建筑外維護(hù)系統(tǒng)單元式幕墻的設(shè)計(jì)分析

1、<p>　　建筑外維護(hù)系統(tǒng)單元式幕墻的設(shè)計(jì)分析</p><p>　　摘要：?jiǎn)卧侥粔κ菄?guó)際上近年出現(xiàn)的高檔建筑外維護(hù)系統(tǒng)。本文采用了先進(jìn)、成熟的單元式幕墻結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)其細(xì)部構(gòu)造的精心改進(jìn)，使幕墻在保證建筑立面要求的前提下,不僅具有優(yōu)良的氣密性、水密性、風(fēng)壓變形及平面變形能力，而且達(dá)到了較高的環(huán)保節(jié)能要求，充分展示了現(xiàn)代幕墻的建筑技術(shù)。同時(shí)通過(guò)精心的施工組織，嚴(yán)格的過(guò)程控制，從而使幕墻達(dá)到了很好的效果。

2、</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧侥粔?；收口設(shè)計(jì)；防水；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　本文介紹的工程是一幢高檔商業(yè)辦公樓，工程地下3 層，地上10層，建筑總高度149.5m，總建筑面積約103000㎡。工程

3、主要幕墻系統(tǒng)為單元式幕墻。 </p><p><b>　　二、系統(tǒng)描述 </b></p><p>　　工程從塔樓3 層到屋頂均采用單元式幕墻系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)依據(jù)雨幕和等壓原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，單元式幕墻支座設(shè)計(jì)為三向六自由度調(diào)節(jié)、橫滑型構(gòu)造，所有密封和防水措施均連續(xù)構(gòu)造，同時(shí)確保能容納所有建筑位移、溫度變形以及加工和施工誤差等因素帶來(lái)的影響。系統(tǒng)可視區(qū)域采用藍(lán)灰色8mm 玻璃+

4、12mm空氣層+6mm 中空雙銀Low-E 鋼化玻璃，玻璃由硅酮結(jié)構(gòu)膠粘接固定； 窗間墻位置也采用8mm 玻璃+12mm空氣層+6mm 中空雙銀Low-E 鋼化玻璃，同樣由硅酮結(jié)構(gòu)膠粘接固定，玻璃內(nèi)側(cè)設(shè)置2.5mm 厚氟碳噴涂鋁合金背板， 背板內(nèi)襯50mm 厚背帶鋁箔的保溫巖棉，鋁背板表面四涂三烤氟碳噴涂處理。 </p><p><b>　　三、系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì) </b></p>

5、<p>　　3.1 系統(tǒng)支座設(shè)計(jì) </p><p>　　單元式幕墻系統(tǒng)采用三向六自由度調(diào)節(jié)的連接支座系統(tǒng)。通過(guò)槽式預(yù)埋件槽的左右走向，實(shí)現(xiàn)支座左右方向的調(diào)節(jié)。支座與預(yù)埋件固定位置，在支座上設(shè)置長(zhǎng)條孔，實(shí)現(xiàn)板塊前后方向的調(diào)整，調(diào)節(jié)到位后，通過(guò)齒墊與支座上的齒牙咬合達(dá)到固定的目的。板塊掛件上設(shè)置有高度調(diào)節(jié)螺釘，通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘，實(shí)現(xiàn)板塊高度方向的調(diào)節(jié)。通過(guò)以上三向六自由度的調(diào)節(jié)，完全可以消除由于結(jié)構(gòu)施工或板塊加

6、工產(chǎn)生的誤差，有效地保證幕墻安裝精度。 </p><p>　　3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　單元式幕墻系統(tǒng)豎龍骨采用閉口鋁合金型材，陰陽(yáng)龍骨前后兩道膠條插接設(shè)計(jì)，不論是正風(fēng)壓還是負(fù)風(fēng)壓，均能保證前后腔都有膠條壓緊密封，使中間腔在任何時(shí)候都是完整的密封腔，有效保證了單元式幕墻的氣密性和水密性。陰陽(yáng)豎龍骨通過(guò)膠條插接，能實(shí)現(xiàn)左右相對(duì)位移10mm，用于容納溫度變形、加工誤差等引起的

7、位移。 </p><p>　　單元式幕墻系統(tǒng)橫龍骨同樣采用前后兩道膠條插接設(shè)計(jì)，橫向密封線(xiàn)與豎向密封線(xiàn)貫通相接，形成完整的密封體系。橫向龍骨通過(guò)膠條插接，也能實(shí)現(xiàn)上下相對(duì)位移10mm，有效容納建筑層間變形位移。 </p><p>　　3.3 系統(tǒng)防水設(shè)計(jì) </p><p>　　在單元式幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，型材斷面的設(shè)計(jì)非常重要，它不僅決定單元式幕墻的安全性、工藝性，同

8、時(shí)還決定了單元式幕墻的水密性和氣密性。但幕墻設(shè)計(jì)師們往往只通過(guò)力學(xué)計(jì)算重點(diǎn)考慮了型材斷面的設(shè)計(jì)安全性，而忽視了型材斷面對(duì)水密性和氣密性的貢獻(xiàn)，因此單元幕墻的雨水滲漏現(xiàn)象非常突出。單元板塊間的自由縫現(xiàn)場(chǎng)堵膠就成了幕墻廠(chǎng)家在工程現(xiàn)場(chǎng)排故過(guò)程中常用的主要手段。型材斷面雖然不是固定不變的，但是其斷面的設(shè)計(jì)是有規(guī)律的，必須將其安全性、工藝性和結(jié)構(gòu)防水同步考慮。單元式幕墻通過(guò)板塊的上下左右對(duì)插完成系統(tǒng)的拼接，在四個(gè)板塊交叉的“十”字路口處將形成一個(gè)

9、內(nèi)外貫穿的孔洞，必須對(duì)此孔洞進(jìn)行嚴(yán)密的封堵以確保系統(tǒng)的水密性和氣密性。在進(jìn)行鋁型材斷面設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過(guò)型材斷面構(gòu)造，使孔洞封堵方便、可行，同時(shí)還要考慮系統(tǒng)的排水路徑，最后再通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算來(lái)確定斷面的形狀。本工程采用橫滑型單元式幕墻構(gòu)造，通過(guò)在下單元的橫料對(duì)接位置中設(shè)置橫滑槽和封口板，達(dá)到集水和封口， 而又不影響板塊的相互位移的目的，同時(shí)，型材斷面還設(shè)計(jì)成向室外有一定傾斜度的斜面，利于少量可能進(jìn)入的雨水的排出。 </p>&l

10、t;p>　　為保證靠近室內(nèi)側(cè)的空腔與室外形成等壓腔，就必須使該空腔的空氣與室外的空氣形成連通，以減小兩者的壓力差，因此須在內(nèi)外腔之間的橫梁外伸臂上設(shè)置通氣孔。由于該通氣孔位置可能會(huì)有少量的滲入水排出，為保障滲入水排出時(shí)不因水的表面張力現(xiàn)象而出現(xiàn)堵塞，因此將該孔設(shè)計(jì)為長(zhǎng)條形孔。幕墻系統(tǒng)最直接的使用功能就是建筑外圍護(hù)，因此必須具有良好的防水功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用疏堵結(jié)合的設(shè)計(jì)理念來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的防水設(shè)計(jì)。在豎向龍骨上設(shè)計(jì)有三道密封線(xiàn)，幕墻

11、外表面的少量漏水可以越過(guò)第一道密封線(xiàn)，進(jìn)入單元幕墻的 </p><p>　　等壓腔，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)入等壓腔的水將被有組織的排出，失去繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)的能力，達(dá)到阻水的目的。 </p><p>　　橫向龍骨的密封與豎向龍骨類(lèi)似，通過(guò)型材斷面構(gòu)造的合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)橫向密封線(xiàn)和豎向密封線(xiàn)的有效貫通和無(wú)斷連接。單元式幕墻采用每層斷水設(shè)計(jì)，每層的少量漏水越過(guò)第一道密封線(xiàn)進(jìn)入等壓腔后，將會(huì)落入下端橫

12、龍骨的中間槽內(nèi)，通過(guò)橫龍骨上設(shè)計(jì)的排水孔排出室外，不會(huì)進(jìn)入室內(nèi)，也不會(huì)進(jìn)入下一樓層，排水路徑清晰。 </p><p>　　四、系統(tǒng)板塊安裝順序及收口設(shè)計(jì) </p><p>　　單元式幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅僅是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全和建筑功能的設(shè)計(jì)，還包括系統(tǒng)的安裝順序和收口設(shè)計(jì)。 </p><p>　　4.1 板塊的安裝順序 </p><p>　　單元式幕

13、墻依靠板塊的上下左右插接完成安裝和封閉，因此必須嚴(yán)格按照板塊對(duì)插的順序自下而上進(jìn)行安裝，在安裝工作開(kāi)展前需要設(shè)計(jì)可行的板塊安裝順序。 </p><p>　　本工程塔樓四個(gè)轉(zhuǎn)角有內(nèi)凹造型，因此宜先完成轉(zhuǎn)角板塊的安裝工作。轉(zhuǎn)角部位的板塊均采用相鄰板塊兩兩插接的方式進(jìn)行安裝，為方便轉(zhuǎn)角板塊安裝，局部采用逆時(shí)針順序安裝方式。 </p><p>　　具體的安裝順序?yàn)椋合劝惭b四個(gè)轉(zhuǎn)角的右側(cè)板塊，之后逆

14、時(shí)針?lè)较蛞来伟惭b其他轉(zhuǎn)角板塊，再由轉(zhuǎn)角位置向兩側(cè)的立面安裝，最后在立面中間或施工電梯位置收口；安裝完一層后再安裝上一層。 </p><p>　　4.2 板塊的收口 </p><p>　　收口板塊的安裝設(shè)置在立面中間或施工電梯位置，具體安裝方案為：先將收口板塊左右兩側(cè)板塊向兩側(cè)平移（步驟一），待收口板塊安裝空間預(yù)留足夠后，再將收口板塊由上向下插接固定。（步驟二），如圖1所示。 </p&

15、gt;<p>　　圖1 收口板塊安裝步驟示意圖一 </p><p>　　板塊插接就位后，按理論位置進(jìn)行固定（步驟三）， 之后再將左右兩側(cè)平移的板塊調(diào)節(jié)至原位即完成安裝（步驟四），如圖2 所示。 </p><p>　　圖2 收口板塊安裝步驟示意圖二 </p><p>　　五、單元式幕墻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) </p><p>　　1、安裝速度

16、快，工地施工工期短，特別適用于高層建筑。由于單元板塊（通常為一層樓高）的龍骨及面板是預(yù)先組裝好的，現(xiàn)場(chǎng)只需安裝支座，將單元板塊吊裝到相應(yīng)的位置掛接到支座上即可。安裝簡(jiǎn)便、施工快捷； </p><p>　　2、幕墻表面平整度高，裝飾效果好。單元板塊間采用插接式結(jié)構(gòu)，定位精度高，幕墻表面平整度高，相鄰板塊間的階差可控制在0.5mm 內(nèi)，外視效果好； </p><p>　　3、橫滑型單元式幕墻上

17、下兩層單元體通過(guò)插接式連接，相鄰兩層單元體之間在層間錯(cuò)位變形下能發(fā)生相對(duì)滑移，抗層間位移能力強(qiáng)； </p><p>　　4、面板與龍骨之間采用硅酮結(jié)構(gòu)膠連接，與封邊板之間采用硅酮耐候膠連接，使得面板具有良好的相對(duì)變形能力，完全滿(mǎn)足面板熱脹冷縮以及外力作用下的變形要求； </p><p>　　5、密封膠條采用三元乙丙舌狀膠條，有較好的彈性、耐久性和耐高低溫性能。在-40℃~150℃范圍內(nèi)其基

18、本物理性能不變； </p><p>　　6、系統(tǒng)采用雨幕及等壓原理實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性防水，水密性和氣密性穩(wěn)定可靠； </p><p>　　7、采用三向六自由度連接支座，有效地確保幕墻安裝精度。同時(shí)各構(gòu)件插接位置均為柔性膠條接觸，方便安裝及調(diào)整； </p><p>　　8、單元板塊的各組成構(gòu)件均采用電腦控制的加工中心在工廠(chǎng)內(nèi)加工完成，加工及組裝精度易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠

19、。 </p><p><b>　　六、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　單元式幕墻設(shè)計(jì)的推廣應(yīng)用，提高了我國(guó)的建筑幕墻設(shè)計(jì)水平。這種新技術(shù)的應(yīng)用，帶動(dòng)大量的工程建設(shè)，保證了建筑幕墻的質(zhì)量。在提高人們生活水平的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。因此，隨著幕墻設(shè)計(jì)水平的不斷完善，單元式幕墻設(shè)計(jì)在未來(lái)的建筑幕墻設(shè)計(jì)中能有很大的發(fā)展空間。 </p><p>