摘要:单元式幕墙相对于框架式幕墙更加灵活，在赋予了建筑更多的造型艺术魅力的同时，对于幕墙设计施工也提出了更高的要求。以单元式幕墙设计要点为研究对象，首先对单元式幕墙进行了概述分析，其次分析了单元式幕墙密封系统组成，最后着重分析了单元式幕墙设计要点。
关键词:单位幕墙;密封系统;设计点
引言:
在我国城市化进程加快发展的背景下，我国城市建筑业正逐步向高层和超高层发展。因此，相应的建筑幕墙也产生了，建筑幕墙的类型朝着多样化发展。与传统框架式幕墙相比，单元式幕墙可直接在厂房内加工，并在厂房内直接完成检验，有效保证了构件的质量，使安装更加方便和可控。施工现场只需直接将单元体通过挂件固定在主体结构预先放置的预埋件上。因此，其应用更加广泛。
一、单元式幕墙概述
所谓的单元式幕墙，是在工厂内完成幕墙单个板块基础结构的加工制作（如幕墙面板、骨架、支座等），并将相应的结构单元运至施工现场，直接安装在建筑主体结构中。对于单元式幕墙，在幕墙的实际生产中，幕墙单元的划分、生产和装配一般是根据目标建筑楼层的高度提前完成的。相关的部件在工厂车间进行加工和组装。幕墙面板安装在单元块框架上，单元块与主体结构的连接器安装在单元块框架上。一切就绪后，按单元号排序挂到施工现场。在实际吊装过程中，各单元板互相插接在一起。同时，对于板与板之间的接缝，通过型材杆件的搭接和密封胶条，完成对幕墙的受力和密封。与传统构件幕墙相比，单元式幕墙安装简便、质量可控，深受幕墙行业的青睐。然而，它也有一定的缺陷。例如，加工组装工序较多，对材料的配套性要求较高，对应的工作量较大，时间跨度相对较长。但是，单元体幕墙的很多部分都是在工厂车间加工的，所以幕墙的质量比较容易控制。虽然加工过程比较复杂，但与框架幕墙相比，安装速度相对较快，适用于高档写字楼、酒店公寓等公共建筑的外观设计中。另外由于传统的框架式幕墙安装时大多数需要在施工现场室外侧搭建脚手架等安装平台，此方式在当楼房达到一定高度时就存在很大的困难，而单元式幕墙就很好的解决了这个难题，安装时可通过塔吊或顶部临时施工轨道完成板块的吊装，工人只需在室内侧操作便可完成安装工作。故此单元式幕墙更广泛的应用于高层及超高层建筑的外立面设计中。
二、单元式幕墙密封系统
事实上，单元式幕墙是建筑外墙的重要组成部分。幕墙本身的密封性非常重要，在保护建筑方面起着至关重要的作用。对于幕墙密封系统，从具体功能可以清楚地看出，幕墙密封的主要功能是“防水”、“防尘”和“防泄漏”。因此，幕墙综合防水系统主要由具有相应功能的防水线组成，即“防水线”和“防尘防水线”。举例说，对于一个防水幕墙系统除其系统要求较高的防水密封线外，还有许多其它防水设计，形成多重防线，实现幕墙的防水功能。特别是，尘密线的主要功能是通过单元的幕墙从外部阻挡呼吸性粉尘。它主要由相邻的胶条组成，或者胶条与其他材料的边缘重叠，这样当灰尘进入时可以和大部分雨水一起“排出”。对于水密管道，它主要负责阻挡和清除通过幕墙“防线”的少量雨水。通过科学合理的设计，雨水进入多通道等压室，通过等压室排出，有效地实现了水密性。由于水密线经由等压腔与气密线相连接，因此水密线无法阻止空气的渗入，但在等压腔建立的同时，也建立了多道由气密胶条组成的气密线，从而能够有效防止外界的空气单方面渗入。动态平衡状态可以有效地平衡建筑物内外的大气压。有效防止外部空气异常渗透。
三、单元式幕墙设计要点
（一）单元式幕墙防水设计
在进行幕墙防水设计时，我们首先需要了解导致幕墙漏水的三个基本条件。第一个是雨水，第二个是空隙，第三个是内外气压之间的压差。通过上述理解，可以有效地提高幕墙综合水密设计的效率。具体设计应遵循以下几点:首先，幕墙防水设计应充分考虑幕墙防水系统的设计和施工，科学应用等压原理。在基于幕墙铝型材上，进行等压腔和压力平衡孔的设置，从而能够使得等压腔内部压力通过平衡孔，实现内部压力与外部压力的平衡，成功将压力差转移到接触不到雨水的室内一侧。通过这种方式，有水的位置消除风压差，有风压差部分消除水，从而有效地实现了单元式幕墙的水密设计，这是一个更积极的防水设计理念。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，当少量突破单元板块第一道水密线的水进入铝型材腔体内部，可以通过设置在铝合金横梁之上的水槽料及排水孔，将这些少量的雨水首先收集在一个小空间，然后在达到一定数量后排出幕墙外部。这也是一个重要的防水设计和有效的水管理设计措施。三是在进行单元式幕墙防水设计时，可以考虑在玻璃幕墙上进行收集管道和排水管道的设置，从而将渗入到幕墙内部的水收集在一起，并通过排水管道，将外界的雨水排往室内某一指定的排水孔，进而达到幕墙防水的目的。
（二）做好单元式幕墙型材截面构造设计
型材截面的结构设计不仅关系到幕墙结构的安全性，而且直接影响到幕墙的其他物理性能。因此，型材截面设计是单元式幕墙的重要组成部分。目前的设计遵循以下设计要点:第一，型材和穿孔的设计必须科学合理，“三段”管道、防尘、防水、密封和保护屏障等。在设计型材断面及咬合时，要形成有效的密封保护屏障。同时，在气密管道壁以上，也要避免工艺孔的开设，保证气密的良好性。其次，在设计截面时，必须从整体上考虑垂直构件的荷载传递，以确保其科学合理性。第三，在设计相应的幕墙截面时，确保板块安装后连接器之间的搭接足够长，通常不小于15mm，以达到更好的误差控制效果及防止板块的松脱。同时，还要充分考虑预留安装软披水胶条槽口缝隙，从而确保在完成板块安装后，形成一定的防水屏障。
（三）超高层建筑幕墙设计要点
与普通建筑相比，高层建筑必须承受更高的风压，并受到温度变化的影响。在单元式幕墙的设计中，超高层的建筑结构更加复杂。有必要正确把握单元式幕墙的设计要点，提高高层建筑幕墙设计的效率。
以一个超高层的项目为例，其总面积为12.9万平方米，塔楼为319.04米，主要采用单元式玻璃幕墙系统与单元式铝板幕墙系统，具体幕墙造型随着建筑造型变化而变化，分为凹槽内单元式玻璃幕墙系统与凹槽侧面转角单元式铝板幕墙系统。主要围绕两种类型的设计点进行分析。
（1）凹槽内单元式玻璃幕墙设计。这个系统标准的幕墙面板宽1.39米，高5.39米或4.2米。在目前的设计中，通过犀牛建模软件(犀牛分析6.0)，幕墙位于14层(69m立面)，作为幕墙的边界。在分界线以下，幕墙面板向外倾斜。两板之间的最大楔角是179.95°夹角。夹在面板之间的最大垂直方向为0.77°。在分界线以上，幕墙向内倾斜，两个面板之间的最大距离为角板与板之间的最大夹角是179.81°和板块的垂直方向为1.66°，单元式幕墙单体板块与板块之间的夹角相接近于180°。值得一提的是，在设计时，由于上半分界线的方式是倾斜的，因此需要对单元体幕墙的上横梁截面设计进行充分的考虑，并可适当增加排水，从而确保单元式幕墙的排水效果。
（2）凹槽侧面转角单元式铝板幕墙设计。这种类型的幕墙板块宽度为1.69米，高度为4.19米或5.39米。在目前的设计中Rhino（犀牛）软件模型也用于分析。每层逆时针扭转角度不大于0.05°，同时整体幕墙向内侧倾斜2.11°。在这种扭曲形式的影响下，每个幕墙面板的弯曲由Rhino模型分析软件控制。根据最终的分析数据，以层数为依据，对幕墙单元板块进行了归集，以保证分割的合理性。然后选择每5层铝幕墙面板进行分类，以确保面板之间的挠度控制在2mm以内，满足最终的设计要求。
（3）幕墙连接部分设计。该装置的幕墙连接设计非常重要，其成功将直接影响幕墙的密封性能。在幕墙连接件的实际设计中，一是应配置好幕墙副框，利用好结构胶，做好部分材料在构件之上水平或垂直配置。二是在设计时，需要对玻璃幕墙水平构件重量进行充分考虑，在利用相应构件进行框架组成时，应从扭矩、剪力等方面来考虑螺钉受力。最后，在将主体结构与整体结构连接时，应确保单元体在首次安装后能够灵活调整。
结束语:
综上所述，幕墙的整体建造与整个建筑的质量息息相关，与人们的生活体验息息相关。因此，有关工作人员必须提升对单元式幕墙的重视程度。在幕墙实际施工前，幕墙的设计必须准确:准确把握设计要点，提高设计水平，有效促进幕墙行业的发展。
参考文献：
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[2]熊兵.浅谈超高层建筑单元式玻璃幕墙施工要点[J].智能城市2018(10).
[3]吴双旋.轻装配式幕墙施工探讨[J].中国建筑装饰装修,2019(06).
论文作者:罗俊智
论文发表刊物:《城镇建设》2019年13期
论文发表时间:2019/9/17
标签：幕墙论文; 单元论文; 板块论文; 建筑论文; 要点论文; 系统论文; 截面论文; 《城镇建设》2019年13期论文;