深圳市方大建科集团有限公司
摘要:目前,随着当前社会经济的不断发展,由于单元式幕墙设计的科学技术含量较高,在建设过程中建筑行业有着举足轻重的地位。应用较为广泛。然而由于其设计制作要求严格,在实际运用过程中,稍有不慎都会导致出现一些问题,严重影响到单元式幕墙施工质量的达成,本文将从多个方面对单元式幕墙设计中存在的问题进行详细的分析以及探讨,并提出相应的解决对策,供同行参考。
关键词:单元式幕墙;节点设计;存在的问题;对策;衔接
进入新世纪,随着幕墙事业的不断发展和推陈出新,越来越多的建筑物开始采用单元式幕墙,单元式幕墙的推广应用,提高了我国的建筑幕墙设计水平。这种新技术的应用,缩短了幕墙安装工程的工期,保证了建筑幕墙的质量。在满足幕墙使用功能的前提下,达到节能环保的效果。因此,随着幕墙设计水平的不断完善,单元式幕墙设计在未来的建筑幕墙设计中将有很大的发展空间。
一、单元式幕墙的构造设计特点
经过几十年的发展和完善,幕墙有很多种结构和模式。建筑幕墙用的材料越来越多样化,功能完善,各种幕墙结构和结构都有其自身的特点,其技术性能和经济指标不一样。随着幕墙技术的不断创新和成熟,近年来,因为其技术先进、成本合理、工期短、单元式幕墙幕墙越来越受人欢迎。
使用铝合金板的幕墙系统,将其固定在混凝土结构上的嵌件。单元幕墙的主要优点是,在工厂的前期生产工作中,使其与建筑主体结构同步进行。当建筑物封顶或完成一定高度时,可用最快的速度完成安装,使建筑物的外围封闭,从而可以大大缩短施工周期。幕墙单元板的左、右、上、下板分别设置有一对匹配的拼接型材。梁单元通过紧固螺钉固定在单元柱上,玻璃板通过结构胶粘接铝合金辅助框架,固定连接由铝合金框架组成的单元柱和单元梁。
二、单元式幕墙的特点
一般情况下,根据幕墙的设计施工以及安装步骤可以进行分类,一般幕墙有两大类:构件式幕墙以及单元式幕墙。对于构件式幕墙的安装方式,一般都是先在工厂对立柱、横梁等部件先进行加工,等到这些部件都加工好了之后,再通过车辆运送到建筑工地。然后由专业的施工人员将对这些幕墙部件进行安装。而单元式幕墙的安装方式和构件式幕墙的安装方式却是截然不同的,单元式幕墙是将一整片幕墙划分为一个个独立的单元,先在工厂内将每一个单元的部件进行加工,等到加工之后再由专业的车间组装人员进行组装。组装完成后,再由车辆将每一樘单元运送到建筑工地进行安装。从这里我们可以看出,单元式幕墙它本身绝大多数的幕墙部件的生产以及安装都是在工厂内进行的,这么做的好处是可以最大程度的减少现场加工及安装的工作量,提高劳动效率,进行大规模的生产,还可以在最大程度上的提升幕墙的质量等等。但同时也存在一些缺点,比如占用空间、运输、成品保护等。归纳起来,相较传统的构件式幕墙,单元式幕墙具有以下几方面特点。
1.对于单元式幕墙来说,它最大也是最明显的特点就是施工速度较快、施工难度较低、施工周期较短,特别适合用于现代化高层建筑。
2.由于单元式幕墙是可以在工厂内完成相关的安装步骤,所以它可以在最大程度上给建筑设计师提供一个广阔的发挥空间,可以让设计师将他的设计应用到幕墙上。并且利用单元式幕墙在工厂内组装的便利性,可以在工厂内预先打造出各种各样的幕墙,通过不同设计风格的幕墙进行参照对比,对幕墙设计进行优化,以确定最终的建筑效果。这样不仅可以满足建筑物的适用性,还能提高建筑物的艺术性。
3.幕墙表面的平整度高,装饰效果优于使用传统构件式幕墙。
4.幕墙表面缝采用胶条密封,污染小
5.在生产车间以及工地现场都需要较大的占地空间,用于材料及成品的摆放。
6.由于成品的单元占用空间大,使得运输成本有较大增加。由于运输的距离远,增加了损坏的风险。
7.由于安装以及防水等要求限制,使得单元式幕墙实现复杂造型的功能有一定的局限。
三、单元式幕墙设计中存在的问题及和解决问题的对策
1.单元式幕墙防水结构设计
对于单元式幕墙来说,它的防水性是十分重要的,因为单元式幕墙的防水性对单元式幕墙的安全性和艺术性起到决定性的作用。所以,我们必须采取科学的方法去保证单元式幕墙的防水性能。对于单元式幕墙来说,如果要出现渗漏现象就必须满足以下三个要素:幕墙的外表面上要存在缝隙、缝隙周围要有水、有让水通过缝隙进入幕墙内部的作用。这三个要素中如果缺少一个,渗漏就不会发生。水和缝隙是无法消除的,唯一的途径是减小让水进入幕墙内部的作用,通过消除作用来使水不通过外壁缝隙进入等压腔。在内壁,缝隙和作用(特别是压差)不能消除,要达到内壁不渗漏,则要使水淋不到内壁,这正好由外壁(雨幕)发挥的效应来达到,外壁内、外侧等压,水进不了等压腔,就没有水淋到内壁,内壁缝隙周围没有水,内壁就不会发生渗漏,这样单元式幕墙对插部位就不会有水渗入室内了。经由上文的分析,我们可以采取以下措施解决渗漏问题:在单元式幕墙的横向和竖向的接缝外面安装一个的雨披,这样就可以使得等压腔和建筑物外面的空气压强一样,最大程度上的使得压力处于一个平衡的状态,这样就可以减少或者避免雨水渗漏入单元式幕墙的内部。
2.横竖胶条是否需要对齐
前几年的单元式幕墙,它们的艺术性和防水性都不怎么优秀,后来随着科学技术的发展,单元式幕墙出现了多腔体和双腔体。这两种与以往不同的是在于它们具有密封的胶条。并且我们依据胶条密封功能的不同,分别将它们命名为尘密线、水密线、气密线。
目前有很多的建筑设计师都觉得如果密封胶条没有对齐就会发生渗漏现象,但是也有很多的建筑设计师认为这个密封胶条对齐与否根本不重要。本文觉得竖向密封胶条是应该在横向密封胶条的外侧,这样有利于将从竖缝中进入的水阻挡在水密线的外侧而不进入等压腔。
3.单元立柱与各横梁连接后未打胶密封防水
所有的横梁(包括上下单元横梁及中横梁)与单元立柱连接后.连接固定横梁的螺丝头与立柱之间应注入耐候密封胶防水。单元板块之间是通过对插连接的,相互之间存在缝隙。在雨水进入外腔或内腔后,极易通过连接横梁的螺丝孔周边进入横梁内部并渗透到室内,所以连接横梁的螺丝头与单元立柱之间应注胶密封,以满足系统的防水要求。
4.结构梁下部的中横梁未设置集水及排水构造
一般情况下,结构梁前面会增加内衬板作为外观装饰或辅助防水、隔热材料。内衬板与外立面的面板之间在室内外存在温差或外立面面板未注胶的情况下,很容易出现有水滴下或滴入的情况。因此,单元式幕墙系统应在结构梁下部的横梁上部设置集水及排水功能。通常,该单元中横梁是在内衬板前面设置弧形集水孔。而两端的单元立柱在该横梁集水孔范围内也应设置排水孔,以将集水孔的水排到单元立柱外腔,从而实现水外泄。
5.未考虑单元板块对插后的防渗漏措施
单元式幕墙,单元间采用对插式组合构件时,纵横缝相交处应采取防渗漏封口构造措施。为了适应单元间的伸缩位移和便于拆卸,目前单元式幕墙的单元间多采用对插式组合杆件,相邻单元板块纵横接缝处的十字形部位,容易出现内外直通的情况,所以应采用防渗漏封口构造措施。单元间的拼接缝隙采用橡胶密封条等封堵措施和必要的导排水措施。
四、单元式幕墙设计与施工衔接
1.单元式幕墙的吊装系统
板式举升系统(包括轨道系统、移动电动葫芦系统和升降系统)的实际情况设置在小的辅助施工现场(如仅一个区域可满足板升降),轨道系统的整体布局,板升降上升到适当位置,电动葫芦(板起升装置)板级移动到何时任何位置;当站点不能满足水平轨道系统的整体移动,轨制和电动葫芦系统安装在不同的标高,另外,在现场的辅助建筑面积大。总体布局可以实现轨道系统,也可以在不同的高程设置起升系统,缩短工期更明显,更有效,因此,可以根据工程实际情况使用不同的起升系统单元板吊装。该起升系统是在最普通的顶层到二层的安装板上安装的。固定升降系统固定在结构上,垂直于提升运输部门;移动提升系统采用独立的,没有连接到一个固定的升降系统,系统可以随时移动。在建立起升系统时,安装高度应根据实际工程情况,每一个多层设置一个轨道系统,多个移动电动葫芦安装在导轨系统上,这样的安排是安全、高效的,便于施工管理。
2.挂接
板吊装到位后,应根据现场的位置和调整的位置,挂起,然后挂板。第一块板悬于地上,应在左、前、后位置进行验证,对精调尺寸符合设计要求。板施工应避免附加施工荷载,不应翘曲、弯曲、扭转等施工荷载。无法关闭在板的地方,严禁棍撬扑通的方式强制安装使用。应检查是否存在障碍,不平等缺陷。铰接板上应在细胞连接包装泡沫橡胶条,发泡条绕腔完全隔离,两单腔的形成,排水孔将两腔连接成为等压腔。
3.框架组装
框架组件的表面光滑,方正和对角线相等。子框架表面应光滑无毛刺,无污染。装配连接误差较大时,应采用橡胶锤敲击或弹性材料衬垫后敲击,不得使用硬质材料冲击,从而损坏涂层。对于所有的接头组件的框架,开启位置必须用密封胶密封,以防止渗漏水。
4.玻璃组装
玻璃必须固定在一个特殊的材料室操作,一般应在10至40摄氏度,相对湿度为40%至80%的环境。养护14天左右。玻璃装配应避免产生内应力在粘贴前应检查双面胶带粘强,是否有不均匀的缺陷,如侧向位移,缺陷可能会导致玻璃内部的应力,容易导致自我毁灭。玻璃边作为辅助力,只对玻璃进行抗回用,但仍要确定其强度。在保护边缘和玻璃之间压下橡胶条后,将固定的边缘固定在被下沉的头螺栓固定在框架上。
五、结束语
综上所述,通过以上详细的分析以及探讨,我们能够非常清晰的看出单元式幕墙在建筑物中起到的作用以及意义。但是单元式幕墙在发展的过程中仍存在一些问题,所以说,我们必须采取上文所提到的对策从根本上解决这些问题。只有通过不断的完善以及应用单元式幕墙,才能让其为我国建筑行业的发展以及建筑物的建设做出越来越大的贡献。
参考文献:
[1]宋欣芳.单元式铝板幕墙的结构分析与优化[J].沈阳建筑大学报.2011(11):22-23.
[2]陈沧.雨幕原理和压力平衡在幕墙设计中的应用——浅谈上海金帆大厦单元式幕墙防渗设计[J].建筑施工.2011(09):30-31.
[3]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).
[4]陈健波.单元式幕墙设计与施工衔接的研究,门窗,2013.(7).