浅谈小单元式铝板幕墙的设计与施工论文_惠小鹏

金刚幕墙集团有限公司

【摘要】本文详细阐述了一种小单元式铝板幕墙系统的设计与施工工艺流程，并结合框架式铝板幕墙、单元式铝板幕墙，对几种铝板幕墙系统的优劣进行了对比，分析了在工程中采用小单元式铝板幕墙的优势。

【关键字】小单元式、铝板幕墙、开放式、安装快捷、经济合理

1.引言

随着社会经济的发展以及现代建筑对立面效果的需要，铝板幕墙由于其独特的质感，丰富持久的色泽、自重轻等优点在现代建筑中得到了越来越广泛的应用。根据工程的实际情况，出现了多种铝板幕墙系统，如框架式铝板幕墙、单元式铝板幕墙、小单元式铝板幕墙等。

2.小单元式铝板幕墙系统的设计

2.1设计思路

在该小单元式铝板幕墙系统的设计中，综合考虑了项目的施工工期、工程质量、成本、进度等多方面的因素，结合了常规采用的框架式铝板幕墙系统及单元式铝板幕墙系统的优点，以及建筑师和甲方对项目的要求，对项目的铝板幕墙系统进行了针对性的设计。

2.2系统介绍

根据建筑外观效果的要求，立面采用开放式的小单元铝板幕墙系统，其板块竖向分格缝为15mm，横向分格缝分别为15mm和40mm，铝板幕墙分格如图1所示：

图1：铝板幕墙局部立面分格图

2.2.1 系统构造设计

该铝板幕墙系统面板采用3mm厚单层铝板（表面氟碳喷涂处理），主要的受力构件采用铝合金立柱、横梁，铝板幕墙的立柱采用单跨简支梁的受力结构模型，横梁采用简支梁的受力模型，横梁和立柱之间采用机械连接；铝板幕墙板块通过4mm厚铝合金角码和立柱实现连接和固定。主要的构造节点如图2~图5所示：

图2：铝板幕墙节点图 图3：铝板幕墙连接角码示意图

图4：铝板幕墙节点图 2 图5：铝板幕墙节点图 3

根据铝板的受力情况以及小单元式铝板幕墙的构造，除幕墙立柱外，面板和横梁固定在一起，在工厂加工成一个整体的幕墙板块。在设计中，根据受力及构造的需要，在3mm厚单层铝板后侧布置3mm厚铝槽加强筋（加强筋间距为300mm），铝板通过铝合金连接角码、铝合金加强筋实现和板块上下横梁的连接，从而使铝合金横梁、铝合金加强筋和铝板面板形成一个有机的整体，不仅从构造上加强了整体性，而且板块结构传力路径明确、受力合理。铝板加强筋的布置图如图6所示：

图6：铝板加强筋布置示意图

小单元式铝板幕墙的上下相邻板块之间采用插接的形式进行板块的拼接，小单元式铝板幕墙的板块安装顺序如图7所示：

图7：铝板板块安装示意图

在设计中，采用板槽式埋件，不仅便于幕墙龙骨的安装，而且可以对铝板幕墙的单元板块进行适当的微调；铝板幕墙的主龙骨和主体结构采用浮动式连接，充分考虑到主体结构的施工偏差以及幕墙的安装公差，在支座位置实现幕墙系统的三维可调，保证幕墙的安装精度。具体如图8、图9所示：

图8：连接支座安装示意图 图9：立柱安装示意图

为了充分利用工厂的集成化生产优势，所有构件之间、构件与面板之间的连接，均采用机械连接，所有的连接全部在幕墙加工厂完成，从而可以有效保证幕墙板块的加工质量。

2.2.2系统防水保温设计

由于该小单元式铝板幕墙系统为开放式，为了保证建筑整体的防水及保温效果，铝板幕墙后侧的实体墙须做整体保温和防水，铝板幕墙和周边玻璃幕墙及其他形式的幕墙交接、收口位置，采用2mm厚单层铝板作为批水板，铝板后侧加50mm厚保温岩棉，以保证整体幕墙工程的水密性及保证性能。

2.2.3 系统防火设计

铝板幕墙在层间位置设水平的防火隔离带，根据《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的要求：“防火层应采取隔离措施，并应根据防火材料的耐火极限，决定防火层的厚度和宽度，且应在楼板层形成防火隔离带”。该铝板幕墙系统设计中，在结构梁上下端采用1.5mm厚镀锌钢板+100mm厚防火岩棉进行防火封堵，镀锌钢板和主体结构及幕墙龙骨连接的位置采用防火密封胶进行密封，以满足防火要求。

2.2.4 系统防雷设计

按照《建筑防雷设计规范》（GB50057-2010）规定，本工程为二类防雷建筑，在幕墙防雷设计中，应与主体结构防雷网结合考虑设计防直击雷和侧击雷的措施。

1)建筑物每隔3层设置均压环，所有用作防雷装置的金属构件、钢筋等都应与均压环相连通。绑扎或焊接成闭合回路的钢筋可作为均压环；

2)幕墙应形成自身的防雷体系，金属构件的连接应牢固可靠，电导通性良好。上下立柱连接位置采用铜导线联通，铜编导线的截面积不小于25mm2。

3)幕墙与主体建筑的防雷体系须可靠连接。在要求土建方指明引下线位置后，锚固件与均压环或主钢筋应焊接牢固。本工程所有立柱均通过安装角码与主体防雷钢筋可靠焊接，保证幕墙与主体建筑的防雷体系的可靠连接；

4)幕墙金属构件上任何一点的接地冲击电阻不大于1欧姆。不大于10m范围内以及位于阴角、阳角处的立柱，其伸缩缝处应用铜编导线上、下导通；

5)当铝型材与钢件之间以绝缘材料隔离时，两者之间应用铜编导线导通；

6)安装避雷连接线前,将连接处型材表面处理膜去掉；

3.小单元式铝板幕墙系统的施工

小单元式的铝板幕墙系统，其立柱与主体混凝土结构之间，单元板块与立柱之间全部采用机械连接，在施工过程中安装快捷、方便。小单元式铝板幕墙施工的主要步骤及工艺流程如图10所示：

图10：小单元式铝板幕墙施工工艺流程图

该小单元式铝板幕墙所有的竖向立柱安装完成后，已加工好并运至施工现场的铝板幕墙单元板块可以按照施工组织设计的部署，有计划、有步骤的进行铝板幕墙板块的吊装。通过严格执行该施工工艺流程，严控各个环节的质量，尤其是对隐蔽工程环节质量的把控和验收，从而确保工程的施工质量得到有效的控制。

根据现场的工作面以及施工进度情况，合理的安排板块的生产、加工、运输及安装顺序，可以在很大程度上加快幕墙的安装进度，缩短施工周期。

4.小单元式铝板幕墙系统的优劣性分析

目前幕墙工程的设计中采用的较多的铝板幕墙形式有：框架式铝板幕墙、单元式铝板幕墙，现结合上述两种铝板幕墙系统，就工程中采用该小单元式铝板幕墙系统的异同及优劣性进行分析，主要如下表所示：

5.结束语

本文对小单元式铝板幕墙的系统设计及施工进行了详细阐述，并结合常规采用的铝板幕墙系统对小单元式的铝板的优缺点进行了详细分析，该铝板幕墙系统不仅可以满足建筑外立面的效果，而且具有节点构造简单、受力合理、造价经济、集成化程度高、安装方便快捷等优点，可在以后类似的铝板幕墙工程中根据需要采用。

参考文献：

《建筑幕墙》（GB/T 21086-2007）

《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ 133-2001）

《建筑幕墙工程手册》中国建筑工业出版社，赵西安主编

论文作者:惠小鹏

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/9

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