浅论建筑外维护系统单元式幕墙的设计

骆利松，泮建江

（浙江 杭州 310000）

1 幕墙结构设计原理

1.1 换气和通风设计

幕墙的换气和通风设计是幕墙设计结构中最为重要的部分，以往的建筑外维护系统也主要以换气、通风为主。通过少设置开启扇来减少能源的浪费，避免开启扇遭到损害，从而影响美观。早期建筑外维护系统的通风、换气主要是人工进行的，操作上不够简单、方便。

1.2 防火防烟设计

（1）高大建筑最应该注意防火防烟。防火防烟不仅能保证幕墙的美观性，而且能对人们的生命财产安全提供防护。现代城市中火灾事故频繁发生，每次都会引起人员伤亡和大量的财产损失。因此防火防烟是幕墙设计的一个重点环节，在幕墙设计中起到防火防烟效果的是防火玻璃。幕墙设计采用防火玻璃装置，达到防火防烟的效果。防火玻璃采用单片防火玻璃以及其他材制品，目前技术主要使用的是单片铯钾玻璃。

（2）防火玻璃的其他物质防护。防火玻璃的支撑架一般采用金属材质，为了达到防护的作用，防火玻璃金属支撑架采用川钢结构。经过试验证明川钢密度大，在高温状况下能保持较长的时间不被融化。经过试验常用的铝制材料在遭遇高温时会迅速的融化，使防火墙和防火带失去防护效果，采用川钢能维护时间更长，并及时作出补救措施。

（3）双层通风幕墙通过热通道中气流的相互调节、转换替换自然风，保持室内温度、降低温差，不仅提供舒适的室内温度，而且达到节能的效果。通过双层通风达到的效果使得幕墙通风系统能进一步的扩大，采用多层通风效果加大通风口获取更多自然风源，达到风向的轮流交换。

1.3 双层通风幕墙的节能效果

双层通风幕墙达到双向流通的效果，能达到60%左右的节能效果，更有效的降低噪声干扰，体现出良好的建筑性能。外幕墙双层通风能提供私人的室内空间，减少外界干扰。虽然从市场造价上双层通风幕墙的造价较高，占据建筑面积会影响建筑成本的投入，但双层通风幕墙的绝对优势能很好的满足现代建筑水平的要求。

2 单元式幕墙设计的构成原理

2.1 板块之间的相互连接

为达到安全防护的效果，板块之间的连接一般采用三道胶条密封的方式，形成两个等压腔。采用板块竖向多功能插芯连接定位，保证板块竖向拼接缝合度达到平整的效果。通过等压腔内高外低的特点，不仅保证幕墙室内流入的雨水顺利的排除室外，而且保证雨水不会通过渠道倒流回室内，加强幕墙的密封度，达到良好的防水、防潮效果。

2.2 采用槽形预埋件保证结构间的连接

同步预埋使预埋结构侧面通过T型螺栓连接转接件，能达到较好的拉力效果。拉力效果强能带来以下几方面的好处。第一，同步预埋有较强的拉力及超强荷载，保证安全性和产品质量的稳定性。第二，同步预埋特殊的连接方式能有效的减少土地建设误差、提高施工效率，具有很强的调节性。第三，灵活的连接性，无需焊接过程通过T型螺栓连接，减少火灾隐患，节约的成本。结构间连接同步预埋便于操作，体积较小、重量轻便与相互连接的稳定性。

2.3 转接系统完善

幕墙板块与楼板结构相互连接采用的是挂抽钩式结构，这种结构具有极好的调节功能。其主要的调节特点是：

（1）转接系统能起到较好的受力效果，保证幕墙与主体结构的柔性连接。整体受力均匀不会产生相互挤压的压力拉锯情况，提供极大的受力空间，具有韧性，在受到较大的压力时不会给连接系统带来破坏力。

（2）使用防爆声装置，在幕墙与转接系统造成较大摩擦声时，能有效的缓解摩擦震动和摩擦产生的噪声。

2.4 幕墙的节能设计

融入现代高新技术的建筑设计有了更高的幕墙设计要求，幕墙设计除了要具有良好的抗风压、水密性、气密性外还要具备现代建筑设计的新要求“节能环保”。节能环保受到的高度重视，是幕墙设计也不得不以其作为幕墙质量的衡量标准。现代大型公共建筑越来越多，大型建筑造成的噪声污染、光源污染以及热量损失对建筑保障质量以及环境都有较大的危害。

3 幕墙结构设计的问题

（1）现代建筑行业的发展，使得建筑幕墙的类型丰富多样，结构样式上也有很多种变化，在幕墙选择上会难以抉择。因此，在幕墙设计结构上一定要满足建筑幕墙的连接性，建筑幕墙应该具备良好的承载力、稳定性以及结构刚度。这样的建筑幕墙才能真正起到建筑维护的作用。除了保证幕墙结构的稳定性外还要注意建筑幕墙的位移能力，在幕墙连接时不需要全部采用螺栓连接的方式，可以采用动点连接和微动连接，具有一定的活动性达到幕墙一主体结构的位移效果。

（2）为了保证幕墙的受力效果，钢型材料与铝型材料的混合使用虽然能达到较好的承受力效果，但是二者的连接性是比较大的难题。为了能保证钢型材料与铝型材料能共同受力，相互承担受力就需要二者相互融合。但是密度性较好的材质在相互融合上需要采用较为繁琐的施工程序，给幕墙结构设计带来了难度。两者相互结合还需要极好的紧密性，融合性不高会出现部分连接不机密导致幕墙受力不均，导致挤压变形和受力弯曲的结果。这样幕墙的稳定性受到破坏，稳定性的损害会引起严重的建筑事故。

4 结语

单元式幕墙设计的推广应用，提高了我国的建筑幕墙设计水平。这种新技术的应用，带动大量的工程建设，保证了建筑幕墙的质量。在提高人们生活水平的同时，达到节能环保的效果。因此，随着幕墙设计水平的不断完善，单元式幕墙设计在未来的建筑幕墙设计中能有很大的发展空间。

[1] 姜仁.门窗幕墙性能试验技术现状[J].建设科技，2007（21）.

[2] 张栋材.超高层建筑单元式幕墙的安装施工技术[J].建筑施工，2004（5）.