Những quy định xây dựng và tiêu chuẩn mặt tiền quốc tế nào áp dụng cho các dự án tường rèm hệ thống thanh giằng (Stick System Curtain Wall)?

Các nhà quản lý công trình nên có chương trình bảo trì bài bản cho hệ thống vách kính rèm lắp ghép để duy trì hiệu suất, vẻ ngoài và tuổi thọ. Việc kiểm tra định kỳ — thường là nửa năm hoặc hàng năm tùy thuộc vào môi trường — nên bao gồm kiểm tra trực quan tình trạng chất trám kín, độ kín của gioăng, chức năng của đường thoát nước và độ ổn định của neo. Chất trám kín tiếp xúc với tia cực tím và thời tiết thường cần được thay thế sau mỗi 7-15 năm tùy thuộc vào sản phẩm và khí hậu; việc thay thế chủ động giúp ngăn ngừa sự xâm nhập của nước và sự suy giảm hiệu suất nhiệt. Gioăng và dải chống thấm có thể bị nén hoặc cứng lại theo thời gian; việc thay thế định kỳ các bộ phận đàn hồi này giúp duy trì độ kín khí và nước. Vệ sinh kính là một yêu cầu thường xuyên: chu kỳ vệ sinh thích hợp (hàng quý đến nửa năm) đối với môi trường đô thị hoặc ven biển giúp ngăn ngừa sự xuống cấp bề mặt, vết ố do muối hoặc tích tụ chất hữu cơ; sử dụng chất tẩy rửa được nhà sản xuất khuyến nghị để bảo vệ lớp phủ. Các khoang thoát nước và lỗ thoát nước phải được làm sạch các mảnh vụn; hệ thống thoát nước bị tắc có thể gây ra hiện tượng đọng nước và thấm nước. Việc bảo trì cũng nên bao gồm kiểm tra các tấm chắn và lớp bịt kín giao diện tại đường mái, mép sàn và các điểm xuyên qua; đây là những điểm dễ bị hư hỏng. Đối với các bộ phận giao diện cơ khí — chẳng hạn như lỗ thông gió có thể vận hành, tấm cửa kiểm tra hoặc tấm che nắng tích hợp — việc bôi trơn, kiểm tra bản lề và xác minh mô-men xoắn của ốc vít là cần thiết. Nhật ký bảo trì có hình ảnh, ngày tháng và công việc đã thực hiện đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc cho các yêu cầu bảo hành. Đối với môi trường ven biển hoặc ăn mòn, việc kiểm tra anot hóa hoặc lớp phủ định kỳ là rất quan trọng. Cuối cùng, người quản lý cơ sở nên phối hợp với các chuyên gia tư vấn về mặt tiền để đánh giá chuyên môn định kỳ (mỗi 5-10 năm) nhằm đánh giá tình trạng kết cấu, hiệu suất nhiệt và lập kế hoạch cải tạo lớn trước khi xảy ra sự cố.

Hệ thống khung kèo có thể được điều chỉnh cho nhiều thiết kế kiến ​​trúc phức tạp và mặt tiền không đều, nhưng tính phù hợp phụ thuộc vào mức độ phức tạp, dung sai yêu cầu và mục tiêu thẩm mỹ. Đối với mặt tiền có độ phức tạp vừa phải — chẳng hạn như kích thước tấm ốp khác nhau, các lỗ khoét tích hợp trong hệ thống tường rèm, hoặc độ cong đơn giản — hệ thống khung kèo mang lại sự linh hoạt vì các thanh kèo có thể được chế tạo theo chiều dài tùy chỉnh và các thanh dọc có thể được ghép nối hoặc cắt tại công trường để phù hợp với hình dạng hình học. Tuy nhiên, các mặt tiền rất không đều với các đường cong phức tạp, các mô-đun đơn vị sâu hoặc các hình dạng ba chiều phức tạp thường phù hợp hơn với các hệ thống tiền chế đơn vị hoặc đặt làm riêng, cung cấp dung sai được kiểm soát chính xác tại nhà máy và lắp ráp nhanh hơn tại công trường. Đối với mặt tiền góc cạnh hoặc dốc, hệ thống khung kèo yêu cầu kỹ thuật cẩn thận về các điểm giao nhau giữa thanh ngang và thanh dọc, các tấm chắn nước đặt làm riêng và đôi khi là các giá đỡ tùy chỉnh để duy trì khả năng thoát nước. Khi tính liên tục về mặt thẩm mỹ là tối quan trọng, hệ thống khung kèo có thể kết hợp các nắp che, các chi tiết đùn tùy chỉnh hoặc các lớp hoàn thiện được thi công tại công trường để đáp ứng ý đồ thiết kế, nhưng sự biến đổi tại công trường phải được kiểm soát chặt chẽ thông qua các bản vẽ chi tiết và mô hình thử nghiệm. Khả năng cách nhiệt và chống thấm cho các hình dạng phức tạp đòi hỏi sự tỉ mỉ trong việc thiết kế các khe co giãn, chất trám kín và mặt phẳng thoát nước. Nếu mặt tiền bao gồm kính khổ lớn hoặc các tấm ốp nặng, kỹ sư phải kiểm tra xem các mối nối tại công trường có thể chịu được trọng lượng và dung sai về độ thẳng hàng một cách an toàn hay không. Tóm lại, hệ khung gỗ lắp ghép phù hợp với nhiều mặt tiền không đều nếu dự án cho phép giám sát tại công trường chặt chẽ hơn, làm mô hình thử nghiệm và có thể cần nhiều nhân công hơn; đối với các hình dạng rất phức tạp, các giải pháp khung gỗ lắp ghép sẵn có thể giảm thiểu rủi ro và gánh nặng về tiến độ.

Hệ thống vách kính khung ghép hỗ trợ nhiều lựa chọn kính để đáp ứng mục tiêu tiết kiệm năng lượng. Các lựa chọn phổ biến tập trung vào tiết kiệm năng lượng bao gồm kính cách nhiệt hai lớp hoặc ba lớp (IGU) với lớp phủ phát xạ thấp (low-E), khí argon hoặc krypton bên trong, và hệ thống gioăng cách nhiệt ở mép để giảm cầu nhiệt. Lớp phủ low-E có thể được lựa chọn để cân bằng độ truyền ánh sáng nhìn thấy (VLT) và hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC) tùy thuộc vào khí hậu và hướng mặt tiền; lớp phủ chọn lọc quang phổ cung cấp lượng ánh sáng nhìn thấy cao trong khi hạn chế hấp thụ nhiệt mặt trời. Đối với các dự án yêu cầu hiệu suất nhiệt cao, kính ba lớp với hai lớp phủ low-E và khí nén dày đặc có thể đạt được giá trị U thấp hơn đáng kể, mặc dù trọng lượng tăng lên cần được bù đắp bằng việc lựa chọn thanh chia khung. Kính nhiều lớp với lớp xen kẽ PVB hoặc SGP có thể kết hợp lợi ích về âm thanh và an toàn với khả năng lọc tia UV; khi kết hợp với các phương pháp xử lý low-E, kính cách nhiệt nhiều lớp vẫn mang lại hiệu suất năng lượng đáng kể. Để kiểm soát bức xạ mặt trời, kính mờ hoặc kính phủ gốm có thể giảm độ chói và giảm tải trọng làm mát mà không làm thay đổi đáng kể diện mạo bên ngoài. Việc sử dụng có chọn lọc các tấm ốp cách nhiệt và hệ thống nhôm cách nhiệt giúp giảm thiểu cầu nhiệt tại các khu vực không trong suốt. Việc tích hợp với kính động hoặc kính chuyển đổi (điện sắc) khả thi trong các hệ thống khung kính nhưng cần phối hợp về nguồn điện và kích thước mô-đun. Cuối cùng, chiến lược về kính nên được phát triển dựa trên mô hình hiệu suất toàn bộ mặt tiền (mô phỏng năng lượng) để xác định giá trị U, SHGC, độ truyền ánh sáng nhìn thấy và tác động của ánh sáng ban ngày, phù hợp với các quy định năng lượng địa phương và mục tiêu bền vững của dự án.

Hệ thống vách kính khung ghép có thể được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu thiết kế nghiêm ngặt về gió và động đất thông qua việc lựa chọn cẩn thận các thanh định hình, neo và chi tiết kết nối. Đối với tải trọng gió, kích thước của thanh dọc và thanh ngang được tính toán để hạn chế độ võng và ứng suất trên các tấm kính; giới hạn độ võng thường được quy định là L/175 đến L/240 đối với kính để tránh hư hỏng hoặc vỡ kính, và thiết kế phải chịu được chu kỳ áp suất âm và dương. Các chiến lược neo – chẳng hạn như neo một điểm, neo có rãnh hoặc neo xoay – cho phép vách kính truyền tải tải trọng gió đến kết cấu tòa nhà đồng thời thích ứng với sự giãn nở nhiệt. Đối với các khu vực chịu ảnh hưởng của gió mạnh (bão, lốc xoáy), các nhà thiết kế có thể chỉ định các tấm kính nhiều lớp hoặc kính cách nhiệt dày hơn và các thanh dọc được gia cố, đồng thời bao gồm các đường thoát nước để ngăn nước xâm nhập trong quá trình biến dạng. Khả năng chịu động đất yêu cầu các kết nối cho phép chuyển động tương đối giữa vách kính và kết cấu chính. Neo chống động đất và khớp trượt cho phép mặt tiền lắc lư độc lập, ngăn ngừa ứng suất quá mức lên kính và các mối nối silicon. Các kỹ sư thường sử dụng phân tích phần tử hữu hạn để mô hình hóa các phản ứng động và xác định các khe co giãn (theo chiều dọc và chiều ngang) có kích thước phù hợp với độ dịch chuyển tầng theo yêu cầu của tiêu chuẩn. Ngoài ra, hệ thống khung giằng thường được thiết kế với tính dự phòng và khả năng chịu tải trọng chu kỳ để tránh hư hỏng giòn trong các sự kiện động đất. Việc tuân thủ được xác minh thông qua các tính toán kết cấu, thử nghiệm mô phỏng khi cần thiết và phối hợp với các kỹ sư kết cấu để xác nhận rằng tải trọng neo và dung sai độ võng phù hợp với hạng mục thiết kế động đất của tòa nhà.

Các nhà thầu cần chuẩn bị cho một số thách thức khi thiết kế và lắp đặt hệ thống vách kính khung gỗ. Thứ nhất, độ nhạy cảm với thời tiết: vì việc lắp đặt kính và chất trám kín được thực hiện tại công trường, mưa, độ ẩm cao hoặc nhiệt độ thấp có thể làm chậm tiến độ công việc và ảnh hưởng đến quá trình khô và độ bám dính của chất trám kín; việc lập kế hoạch cho cửa sổ chống thời tiết và biện pháp bảo vệ tạm thời là rất cần thiết. Thứ hai, dung sai và sự thẳng hàng của tòa nhà: vì các thanh dọc gắn vào kết cấu tòa nhà, các điều kiện không thẳng đứng và các đường cột không đều đòi hỏi phải điều chỉnh tại chỗ hoặc sử dụng hệ thống đệm; việc khảo sát chính xác và phối hợp trước khi lắp đặt với khung kết cấu là cần thiết để tránh các vấn đề về độ khớp. Thứ ba, hậu cần và bố trí: các thanh định hình dài và các đơn vị kính cần được xử lý, lưu trữ và bảo vệ cẩn thận khỏi hư hỏng; việc tiếp cận giàn giáo, xe nâng hoặc sàn làm việc trên cao di động phải được phối hợp để duy trì năng suất và an toàn. Thứ tư, phối hợp giao diện: các kết nối với sàn, mái nhà và lớp phủ liền kề yêu cầu các tấm chắn, màng và khe co giãn được thiết kế riêng; việc sớm phối hợp với các nhà thầu chống thấm và kết cấu sẽ giảm thiểu các đơn đặt hàng thay đổi. Thứ năm, kiểm soát chất lượng của chất trám kín, gioăng và việc lắp đặt lớp cách nhiệt là rất quan trọng—việc lắp đặt gioăng không đúng cách hoặc các mối nối chất trám kín không đúng cách có thể dẫn đến rò rỉ và cầu nhiệt. Thứ sáu, an toàn và bảo vệ chống ngã: việc lắp ráp trên cao tại công trường đòi hỏi các hệ thống chống ngã nghiêm ngặt, dây buộc dụng cụ và đào tạo được chứng nhận cho thợ lắp kính. Cuối cùng, công tác kiểm tra và thử nghiệm—chẳng hạn như kiểm tra sự xâm nhập của không khí và nước—phải được lên kế hoạch sau khi hoàn thành các khu vực quan trọng để xác minh hiệu suất. Lập kế hoạch chủ động, mô hình thử nghiệm và sự giám sát của người có kinh nghiệm sẽ giảm thiểu những thách thức này và cải thiện kết quả lắp đặt.

Khi so sánh hệ thống khung kính dạng thanh với hệ thống khung kính dạng mô-đun, chi phí và hiệu quả lắp đặt được xác định bởi quy mô dự án, mức lương nhân công, hậu cần tại công trường và các ràng buộc về tiến độ. Hệ thống khung kính dạng thanh thường có chi phí chế tạo và vận chuyển thấp hơn vì các thành phần chính là các thanh định hình đùn, gioăng và các vật dụng phụ trợ được vận chuyển theo bó thay vì các tấm kính lớn đã được lắp sẵn. Đối với các dự án có địa điểm thi công phức tạp hoặc số lượng cần cẩu hạn chế, hệ thống khung kính dạng thanh có thể được lắp đặt với các thiết bị nâng nhỏ hơn và ít công việc trên giàn giáo hơn, giúp giảm chi phí nâng vật nặng. Tuy nhiên, cường độ lao động tại công trường cao hơn: việc lắp kính và bịt kín được thực hiện ở độ cao, đòi hỏi thợ lắp kính lành nghề và kiểm soát chất lượng để đạt được độ kín khít đồng nhất - điều này làm tăng số giờ lao động và nhu cầu giám sát. Ngược lại, hệ thống khung kính dạng mô-đun được lắp ráp và lắp kính tại nhà máy thành các mô-đun, mang lại chất lượng đồng nhất, các lớp cách nhiệt tích hợp và lắp đặt nhanh hơn tại công trường (thường chỉ cần một cần cẩu nâng mỗi mô-đun), giúp rút ngắn tiến độ xây dựng mặt tiền. Đối với các dự án cao tầng hoặc quy mô lớn, hệ thống khung kính dạng mô-đun thường mang lại tổng chi phí lắp đặt thấp hơn do giảm lao động tại công trường và rút ngắn thời gian lắp đặt. Đối với các tòa nhà cao tầng hoặc thấp tầng có hình dạng đơn giản và nguồn lao động sẵn có tại địa phương, hệ thống dán gioăng thường là lựa chọn tiết kiệm chi phí nhất. Chi phí vòng đời cũng cần được xem xét: khoản tiết kiệm ban đầu với hệ thống dán gioăng có thể bị bù đắp bởi chi phí bảo trì dài hạn tăng lên nếu chất lượng dán gioăng tại chỗ không đảm bảo. Cuối cùng, cần phải thực hiện phân tích chi phí-lợi ích chi tiết bao gồm vật liệu, gia công, vận chuyển, nhân công tại công trường, tác động đến tiến độ và các điều khoản bảo hành để xác định lựa chọn hiệu quả nhất cho một dự án cụ thể.