单元式幕墙设计与施工衔接的研究

洪名涛

摘要：文章主要针对单元式幕墙的设计与施工街接的相关问题进行研究，以期为单元式幕墙的设计施工提供指导和借鉴。

关键词：单元式幕墙；设计；施工；衔接

中图分类号： S611文献标识码： A

1、前言

随着幕墙技术的不断创新和成熟，建筑外观越来越复杂,现已有多种结构、多种型式的幕墙，近几年，单元式幕墙以其技术先进、造价合理、性价比高、工期短等特点越来越受到人们的青睐。单元式幕墙的板块是在车间加工和组装，现场施工人员必须要掌握不同立面，不同层高，不同类型的板块与现场施工区域的一一对应,故单元板块的编号及其与施工的流程或顺序是设计与施工衔接的重点之一；单元板块的现场施工要求较高,板块重量较大,吊装系统也是设计与施工衔接的重点；板块吊装的挂件及收口板块的设计应能满足现场的安装。因此,单元式幕墙的设计与施工应密切配合,其相互之间的衔接为幕墙的重点。

2、单元式幕墙设计要点分析

单元式玻璃幕墙系统采用等压原理设计，玻璃板块重力由铝托块承受。幕墙单元板块使用铝合金支座系统，通过预埋件固定于混凝土结构上。单元式幕墙主要优越性在于前期制作工作量是在工厂完成的，这样它可以和建筑主体结构施工同步进行。待建筑物封顶或完成一定高度后即可用最快的速度完成安装，使建筑物完成外维护结构封闭，因而能大大缩短工期。幕墙单元板块以平面分格尺寸为板块宽度尺寸，以一个楼层高度为板块高度尺寸。板块的左右和上下各有一对配合插接型材，与玻璃等面材组成单元板块。单元横梁通过紧固螺丝固定在单元立柱上，玻璃板块采用硅酮结构密封胶粘结或铝合金附框连接固定在由单元立柱和单元横梁组成的铝合金框架上。

2.1、幕墙立面造型分析

某项目塔楼分为1号和2号塔楼，幕墙形式主要为单元式幕墙，标准层高4.8 m，水平分格为2250mm。分格设计采用双层错落布置，层间梁位置玻璃幕墙分格高800 mm，层间梁下分格也采用错位设计，800mm和1600或者整体采用一个大分格布局。单元水平内分格设置为1500mm和750mm，大高度平开窗。从首层至屋顶层显示出很强的水平层次感，单元间设置400mm竖向装饰条，从底层贯穿到顶层，使得大楼立面形成强烈的竖向线条感。在层间梁位置玻璃幕墙分格高800 mm设置了白色彩釉玻璃，用圆形点状表现出穿孔效果。使得大楼立面效果强烈，形成了独特的建筑风格。

2.2、单元式幕墙主要材料

(1)铝材。选用国产优质铝合金，氟碳喷涂银白色。

(2)玻璃大分格6+1.52pvb+6(半钢化夹胶)双银LOW-E16A十6+1.52pvb+6(半钢化夹胶)中空玻璃，膜层位于第四面(夹胶玻璃内侧)；小分格采用同等厚度60%外白色彩釉玻璃；

(3)铝板。3mm厚国产优质氟碳喷涂银白色单层铝板。

(4)密封及结构胶。国产优质硅酮结构和硅酮密封胶；

(5)密封胶条和密封垫，采用三元乙丙(EPDM)材料。

2.3、防水设计

单元式幕墙防水构造的设计首先，要设计三道密封线，第一道对雨水进行阻挡，第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止，第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下，流到幕墙的外部。其次，要在竖料设置两个空腔，这样外侧空腔的水可以直接排出，而流入到内侧的水可以进入横料的空腔，由专门的管道进入下一层的竖料外腔，进而排出到幕墙的外部，这样就很大程度的减少了风压的影响。最后，还要在十字接缝处放置海绵胶条，进而封堵构造性的小缺口，实现对防水系统的基本设计。

2.4、节能和隔声设计

在外露大装饰线条处局部采用了热阻值较大的聚酞胺尼龙断热条，将铝型材的室外部分与室内部分隔开。该材料与铝材等强，膨胀系数与铝型材相近，耐久性好。因此，其能连同铝材共同工作。型材腔内设置15mm厚石膏板，配合楼板上设置的隔声钢板，对上下层间的隔声降噪，起到很大的作用。

3、单元式幕墙设计与施工衔接

3.1、单元式幕墙的吊装系统

单元板块的吊装系统(包括轨道系统、移动式电动葫芦系统及起吊系统)可根据实际情况设置"在辅助施工区域小的施工现场(如只有一个区域能满足板块的吊装),其水平轨道系统需整体布置,板块吊装上升到适当位置后,电动葫芦(吊装板块的设备)能将板块水平移动到当层的任何位置；当现场不能满足水平轨道系统的整体移动情况下,轨道系统及电动葫芦系统需安装在不同立面,以满足不同立面的板块吊装；此外,在现场辅助施工区域面积大。轨道系统整体布置均可实现的情况下,也可以在不同立面设置吊装系统,这对缩短工期更明显、更有效，因此,可根据工程的实际情况采用不同的吊装系统进行单元板块的吊装。起吊系统一般设置在安装板块的最顶部楼层往上第二层,有固定式和移动式两种。固定式起吊系统主要为固定在结构上,可垂直往上运输板块的卷扬机；移动式起吊系统则采用独立的，不与结构连接固定的起吊系统,该系统可以随时移动。在建筑物上设置吊装系统,其安装高度应根据工程的实际情况,每隔多层设置一个轨道系统，在轨道系统上可安装多台移动式电动葫芦，这样的布置安全、高效,且有利于施工管理。

3.2、挂接

板块吊装到位后，应根据现场埋件和挂座位置进行调整定位，然后进行板块挂接。第一块板块挂接到位后，应进行上下、左右、前后位置核查，对不满足设计要求的尺寸进行微调。施工中应避免板块额外施工荷载，板块不应翘曲、受弯、扭转等施工荷载。对于无法密合到位的板块，严禁采用棍撬、捶击的方式强行安装。应检查是否有阻碍、板块不平等缺陷。挂接上层板块时，应在分格交界处填塞发泡胶条，发泡胶条将前后腔完全隔离开，形成两个独立腔，泄水孔将两个腔连通成为等压腔。

3.3、框架组装

框架组装表面平整、方正、对角线相等。副框表面应光滑无毛刺、无污染。拼装合缝误差较大，应使用橡皮锤敲击或弹性材料衬垫后敲击，不得使用硬性材料敲击，以免损伤涂层。对于框架组装中所有拼缝，开孔位置都必须用密封胶密封，防止渗漏水。

3.4、玻璃组装

玻璃固定必须在专门的打胶房内操作，一般应在10℃～40℃、相对湿度40%～80%环境下作业。养护14天左右。玻璃组装时应避免内部应力产生，在打胶前应当检查双面胶带粘贴是否牢固，是否有高低不平、侧向位移等缺陷，该缺陷都可能导致玻璃内部应力产生，容易引起自爆。玻璃护边为辅助受力，仅作为抵抗玻璃自重用，但仍应确定其牢固。在护边与玻璃之间胶条压紧之后，用沉头螺钉将护边固定在框架上。

3.5、转接件施工

(1)转接件的构造。本工程转接件为Z型加工件，槽底为与埋件采用T型螺栓螺连接，埋件采用卡凡埋件。转接件厚度为12mm。平板上开长圆孔，使螺栓能够前后调节，抵消土建误差；(2)转接件施工质量把控。首先要保证埋件位置、高度、范围及T型螺栓和转接件的检查，剔除不合格产品，这是幕墙安全性能的保证。在放线定位时应合理分析结构偏差，对幕墙安装尺寸进行纠偏。转接件平板长圆孔的作用是提供挂接螺栓进出调节，应在结构偏差分析的基础上预先定好挂接螺栓的位置。转接件焊接牢固后应将此长圆孔用垫片焊牢，防止位移。

3.6、收口板块的设计与施工

单元式幕墙与主体结构同步进行施工可以缩短工期,这是目前的普遍现象，但在总包设置外用电梯(或塔吊)部位的幕墙无法连续施工,所以宜将外用电梯(或塔吊)部分设置为幕墙板块的收口位置,该收口位置的单元板块将在幕墙大面完工。外用电梯(或塔吊)拆除后进行施工，单元式幕墙是通过单元板块对插来完成闭合的,单元板块的安装是按横向次序一一对插,当中不能留有空隙。由于其采用对插闭合,以至于最后一个单元板块无法平推进人待安装的空位,因此,最后一个单元板块(即收口板块)如何与相邻的单元板块连接是一个难点。单元式幕墙一般采用“二加一收口法”进行收口处单元板块的安装，即两侧边的单元板块平推进人待安装位置，之后向下插人最后一个单元板块，即先安装两侧边的单元板块，两板块之间留出较大空间，将收口板块插人就位后，调整这三个单元板块间的间隙。

结语:

单元式幕墙，设计、加工和施工都是其关键环节，各环节密不可分，形成有机整体。设计与施工的衔接内容较多且复杂，所以在项目管理中，对关键部位工程质量要严格控制，以提高幕墙工程的品质。

参考文献：

[1]方中正.玻璃幕墙工程技术规范[J].中国建筑工业出版社,2009(12).

[2]方征,姜仁.单元式幕墙防水构造设计要点[J].建筑施工要点,2010(9).