趙峰 王磊

摘要：隨著幕墻事業(yè)的不斷發(fā)展和推陳出新，單元式幕墻近年來在我國建筑市場上開始興起。單元式幕墻的設(shè)計(jì)制作要求嚴(yán)格，科學(xué)技術(shù)含量相對較高。因此在運(yùn)用單元式幕墻的時(shí)候，必須把握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，防范各類設(shè)計(jì)問題，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。因此文章就單元式幕墻設(shè)計(jì)中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行了相關(guān)探討，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：單元式幕墻；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；問題；

目前國際市場上較為先進(jìn)的幕墻結(jié)構(gòu)為單元式幕墻，其科技含量相對較高，應(yīng)用較為廣泛。然而由于其設(shè)計(jì)制作要求嚴(yán)格，在實(shí)際運(yùn)用過程中，稍有不慎都會導(dǎo)致出現(xiàn)一些問題，嚴(yán)重影響到單元式幕墻施工質(zhì)量的達(dá)成。因此探討單元式幕墻設(shè)計(jì)中的常見問題，并探尋相應(yīng)的解決策略是十分必要的。

一、單元式幕墻概述

單元式幕墻有別于把立柱、橫梁及鑲板的單個(gè)構(gòu)件逐件安裝上墻的元件式幕墻，它是把幕墻的骨架（框架）和面板按照幕墻的分格寬度和1個(gè)（或2-3個(gè)）樓層高度，在工廠中事先制作組裝成一個(gè)單元組件（單元板塊），然后把這樣一個(gè)個(gè)的單元板塊整體吊裝上墻，上下、左右相鄰單元板塊相互對插，從而形成一整幅幕墻，這樣的幕墻體系稱謂單元式幕墻。

單元式幕墻主要特點(diǎn)如下：①工地工期短。單元式幕墻在工地上的工作量僅僅是一次性吊裝和少量的安裝和調(diào)試，減少了工地上的工作量；②工程產(chǎn)品質(zhì)量高。單元式幕墻單元組件的制作和組裝都在工廠內(nèi)完成，其質(zhì)量控制條件優(yōu)于工地；③幕墻的整體性能可望提高。單元式幕墻的對插接縫，使幕墻對于溫度和地震作用等引起的變位適應(yīng)能力更好；運(yùn)用雨屏原理設(shè)計(jì)成的接縫構(gòu)造可利于提高整幅幕墻的抗雨水滲漏和空氣滲透性能；④設(shè)計(jì)要求高。單元式幕墻單元組件之間的對插接縫屬于幕墻的固定部分，其對插構(gòu)造的設(shè)計(jì)對幕墻的物理性能，特別是水密、氣密和抗震性能有著重大的影響；⑤加工的精度及質(zhì)量要求高。單元式幕墻單元組件通過對插才能形成整幅幕墻，該此單元組件在工廠組裝的形位尺寸精度高低、對插位置正確與否、框架型材本身的擠壓質(zhì)量，對單元式幕墻的整體質(zhì)量都起到重要影響；⑥對于安裝條件的精度要求高。單元組件要求一次吊裝成功，安裝過程中只允許作小量的調(diào)整，因此對混凝土梁的形位尺寸精度、幕墻的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)接件安裝精度等都有較高的要求；⑦造價(jià)高。單元式幕墻因構(gòu)造技術(shù)難度高、用料多，其本身的造價(jià)要高于元件式幕墻；⑧對施工組織管理要求高。要求有嚴(yán)格的施工組織管理和施工順序。對主體施工用垂直運(yùn)輸設(shè)備等施工機(jī)械的安放位置有嚴(yán)格限制，否則將影響整個(gè)工程的安裝。

二、單元式幕墻設(shè)計(jì)中存在的幾個(gè)問題

1.單元式幕墻系統(tǒng)防水設(shè)計(jì)問題

基于等壓原理，單元式幕墻設(shè)計(jì)利用幕墻橫梁與主梁之間的對插構(gòu)建出內(nèi)外空腔，兩個(gè)空腔利用幕墻橫梁泄水孔實(shí)現(xiàn)等壓。雨水在不受壓力差影響的情況下通常不會滲人內(nèi)腔，然而一旦室外風(fēng)壓出現(xiàn)變化，內(nèi)腔與外腔之間就會出現(xiàn)壓力差。無論是對接或者是插接形式，板塊的上下左右和十字結(jié)構(gòu)位置一定要做好密封處理工作。造成雨水滲漏進(jìn)入內(nèi)腔的主要動力來自縫隙內(nèi)外腔之間的壓力差，所以縫隙空腔內(nèi)部氣壓必須等同于室外氣壓，避免雨水受空氣壓力差影響滲入內(nèi)腔。

2.單元幕墻的埋件、板塊掛接方式

單元式幕墻常用的埋件主要有槽式埋件和板式埋件兩種類型。在安裝單元板塊掛件的時(shí)候運(yùn)用槽式埋件，只需要將事先加工好的鋼件用T形螺栓和槽式埋件進(jìn)行連接，在施工現(xiàn)場無需進(jìn)行焊接，有效的節(jié)約了現(xiàn)場的工作量，因此槽式埋件受到了幕墻企業(yè)以及業(yè)主的廣泛好評。在連接T形螺栓和槽式埋件的時(shí)候，需要將T形螺栓旋轉(zhuǎn)90度方能和槽式埋件進(jìn)行有效連接。在國外，對于哈芬槽或者T形螺栓均有嚴(yán)格的加工精度，只有當(dāng)T形螺栓插入到哈芬槽旋轉(zhuǎn)90度，并變成豎向之后，T形螺栓才無法繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，當(dāng)外側(cè)的螺母擰緊以后T形螺栓始終處于豎直狀態(tài)，并能夠確?？煽窟B接。而對于其他品牌的槽式埋件而言，T形螺栓是可以在槽里任意旋轉(zhuǎn)的，不必要求必須旋轉(zhuǎn)到90度，且該類型的產(chǎn)品也無嚴(yán)格的額精度以及公差的配合控制，屬于較為危險(xiǎn)的現(xiàn)象。若同一個(gè)埋件上的兩個(gè)T形螺栓在安裝完成后處于橫向狀態(tài)，則該螺栓無法發(fā)揮任何連接作用，將存在重大的安全隱患。因此在選用槽式埋件的時(shí)候，應(yīng)盡量選用哈芬槽同等配合精度的產(chǎn)品。

3.單元板塊的設(shè)計(jì)時(shí)幕墻防火問題

在幕墻施工開始前，首先應(yīng)完成結(jié)構(gòu)剪力墻以及內(nèi)裝或者后砌磚墻的施工。室外施工技術(shù)中單元板快的應(yīng)用技術(shù)較為成熟，因而能夠滿足實(shí)際施工需求，但仍應(yīng)對現(xiàn)場防火系統(tǒng)施工予以充分考慮。因此需要在設(shè)計(jì)單元系統(tǒng)的時(shí)候就將結(jié)構(gòu)梁前面的面板設(shè)計(jì)成為后轉(zhuǎn)系統(tǒng)。具體而言：首先將需要后轉(zhuǎn)的面板設(shè)計(jì)成為眾多小單元系統(tǒng)，待工廠加工完成整個(gè)框架并且將其他面板組裝好之后，將后裝的小單元板塊一起運(yùn)至施工現(xiàn)象，然后在結(jié)構(gòu)上吊裝單元板塊，接著將防火系統(tǒng)進(jìn)行安裝。最終將小單元板塊固定到單元板塊的對應(yīng)位置上，并且打膠密封。

三、單元式幕墻優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

1.防水系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

單元式幕墻以往的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，單元橫梁內(nèi)外兩腔由泄水孔直接連通彼此，其標(biāo)高基本相同，一旦出現(xiàn)空氣壓力差，雨水則會受此影響通過泄水孔直接由外腔滲入內(nèi)腔，一旦內(nèi)腔中滲入雨水過多，則會經(jīng)過內(nèi)層密封膠條向室內(nèi)滲漏。而

在單元式幕墻中采用有組織排水系統(tǒng)，不直接將外腔與內(nèi)腔相互連通，而選擇將橫向排水管設(shè)置于上單元橫梁處，雨水滲入內(nèi)腔后經(jīng)泄水孔向橫向排水管注入，進(jìn)而沿主梁外豎腔流向下層單元上橫梁外腔，然后向外排出。利用有組織排水可顯著改善幕墻系統(tǒng)自身的防水性能。

2.合理設(shè)計(jì)膠條

膠條在加工、安裝以及現(xiàn)場板塊安裝過程中都會存在一定的誤差。極為容易出現(xiàn)最外層的密封性不足的現(xiàn)象，對幕墻系統(tǒng)整體水密性和氣密性造成影響。因此對于第一層，適宜選用圓形批水膠條，同時(shí)加大截面積，保障其能夠滿足基本的連接功能。對插單元模塊后需要相互擠壓膠條，并將其作為第一層的密封層。此外，還應(yīng)該重點(diǎn)考慮膠條的壓縮量、材質(zhì)、段面形式以及延伸率等要素。一般情況下，單元式幕墻多選用三元乙丙（EPDM）膠條來作為密封性的膠條，該類型的膠條具備著極好的耐水、耐熱、耐氣候老化以及耐臭氧老化的性能，同時(shí)還具備著相對較好的耐化學(xué)藥品的性能。因此能夠適用于寒冷、潮濕以及暴曬等惡劣的氣候環(huán)境中。EPDM膠條的牌號比較多，且不同的牌號具備不同的特點(diǎn)，因此具體選用何種牌號形式的膠條，需要依據(jù)膠條的材料配方、化學(xué)成分以及具體的使用環(huán)境來進(jìn)行確定。

3.防火層設(shè)計(jì)

單元式幕墻設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題就是防火問題。因此需要將板塊妥善安裝完畢后進(jìn)行層間防火隔斷的施工處理。首先，將鍍鋅鋼板彎折，確保其實(shí)際尺寸符合設(shè)計(jì)要求，然后固定防火棉于鋼板上；其次，運(yùn)用射釘加固混凝土梁以及鋼板的其中一面，而另外一面則和板塊中的橫梁螺釘進(jìn)行固定即可。最好，確保固定變有翻折，并運(yùn)用防火膠填補(bǔ)翻折位置，同時(shí)用防火棉進(jìn)行密實(shí)填充。

總之，由于單元式幕墻設(shè)計(jì)的科學(xué)技術(shù)含量較高，在具體應(yīng)用中還存在諸多的問題，文章分析了單元式幕墻防水及防火等問題，并給出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，期望對同類型設(shè)計(jì)能夠有所借鑒和參考。

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