试述单元式幕墙设计与施工衔接

摘要：单元式玻璃幕墙近几年发展较为迅速,是目前在工厂加工程度最高的一种护幕墙类型。单元板块的高度等于一个楼层，以便于运往工地后直接固定在主体结构上，每个单元板块上下框和左右框对插形成组合杆，完成幕墙单元板块间的接缝，最终形成整幅幕墙。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

一、引言

幕墙是建筑个性给人最直接的冲击和表现载体，是设计师建筑风格、设计理念、艺术特色最直观的诠释，是建筑向世人展示的第一印象，在许多城市，其标志性的高层建筑在展示城市的经济实力和建造技术的同时，已经成为这个城市靓丽的名片。单元式玻璃幕墙是以单个板块为基本单元，通过三向可调支座挂接在主体结构上，多个单元板块有机组合起来边构成了护幕墙结构体系；相邻板块的竖框及横框相互插接，相互插接的竖框和横框组成十字交叉网格梁系；组合式梁柱插接部位用弹性密封材料（三元乙丙胶条）封闭后可相对位移形成补偿效应。由于幕墙单元板块实行了工厂化组装，加工精度提高的同时，也提高了板块的表面质量；施工现场高层作业工作减少，保证了安全生产，特别适用于高层、超高层建筑和工期要求紧，现场场地紧张的工程。

二、单元式幕墙的构造设计特点

建筑幕墙经过几十年的发展和完善，现已有多种结构、多种型式。用于建筑幕墙的材料也日益多样化，功能日渐完善和先进，各种幕墙结构和构造则各有其特点，同时其技术性能指标和经济指标也各不相同。随着幕墙技术的不断创新和成熟，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人们的青睐。

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土建混凝土结构上。单元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，和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。

三、幕墙渗漏的三个条件和单元式幕墙设计要点分析

幕墙的漏水问题主要发生在密封胶缝、单元板块接缝等位置。要出现漏水情况必须同时满足以下三个条件：1.有水可漏；2.有漏水的通道；3.有漏水的动力。三个条件只要缺少其中一个，就不会出现漏水情况。在幕墙的防水构造设计中，应尽量避免同时出现上述三个条件。

一般传统幕墙的防水构造设计，主要通过密封胶条或密封胶缝，直接封堵漏水通道防水。这种设计，在一般低层建筑中，风压小，雨量不大的情况下可以有效防水。但在高层建筑中，在高风压和大雨量的共同作用下，仅靠直接封堵的方法还不能有效解决问题。在目前的幕墙防水设计中，比较流行的做法是应用等压原理：有水到的位置，尽量减少压力差或实现等压，高压力差的位置不让水接触，通过合理的系统构造设计实现有效防水。

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。

四、单元式幕墙设计与施工衔接

4.1、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。

4.2、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。

4.3、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。

4.4、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。

结语

单元式玻璃幕墙近年在我国大中城市迅速发展，随着市场对建筑幕墙品质要求的不断提升，建筑造型新颖独特，复杂空间双曲单元式玻璃幕墙更是建筑师的理想选择。总体来说，由于建筑幕墙包覆于整个建筑外表面上，直接和外界接触，其维护功能的好坏直接影响整个建筑的使用性能和安全。因此，针对高层建筑，无论是对建筑的力学结构、立面构造形式，还是对幕墙的风压变形性能、水密气密性能、安全性能等都提出了很高的要求。这些功能要求最终需要安全合理的连接构造和完善的功能设计加以保证。

所以，单元式幕墙的设计、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)；

[3]陈健波.单元式幕墙设计与施工衔接的研究，门窗，2013年第07期。