单元体玻璃幕墙设计重难点分析

【摘要】玻璃幕墙是集防风挡雨、隔热保温、降低噪音、良好采光等多种功能于一体的建筑护装饰结构。现在各类高层建筑和公共建筑上经常大面积采用玻璃板块来装饰其外立面，使建筑物外型别具一格，光亮明快。单元体玻璃幕墙，更是以卓越的性能及高效的安装模式等特点从玻璃幕墙中脱颖而出，推动玻璃幕墙在外装市场中所占份额越来越大，其主导地位越来越强。基于此，本文对单元体玻璃幕墙设计重难点进行了分析。

【关键词】单元体玻璃幕墙设计重难点

中图分类号： [G232.3] 文献标识码： A 文章编号：

玻璃幕墙是由玻璃面板和金属构件组成的建筑外层维护结构。单元式玻璃幕墙是在工厂加工制作成一个整块的单元板块，然后在现场吊挂安装而成。作为幕墙的主导产品，它有以下特点：（1）单元体工厂化组装，便于检查，有利于保证工程质量，同时促进了建筑工业化程度；(2)单元体板块直接悬挂于建筑主体预埋件上，所以单元体受力简单，传力路径简捷明确；而且幕墙单元体安装连接接口构造能吸收层间变位及单元变形，通常能承受较大幅度建筑物变形，对高层建筑和钢结构建筑特别有利；(3)可与土建配合同步施工，依次从下往上安装，大大缩短了整个建筑的施工周期。基于以上特点，单元式玻璃幕墙受到了各大幕墙企业的高度重视和业主的青睐，同时单元式幕墙设计、制造及施工安装的水平也成为各个幕墙企业实力的充分体现和象征。

一、单元体玻璃幕墙设计重难点

1、单元体玻璃幕墙的防水设计

单元式玻璃幕墙的防水是根据雨幕原理来设计的。即在相邻两单元板块接缝部位内部设有空腔，在其外表面内侧的压力在所有部位上一直要保持和室外气压相等，以使外表面 两侧处于等压状态，其中的外表面即所说的“雨幕”。而压力平衡的取得是有意使开口处于敞开状态，使空腔与室外空气流通，以达到压力平衡。这样便可以利用“雨幕”来阻挡落到空腔缝隙周围的水，从而达到阻止雨水渗入的目的。按照雨幕原理，单元体间插接型材部位设计有两道三元乙丙橡胶条，并通过单元体间的插接构成等压腔和减压腔。单元体上的胶条形成一个封闭环，这样可将大部分雨水阻挡在室外，等压腔将减弱雨水进入室内的压力，并将已进入到等压腔中的少量雨水及时排到室外。（见图1）

图1

2、单元体玻璃幕墙的排水设计

目前，最常见的单元式幕墙的排水系统为横缝排水方式。

横缝排水方式适用于横滑式幕墙单元，即在水平相邻单元体上横梁间打胶密封并用接水槽穿接使之连通；单元竖缝和横缝相交处设水平向披水胶条，阻断单元竖缝雨水进入下层单元，而将雨水通过披水胶条引到室外。进入竖缝等压腔的少量雨水通过接水槽分别引入相邻两侧的单元体上横梁等压腔中，通过横梁排水系统排到室外。单元体横梁上设计有泄水孔和进气孔，保证雨水层层排出。（见图2）

图2

3、单元体板块的加工制作

单元体板块的制作，主要是在工厂车间完成。在完成对一部分面板、龙骨及辅料等的提料采购后，就可以在工厂进行龙骨切割加工，然后进行面板的打胶，组装及维护等工作。最后通过质检，发往工地现场安装。

4、单元式玻璃幕墙的安装

单元式玻璃幕墙通常都用于体形大而高的建筑，一般情况下，业主为了要求工期，都要求施工单位进行主体施工与幕墙安装交叉施工，所以，安装工作是一个难点。一般的单元式玻璃幕墙的安装方法是先将单元板块运送到指定楼层，再从楼层将单元体板块推出，然后进行安装调节。

（1）安装平面机械轨道。

通常根据建筑物的平面形状，在顶层平面的周边分段布置单元体吊装机械轨道。机械轨道分轨道和支架两部分，一般采用18a工字钢拼装而成，根据单元板块重量轨道和支架一般挑出女儿墙1～1.2米，各支架水平间隔2～2.5米。支架前支点固定在女儿墙上，后支点锚固于楼面梁上。工字钢轨道梁上悬挂电动葫芦。机械轨道布置应该经钢结构工程师验算后进行。

（2）板块的安装与调节

单元体板块的安装，重点是要保证单元体挂码系统能够三维可调，同时保证整体安全性。单元体地台码一般设有横向长圆孔，可实现幕墙相对于结构梁的进出水平调节，侧向水平调节则可通过埋件实现，挂码上的内六角机丝则可实现幕墙的竖向调节。

板块到达安装位置后，挂在已经安装好的倒链钩上，利用倒链的微调，将单元体调到准确的位置，上端挂在悬臂上，下端插在下面单元体的上横梁上。利用捆扎带将单元体板块水平微调到和相邻单元体插接的位置后，拆下单元体上的吊钩。最后通过悬臂上的螺钉将单元体板块精调到位，然后固定。

二、单元体玻璃幕墙的发展及优势

1、单元体玻璃幕墙的优势

（1）艺术效果好

单元体玻璃幕墙将窗与墙巧妙的融为一体，突出了建筑整体感；建筑外观会随着阳光、灯光和周围景物的变化给人以不同的视觉效果。这种独特的艺术效果与周围环境的融合，缓解了高大建筑给人带来的压抑感。

（2）遮阳节能

单元体玻璃幕墙可减少进入室内的太阳辐射；冬天阻止室内热量的流失，节能环保。

2、单元体玻璃幕墙的发展方向

（1）太阳能单元体玻璃幕墙

这种新型的单元体玻璃幕墙既满足了通透的效果，又能将太阳辐射的热量存储转化为其他能源，降低热量进入室内，保持室内环境明亮的同时也保证了室内温度的舒适。

（2）智能单元体玻璃幕墙

智能单元体玻璃幕墙的关键是智能控制系统。是从功能要求到控制模式，从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统。它涉及到气候、温度、湿度、空气新鲜度的测量，取暖、通风空调遮阳等系统运行状态信息的采集及控制，电力系统的配置及控制，楼宇计算机控制等多方面因素。

总结

单元体玻璃幕墙是人们对建筑艺术的追求和提升的产物。单元体玻璃幕墙一方面要满足建筑师对建筑美观的追求，另一方面又要满足节能以及室内舒适度等问题。单元体玻璃幕墙的广泛应用及推广，也必将带动新材料、新科技、新技术的创新及发展。通过对单元体玻璃幕墙设计重难点分析，必将能使单元体玻璃幕墙得到更好的应用与发展。

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作者简介：刘利（1984-），女，广东人，供职于广州江河幕墙系统工程有限公司