侧边对位槽和侧边对位条，上表面和下表面则分别形成注胶连接槽和接合条；
步骤2-2：利用粘合剂在框架的侧边对位条外壁贴合上一层密封条；
步骤2-3：在框架两侧的后方焊接上铝合金立柱，并在铝合金立柱的对应位置打上螺栓孔；
步骤2-4：框架整体制作完毕后，在其内侧的玻璃内嵌槽上均匀涂抹硅酮结构胶，并将幕墙玻璃放入玻璃内嵌槽，依靠结构胶使两者粘合固定，即可完成一体式玻璃幕墙的制作。
进一步，步骤2中，一体式玻璃幕墙包括一体式玻璃幕墙铝制框架6，一体式玻璃幕墙铝制框架6的一侧设置有侧边对位槽9，一体式玻璃幕墙铝制框架6的另一侧设置有两个侧边对位条10，一体式玻璃幕墙铝制框架6的上表面设置有注胶连接槽8，一体式玻璃幕墙铝制框架6的下表面设置有接合条20，侧边对位槽9、侧边对位条10、注胶连接槽8和接合条20均与一体式玻璃幕墙铝制框架6一体成型设置，装配时，上下两组一体式玻璃幕墙可通过框架上的注胶连接槽8和接合条20对应连接，而相邻幕墙的侧边部分则可通过侧边对位槽9和侧边对位条10实现对接，配合后端铝合金立柱11的固定结构，替代了原有的龙骨，节省了施工时间，并提高了玻璃幕墙间的装配精度。
进一步，侧边对位条10的外壁上设置有密封条17，两个侧边对位条10之间设置有灌胶流道16，密封条17可提高侧边对位条10与侧边对位槽9连接时的密封性，避免灌胶时胶液从连接缝处泄漏。
进一步，一体式玻璃幕墙铝制框架6的内侧设置有玻璃内嵌槽13，玻璃内嵌槽13的内部安装有幕墙玻璃7，幕墙玻璃7通过硅酮结构胶合层14与玻璃内嵌槽13固定连接，采用硅酮结构胶合层14使得幕墙玻璃7与一体式玻璃幕墙铝制框架6能够稳固连接。
进一步，一体式玻璃幕墙铝制框架6两侧的后端均安装有铝合金立柱11，铝合金立柱11的上端和下端均设置有第二螺栓孔12，铝合金立柱11能够提高框架部分结构强度，且方便框架与预制件连接。
进一步，步骤3中，楼层结构包括第一楼层板1和第二楼层板2，第一楼层板1的上方和第二楼层板2的下方均设置有多个金属预埋件3，金属预埋件3的外壁上安装有镀锌连接角码4，镀锌连接角码4上设置有第一螺栓孔5，镀锌连接角码4上的第一螺栓孔5与铝合金立柱11上的第二螺栓孔12之间通过螺栓15连接，预制件设置在楼层内侧，安装幕墙时人员无需站立在外围，提高了幕墙安装的安全性。
进一步，螺栓15与第一螺栓孔5的连接处安装有垫圈19，垫圈19起到了较好的防松效果，提高了螺栓15连接的稳固性。
进一步，镀锌连接角码4的内壁上设置有柔性垫片18，柔性垫片18能够避免镀锌连接角码4与铝合金立柱11之间发生金属腐蚀。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：首先通过无人机对建筑高层进行整体测绘，采集数据，形成三维点云模型，由设计师基于高精度实景点云模型进行BIM设计，建立该高层建筑的BIM模型，根据已知建筑外形在BIM模型上确定玻璃幕墙的布局、尺寸以及预埋件间距，制定出设计图纸；
步骤2：由工厂根据设计图纸制作出幕墙所需的材料，并在装配车间完成一体式玻璃幕墙的组合；
步骤3：由运输车辆将生产完毕的幕墙材料送往施工现场的堆放区，并在高层建筑上搭设垂直运输设备，依靠垂直运输设备首先将金属预埋件运往需要安装玻璃幕墙的各楼层，并根据设计要求间距埋设金属预埋件；
步骤4：在金属预埋件上焊接镀锌连接角码，完毕后在焊接处涂抹防腐蚀涂层；
步骤5：各楼层的金属预埋件以及连接角码全部预装完毕后，在建筑楼顶搭设塔吊，以吊运的方式将一体式玻璃幕墙运往指定楼层，同时在该楼层配备工作人员，预先在幕墙安装位点下层的已装配幕墙注胶连接槽内，打入耐候密封胶，待幕墙吊运至安装位点后，由工作人员辅助一体式玻璃幕墙底部的接合条与下层幕墙的注胶连接槽对接，实现初步定位；
步骤6：依靠螺栓将一体式玻璃幕墙铝制框架后方的两组铝合金立柱，与预设的镀锌连接角码螺纹连接，并在连接处安装柔性垫片；
步骤7：完毕后，继续在其侧下方幕墙的注胶连接槽内打入耐候密封胶，同样依靠吊运的方式将下一块玻璃幕墙吊运至该安装位点，由工作人员辅助完成侧边与底面的对接工作，之后利用螺栓将该幕墙的铝合金立柱与预设的连接角码连接；
步骤8：如此往复，直至该层幕墙全部搭设完毕后，工作人员移动至上层，并在相邻幕墙连接处的注胶连接槽内，注入灌封胶，完成幕墙侧边的加固工作，重复上述步骤，即可完成该高层建筑整体幕墙的搭设工作。
2.根据权利要求1所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于，所述步骤2中，一体式玻璃幕墙的制作方法为：
步骤2-1：通过预制模具浇筑的方式制作出玻璃幕墙的铝制框架，使框架的两侧分别形成侧边对位槽和侧边对位条，上表面和下表面则分别形成注胶连接槽和接合条；
步骤2-2：利用粘合剂在框架的侧边对位条外壁贴合上一层密封条；
步骤2-3：在框架两侧的后方焊接上铝合金立柱，并在铝合金立柱的对应位置打上螺栓孔；
步骤2-4：框架整体制作完毕后，在其内侧的玻璃内嵌槽上均匀涂抹硅酮结构胶，并将幕墙玻璃放入玻璃内嵌槽，依靠结构胶使两者粘合固定，即可完成一体式玻璃幕墙的制作。
3.根据权利要求1所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述步骤2中，一体式玻璃幕墙包括一体式玻璃幕墙铝制框架（6），所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）的一侧设置有侧边对位槽（9），所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）的另一侧设置有两个侧边对位条（10），所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）的上表面设置有注胶连接槽（8），所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）的下表面设置有接合条（20），所述侧边对位槽（9）、侧边对位条（10）、注胶连接槽（8）和接合条（20）均与一体式玻璃幕墙铝制框架（6）一体成型设置。
4.根据权利要求3所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述侧边对位条（10）的外壁上设置有密封条（17），两个所述侧边对位条（10）之间设置有灌胶流道（16）。
5.根据权利要求3所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）的内侧设置有玻璃内嵌槽（13），所述玻璃内嵌槽（13）的内部安装有幕墙玻璃（7），所述幕墙玻璃（7）通过硅酮结构胶合层（14）与玻璃内嵌槽（13）固定连接。
6.根据权利要求3所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述一体式玻璃幕墙铝制框架（6）两侧的后端均安装有铝合金立柱（11），所述铝合金立柱（11）的上端和下端均设置有第二螺栓孔（12）。
7.根据权利要求6所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述步骤3中，楼层结构包括第一楼层板（1）和第二楼层板（2），所述第一楼层板（1）的上方和第二楼层板（2）的下方均设置有多个金属预埋件（3），所述金属预埋件（3）的外壁上安装有镀锌连接角码（4），所述镀锌连接角码（4）上设置有第一螺栓孔（5），所述镀锌连接角码（4）上的第一螺栓孔（5）与铝合金立柱（11）上的第二螺栓孔（12）之间通过螺栓（15）连接。
8.根据权利要求7所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述螺栓（15）与第一螺栓孔（5）的连接处安装有垫圈（19）。
9.根据权利要求7所述的一种高层建筑玻璃幕墙结构的优化方法，其特征在于：所述镀锌连接角码（4）的内壁上设置有柔性垫片（18）。
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