趙 娜

沈陽黎東幕墻裝飾有限公司

淺談單元式玻璃幕墻的設(shè)計與安裝

趙 娜

沈陽黎東幕墻裝飾有限公司

隨著我國建筑幕墻的發(fā)展，各種先進的幕墻設(shè)計在工程中也得到廣泛應(yīng)用。玻璃幕墻是表現(xiàn)建筑特征和藝術(shù)美感的重要載體，在建筑幕墻設(shè)計中有著舉足輕重的地位。單元式玻璃幕墻是建筑玻璃幕墻的發(fā)展趨勢,給建筑外立面帶來不一樣的視覺效果，在滿足建筑外立面效果的基礎(chǔ)上進一步考慮單元式玻璃幕墻的設(shè)計與安裝。

單元式；玻璃幕墻；設(shè)計；安裝

1 前言

在建筑技術(shù)快速發(fā)展的時代,玻璃幕墻逐漸成為建筑幕墻中的一個亮點。玻璃幕墻給人一種輕巧、美觀、現(xiàn)代、簡約的感覺。在我國城市的高層建筑和超高層建筑中，越來越多的建筑物開始采用單元式幕墻。單元式玻璃幕墻的應(yīng)用，提高了我國建筑玻璃幕墻設(shè)計水平和安裝效率等。

2 單元式玻璃幕墻的定義

單元式玻璃幕墻是豎框、橫梁、面板在工廠加工組裝成幕墻單元，再將幕墻單元運輸?shù)浆F(xiàn)場，以幕墻單元的形式在現(xiàn)場完成安裝施工的框支承玻璃幕墻。

3 單元式玻璃幕墻的特點

單元式玻璃幕墻根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的框架特點可分為：單元式隱框玻璃幕墻、單元式明框玻璃幕墻、單元式半隱框玻璃幕墻。單元式玻璃幕墻主要有以下幾個特點：

（1）單元式玻璃幕墻的單元板塊全部在工廠內(nèi)加工，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)化，降低人工費，組裝精度高。玻璃幕墻投入生產(chǎn)、準備工作都在工廠內(nèi)完成，可以縮短幕墻工程的施工周期，提高經(jīng)濟效益。

（2）單元與單元之間陰陽鑲嵌連接，安裝方便，適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)位移能力強。

（3）豎框和橫梁之間均為插接，抗震能力強。接縫處使用膠條密封，可與土建主體結(jié)構(gòu)同步施工，工期容易控制。

（4）單元式玻璃幕墻不適用于主體結(jié)構(gòu)有剪力墻和窗間墻結(jié)構(gòu)。

（5）嚴格按照施工組織管理，按照順序進行施工，必須按對插的次序安裝。

4 單元式玻璃幕墻的設(shè)計重點

4.1 單元式玻璃幕墻氣密性能設(shè)計

單元式玻璃幕墻系統(tǒng)中，單元左、右豎框設(shè)計了三道密封膠條。單元上、下橫梁銜接處設(shè)計了三道密封膠條。單元式玻璃幕墻的插接面設(shè)計三道密封膠條分別為，塵密封膠條、水密封膠條、氣密封膠條。單元式玻璃幕墻豎框、橫梁分別形成了兩個密封腔，滿足單元式玻璃幕墻的氣密性能要求。采用特殊工藝，將密封膠條準確定位，不會因為溫度的變化產(chǎn)生伸縮，保持密封可靠。

4.2 單元式玻璃幕墻水密性能設(shè)計

玻璃幕墻單元之間用對插式組合構(gòu)件時，橫豎縫相交處要采用防滲漏封口措施。隱框單元式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，玻璃粘結(jié)需要打結(jié)構(gòu)膠，保證玻璃和玻璃幕墻單元框粘結(jié)牢固。明框單元式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，在預(yù)留間隙中填耐候膠。密封玻璃與單元框之間的縫隙處理，要防止雨水滲漏，對玻璃幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等進行保護。

4.3 單元式玻璃幕墻抗風壓變形性能設(shè)計

單元式玻璃幕墻抗風壓變形性能，需要滿足工程地域設(shè)計要求，按照幕墻規(guī)范的最大值進行計算，滿足工程的荷載要求。玻璃幕墻的受力構(gòu)件要進行合理計算，確保單元式玻璃幕墻的安全。

4.4 單元式玻璃幕墻溫度變形性能設(shè)計

氣溫變化引起材料的熱脹冷縮。幕墻安裝以后材料的膨脹或收縮會產(chǎn)生應(yīng)力使幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞。幕墻之間的縫隙引起雨水滲漏、氣密性不佳。為了避免溫差引起變形，在幕墻構(gòu)造上設(shè)計成彈性連接，確保構(gòu)件間的安全連接，可以在一定范圍內(nèi)滑動，消除材料變形產(chǎn)生的應(yīng)力。

4.5 單元式玻璃幕墻抗震性能設(shè)計

幕墻抗震性能指在設(shè)計所依據(jù)的抗震設(shè)防烈度下地震發(fā)生時，幕墻構(gòu)件不發(fā)生破壞。單元式玻璃幕墻豎向主受力豎框是由左、右豎框采用插接的機械構(gòu)造組成一體。一個單元板塊的左右兩根豎框共同承擔一個板塊的荷載組合。滿足在地震環(huán)境影響下不同方向變形及位移要求。單元式玻璃幕墻的主受力豎框和水平插接的橫梁要滿足變形、位移要求。當?shù)卣鹱饔脮r，按照規(guī)范取值，玻璃幕墻要滿足抗震要求。

4.6 單元式玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計

現(xiàn)代建筑的噪聲污染、光源污染、熱量損失對建筑質(zhì)量和環(huán)境有較大危害。玻璃采用LOW-E鍍膜中空玻璃，玻璃幕墻的反射比不大于0.3。密封材料采用三元乙丙膠條，通過膠條把主框和面板分開，有效阻止室內(nèi)外熱量的傳遞，達到節(jié)能要求。通過密封膠條密封，提高單元式玻璃幕墻水密性、氣密性等節(jié)能要求。

4.7 單元式玻璃幕墻保溫性能設(shè)計

幕墻熱量散失有輻射、對流、傳導三種方式。熱量通過紅外輻射透過幕墻、通過空氣運動進行傳遞、通過材料本身傳導熱量。采用LOW-E鍍膜中空鋼化玻璃可以降低熱量從室內(nèi)向外輻射，提高幕墻的氣密性能切斷空氣傳播熱量，通過結(jié)構(gòu)斷熱、中空玻璃、實體墻加保溫等措施降低幕墻材料的熱傳導系數(shù)從而降低材料傳導熱量，確保建筑保溫性能。

4.8 單元式玻璃幕墻環(huán)保設(shè)計

單元式玻璃幕墻的玻璃、鋁型材、鋼材等選用環(huán)保材料，不造成環(huán)境污染，可回收利用。采用LOW-E鍍膜中空玻璃具有很好的隔熱、隔聲、保溫作用。玻璃幕墻采用的膠條，耐老化性能強、不吸附灰塵、不造成污染。幕墻清洗劑、油漆、稀釋劑等對空氣和環(huán)境造成污染的材料，嚴格按照管理程序定點存放、運輸、使用，完工后徹底清除。

4.9 單元式玻璃幕墻防腐設(shè)計

單元式玻璃幕墻的防腐要多方面綜合考慮。首先，材料的選用。單元式玻璃幕墻的鋁型材要進行噴涂處理。鋼材和鋼制連接件采用熱浸鍍鋅防腐處理，附件為不銹鋼件。不同金屬材料的接觸面加設(shè)絕緣墊片，防止不同金屬材料接觸所產(chǎn)生的電化學腐蝕；其次，現(xiàn)場施工的處理?，F(xiàn)場的埋件、連接件均涂防銹漆進行防腐處理；最后，工藝質(zhì)量保證。在廠內(nèi)做好鋼件的工藝孔等加工，進行熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層厚度滿足國家設(shè)計標準要求。

4.10單元式玻璃幕墻玻璃防炸裂設(shè)計玻璃的炸裂有多方面原因。外部條件造成炸裂包括設(shè)計因素、太陽輻射、外加荷載。玻璃自身造成炸裂包括力學性能、熱物理性能、缺陷大小與分布。采用鋼化玻璃，玻璃的強度高、吸熱率較低、耐溫變能力強，所以鋼化玻璃不會產(chǎn)生熱炸裂。其次，玻璃板面尺寸越大，增加炸裂幾率，要對大尺寸板塊玻璃進行計算。玻璃接觸面材料選用柔性材料，滿足幕墻變位要求，避免因結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生玻璃炸裂。最后，嚴格控制玻璃的質(zhì)量，將玻璃邊部細磨倒角。

4.11單元式玻璃幕墻防火設(shè)計

建筑幕墻是建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)，建筑的重要組成部分，防火設(shè)計非常重要。玻璃幕墻層間封修采用1.5mm厚鍍鋅板，內(nèi)填厚度為100mm不燃燒防火巖棉材料。室內(nèi)窗臺板與幕墻之間的空隙做封閉處理，縫隙處用密封膠填滿。為了避免玻璃破碎相通造成火勢蔓延，設(shè)計同一個玻璃板塊不宜跨越兩個防火分區(qū)。

4.12單元式玻璃幕墻防雷設(shè)計

單元式玻璃幕墻多應(yīng)用于高層建筑、超高層建筑。單元玻璃板塊之間采用插接構(gòu)造，板塊與板塊之間相對獨立，板塊四周邊采用膠條材料，有效防止互相傳遞熱能、電能。單元式玻璃幕墻在防雷區(qū)域內(nèi)，通過銅質(zhì)膨脹節(jié)將單元的左右豎框和上下橫梁互相連接，用扁鋼與主體結(jié)構(gòu)的防雷系統(tǒng)連接，同時也要考慮幕墻轉(zhuǎn)角處和特殊部位，保證每個板塊都能夠防雷。安裝銅質(zhì)膨脹節(jié)時，去除安裝部位龍骨上的噴涂層，形成良好的導電線路。

4.13單元式玻璃幕墻安全性能設(shè)計

單元式玻璃幕墻是單元板塊加工及組裝在廠內(nèi)進行，施工現(xiàn)場的工序少，使安裝過程中的安全施工大幅度提高。單元式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)特點是每個單元板塊采用插接，均能自由伸縮，避免溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力導致結(jié)構(gòu)變形，提高玻璃幕墻的安全性能。

5 單元式玻璃幕墻的安裝

單元式玻璃幕墻在固定玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)時，主要的受力構(gòu)件是埋件。采用槽式埋件安裝單元板塊掛件時，把加工好的鋼件用T形螺栓與槽式埋件連接，現(xiàn)場不需要焊接，施工方便，縮短施工周期，大大減少了現(xiàn)場工作量。每個樓層間的高度方向為一個單元板塊。單元式玻璃幕墻板塊的安裝方式特殊，采用插接方式，安裝后不容易更換。在單元式玻璃幕墻加工前要對各個玻璃的板塊進行編號。單元式玻璃幕墻在組裝時，要按照單元組件順序的要求進行組裝，按照安裝的先后順序送往工地施工。由于單元式玻璃板塊自重較大，而且在工廠組裝，其連接構(gòu)造應(yīng)該牢固，以免運輸及吊裝中存在安全隱患。單元式玻璃幕墻采用結(jié)構(gòu)構(gòu)造防水，豎框和橫梁作為集水槽或排水道，安裝后不容易發(fā)現(xiàn)滲漏部位，因此構(gòu)件連接處的縫隙要做好密封處理。單元式玻璃幕墻采用構(gòu)造防水時，板塊間縫隙一般為空縫，結(jié)構(gòu)膠不易外露。單元式玻璃幕墻通過連接件的安裝精度、單元組件構(gòu)造厚度的精度來保證玻璃幕墻外表面的平整度。單元式玻璃幕墻的連接與錨固必須可靠，連接用的螺栓至少布置2個。

6 結(jié)論

建筑幕墻設(shè)計成敗決定建筑外在形象，同時也影響整個城市的建筑形象。不論選擇哪種形式的建筑幕墻，都要滿足不同建筑的設(shè)計風格，體現(xiàn)不同建筑的自身特點，符合美學要求。單元式玻璃幕墻作為建筑幕墻的重要表現(xiàn)形式之一，給幕墻設(shè)計師提供更大的發(fā)揮空間，嚴格按照規(guī)范，做好每一個細節(jié)，達到單元式玻璃幕墻設(shè)計和安裝要求。

[1]趙西安.建筑幕墻工程手冊(中冊)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2002(12).

[2]JGJ 102－2003.玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社,2003(11).