【摘 要】 隨著城市化進程的加快,高層類型的單元樓逐漸增多,這樣推進了我國建筑工程的大范圍發(fā)展,而單元式幕墻是建筑工程的必須構(gòu)造,同時能夠滿足建筑工程的多項需求,基于建筑幕墻的發(fā)展,本文對單元式幕墻節(jié)點設計過程中存在的問題進行了詳細的探索,供相關(guān)人員參考。
【關(guān)鍵詞】 單元式;幕墻;節(jié)點設計;問題
一、前言
隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑工程中幕墻的建設已經(jīng)出現(xiàn)了一定的變化,由于目前幕墻的建設屬于施工過程中的新興領域,建筑人員對設計不夠熟悉,以及建筑人員對幕墻施工不夠了解,因此常常導致較為復雜的問題出現(xiàn)。
二、單元式幕墻的構(gòu)造設計特點
單元式幕墻是指面板和框架在工廠組裝成幕墻單元,以幕墻單元形式在現(xiàn)場完成安裝施工的框支承幕墻。
建筑幕墻經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善,現(xiàn)已有多種結(jié)構(gòu)、多種型式。用于建筑幕墻的材料也日益多樣化,功能日漸完善和先進,各種幕墻結(jié)構(gòu)和構(gòu)造則各有其特點,同時其技術(shù)性能指標和經(jīng)濟指標也各不相同。隨著幕墻技術(shù)的不斷創(chuàng)新和成熟,近幾年單元式幕墻以其技術(shù)先進、造價合理、性價比高、工期短等特點越來越受人們的青睞。
單元式玻璃幕墻系統(tǒng)采用等壓原理設計,玻璃板塊重力由鋁托塊承受。幕墻單元板塊使用鋁合金支座系統(tǒng)通過預埋件固定于土建混凝土結(jié)構(gòu)上。單元幕墻主要優(yōu)越性在于前期制作工作量是在工廠完成的,這樣它可以和建筑主體結(jié)構(gòu)施工同步進行,待建筑物封頂或完成一定高度后即可用最快的速度完成安裝,使建筑物完成外圍護結(jié)構(gòu)封閉,因而能大大縮短工期。幕墻單元板塊以平面分格尺寸為板塊寬度尺寸、以一個樓層高度為板塊高度尺寸。板塊的左右和上下各有一對配合插接型材,和玻璃等面材組成單元板塊。單元橫梁通過緊固螺絲固定在單元立柱上,玻璃板塊采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)或鋁合金附框連接固定在由單元立柱和單元橫梁組成的鋁合金框架上。
由于單元式幕墻結(jié)構(gòu)類型的特點,決定了單元式幕墻構(gòu)造設計上的特殊性,這主要表現(xiàn)在以下四個方面:封口設計、收口設計、防排水設計、支座系統(tǒng)設計。
三、單元式幕墻節(jié)點設計中的若干問題
根據(jù)單元式幕墻節(jié)點設計的實際情況,規(guī)劃比較典型的問題,對其做如下分析,避免節(jié)點設計問題對單元式幕墻建設造成干預影響。
1、幕墻防火系統(tǒng)的問題
防火系統(tǒng)是幕墻節(jié)點設計中的一部分,由于幕墻本身的影響,導致防火系統(tǒng)處于薄弱狀態(tài),無法達到高效防火的水平。例如:某高層建筑工程的單元式幕墻節(jié)點,雖然具備明顯的設計優(yōu)勢和施工能力,但是無法配合防火系統(tǒng),不能在幕墻施工中安裝防火裝置,影響防火系統(tǒng)的分配建設,該建筑只能通過改進節(jié)點設計,滿足幕墻與防火系統(tǒng)兩者施工的要求,該工程將幕墻后方的面板,改為小規(guī)模形勢,大部分幕墻結(jié)構(gòu)完成安裝后,預留小型面板,待防火裝置、系統(tǒng)安裝完成后,封堵小面板,由此來改善節(jié)點設計。
2、幕墻排水系統(tǒng)的設計問題
單元式幕墻在連接時,處于等壓的狀態(tài),在梁體對插的過程中,構(gòu)成氣壓腔,在壓力差的作用下,較容易積累雨水,影響單元式幕墻的運行性能。因此,在幕墻節(jié)點設計中,需要充分考慮排水系統(tǒng)的引流作用,大多數(shù)情況下,排水系統(tǒng)達不到常規(guī)標準,特別是幕墻節(jié)點設計中傳統(tǒng)的排水方式,內(nèi)、外腔的高度基本一致,沒有排水動力,導致雨水流進內(nèi)腔,順著密封條流入建筑室內(nèi),導致室內(nèi)出現(xiàn)滲漏。針對此類節(jié)點設計問題,設計人員改進幕墻系統(tǒng),隔開內(nèi)、外腔,通過橫向排水管道,連通內(nèi)腔與外腔,主動引導雨水流向,提高幕墻結(jié)構(gòu)的防水性能。
3、幕墻相關(guān)部分氣密性的設計問題
單元式幕墻節(jié)點設計在氣密性方面存在明顯的設計問題,氣密性問題集中體現(xiàn)在幕墻單元板的連接中。幕墻單元板之間通過密封條連接,但是密封條在加工時出現(xiàn)參數(shù)誤差,導致其余單元板縫隙不能有效融合,其中密封條偏小的單元板之間,即會出現(xiàn)氣密性問題。針對節(jié)點設計的氣密性問題,提高膠條的設計能力,單元板之間的首層密封條,改為圓形設計,用于增加單元板之間的橫向接觸面積,充分發(fā)揮密封與鏈接的功能,待單元板對接后,密封條會受到外出擠壓,達到密實標準。
4、幕墻對插部分的連接問題
幕墻對插屬于節(jié)點設計的一部分,因為幕墻在建筑工程中,需要控制標準高度,滿足結(jié)構(gòu)要求后,才可實現(xiàn)穩(wěn)定對插,如果缺乏對插控制力度,直接干擾幕墻的連接問題,無法實現(xiàn)對插。幕墻對插中的連接問題比較困難,涉及到多種技術(shù)因素和數(shù)據(jù)參數(shù),解決此部分的連接問題,需要充分利用內(nèi)插件。例如:某建筑工程中幕墻對插完畢后,使用內(nèi)插件約束對插的整體系統(tǒng),內(nèi)插件可以發(fā)揮集水槽的作用,該工程還注意到內(nèi)插件的獨立性比較強,不能有效連接幕墻中的單元板,所以灌入密封膠,但是工程建設人員后期發(fā)現(xiàn),密封膠降低幕墻承載風荷的能力,又采取固定的方式,重點固定內(nèi)插件,同時取締密封膠。
5、單元立柱與各橫梁連接后未打膠密封防水
所有的橫梁,包括上下單元橫梁及中橫梁與單元立柱連接后。連接固定橫梁的螺絲頭與立柱之間應注耐候密封膠防水。單元板塊之間是通過對插連接的,相互之間存在縫隙。在雨水進入外腔或內(nèi)腔后,極易通過連接橫梁的螺絲孔周邊進入橫梁內(nèi)部并滲透到室內(nèi)。所以連接橫梁的螺絲頭與單元立柱之間應注膠密封,以滿足系統(tǒng)的防水要求。
6、金屬護邊與立柱之間未打膠密封防水
由于金屬護邊處于室外,即使護邊有披水膠條,雨水還是容易進入板塊的外腔。如金屬護邊與單元立柱之間的縫隙未注耐候密封膠,則進入內(nèi)腔的雨水就會通過該縫隙進入內(nèi)部的空隙,以至進入室內(nèi)。因此,單元板塊組裝完成后,應在板塊側(cè)邊的金屬護邊與立柱之間的縫隙注密封膠。
7、對插后未采取措施連接兩單元板塊
由于建筑上的要求,單元板塊的高度并非與結(jié)構(gòu)層處于同一標高。然板塊的實際高度一般與建筑層高一致,有的板塊會上升突出結(jié)構(gòu),與下單元板塊對插固定。在單元板塊對插完成后板塊之間未采用相應內(nèi)插件普遍稱之為集水槽,接兩個單元板塊即板塊對插后雖然有內(nèi)插件,內(nèi)插件不連通兩單元板塊!板塊之間只注密封膠防水。
8、幕墻立柱設計未考慮節(jié)約造價
國內(nèi)外各大城市的建筑高樓林立,如何節(jié)約幕墻的造價因人而異。幕墻立柱的設計也是成本控制的重要手段。很多設計出來的圖紙采用的立柱全部都一樣,如果工程量大,工程造價會大大增加。
四、單元式幕墻節(jié)點設計的優(yōu)化措施
單元式幕墻節(jié)點設計中存在的若干問題,在建設中逐漸找出改進措施,解決節(jié)點設計的問題干擾,提高單元式幕墻建設的效益,進而提升建筑施工的效率。因此,針對單元式幕墻節(jié)點設計,提出三點優(yōu)化措施。如:第一,提前分析單元式幕墻節(jié)點的設計方案,按照方案要求執(zhí)行幕墻建設,如果發(fā)現(xiàn)幕墻建設與方案不符,及時呈報相關(guān)部門,要求重新進行方案檢測,確保設計方案的準確性;第二,在單元式幕墻節(jié)點設計中,嚴格執(zhí)行質(zhì)量監(jiān)督,檢查節(jié)點設計是否存在缺陷,消除節(jié)點設計的隱患風險,提高節(jié)點設計的水平,促使其更加符合建筑幕墻系統(tǒng)的建設,穩(wěn)定單元式幕墻的整體結(jié)構(gòu);第三,細化單元式幕墻節(jié)點設計,做好節(jié)點設計的細節(jié)工作,改善幕墻系統(tǒng)的建設環(huán)境,嚴格防止節(jié)點設計中不確定的問題,完善單元式幕墻節(jié)點設計,同時提升建筑工程的質(zhì)量水平。
五、結(jié)束語
終上所述,本文重點對單元式幕墻在設計方面存在的問題進行了詳細的探索,相關(guān)的設計單位在設計的過程中要根據(jù)實際情況,針對性的進行設計,在設計的基礎上,強化施工建設,方能保證幕墻的質(zhì)量。
參考文獻:
[1]張豪,高燕.討論單元式幕墻節(jié)點設計的若干問題[J].城市建設理論研究:電子版,2014.
[2]李爭金.單元式玻璃幕墻設計淺談[J].城市建設理論研究:電子版,2013.
[3]徐雷.探討單元式幕墻防水構(gòu)造設計要點[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,(8).