上海华晖装饰工程有限公司 上海市 201206
摘要：随着建筑工程的逐渐增加，我国的建筑技术和工艺已经得到较大的创新和改革，目前建筑技术中幕墙的种类相对较多，但其具有的性能和功能都存在较小的差异，建筑幕墙主要在高层建筑中应用较多。单元式建筑幕墙作为幕墙种类中较为先进的技术，其主要安装方法和位置，是在建筑物现场施工的内侧或防护墙的室内，为了使单元式建筑幕墙的安装过程更加方便，在安装单元式建筑幕墙时，其高度不能比要建筑的楼层高度低。本文结合商业办公楼项目应用实例，从多方面针对单元式建筑幕墙关键设计处理与施工技术控制要点内容进行了论述，研究成果可为相关应用与研究提供参考。
关键词：单元式建筑幕墙、关键设计、施工技术、商业办公楼
引言
单元式幕墙是一种新型的单元式幕墙，将铝合金骨架，玻璃，保温、防水材料等进行组合，并用钢件进行固定，使之成为幕墙单元，再用专用运输车将其运送到施工现场，通过专业吊装方法进行装配，使之成为与建筑物相连接的幕墙。近年来我国城市化发展不断进步，高层建筑逐渐增加，单元式幕墙作为一种施工简便，成本较低的新型幕墙系统，在高层建筑中得到了广泛应用。同时由于单元式建筑幕墙特性，需要加强施工技术工作衔接，设计者需要了解建筑工程施工实际情况，设计出符合单元式幕墙的形态，以提高玻璃幕墙施工技术质量，推动高层建筑的发展。
2.单元式幕墙概述
2.1 单元式幕墙含义
单元式幕墙指的是，由各种支撑框架、墙面板制成完整的幕墙结构的基本单位，然后在主体结构上直接安装的建筑幕墙，主要分为单元式幕墙、半单元式幕墙，半单元式幕墙以及窗间墙单元式幕墙。单元式幕墙的实际应用过程中，主要是根据建筑工程的施工要求以及建筑高度的不同，来对单元式幕墙进行合理选择，建筑高度越大，通常对单元式幕墙需求也就越大。
2.2 单元式幕墙的特点
1）对单元式幕墙的特点进行分析发现，其具有施工简便、管理高效、节能环保等优势，但是安全成本也相对较高、技术水平要求也相对较高。
2）相比较于传统有梁楼板现浇混凝土施工技术，单元式幕墙施工技术对混凝土、钢筋等材料的需求量相对较小，施工比较方便，也更加符合建筑行业的绿色施工理念。
3）实心楼盖对混凝土、钢筋的需求量大、施工复杂、重量大、抗震性能较差，而单元式幕墙施工技术完全没有这些缺点。单元式幕墙在工厂制成完整的幕墙结构的基本单位，然后现场吊装，这样的方法，有利于确保幕墙结构的质量，还可以减少施工人员的劳动强度与劳动量。
4）幕墙结构的基本单位之间采用镶嵌的连接方式，可以避免地震荷载所造成的变形，从而有利于提高建筑的抗震性能。
5）随着科学技术的不断进步，相信在未来单元式幕墙会得到进一步的改进与完善，并会在建筑工程中得到越来越广泛的应用。
2.3 单元式建筑幕墙施工中的难点
在进行单元式建筑幕墙施工时，其中较为主要关键的流程就是单元板块的定位和安装，因为单元式建筑幕墙在安装时存在一定的复杂性，这就导致其需要较多的施工工具和设备，这种工具和设备通常具备较为明显的特点。
1）其一，单元式建筑幕墙在缝隙进行连接时，要选择靠对插的方法，在开始对插时要按照合理的顺序进行，确保安装对插中不能出现较大缝隙和空留。
2）其二，单元式建筑幕墙在进行安装时，其结构的主要连接方法是把两个相邻的部件对插，相对独立的单元部件与其主体结构进行同一时间的连接，这种方法的使用会大大提高垂直运输设备的利用率。
3）其三，在单元式建筑幕墙施工中较为关键的难点，就是在安装后期中竖直单元板块和临近部件或单元进行连接的收口工作。
因此，在相对较平的表面布置符合实际情况运输设备，并且选择合适的吊装方式是单元式建筑幕墙在进行施工时运用技术中的关键。
3.商业办公楼单元式建筑幕墙关键设计处理措施实例分析
本工程为某商业办公楼的外装饰设计、本工程总高度为200m，地上部分有41层，地下部分有3层，本幕墙项目是以单元式幕墙为主，多种幕墙类型并存。
3.1 系统构造设计
本工程的单元式幕墙系统竖龙骨主要采用闭口铝合金型材，对阴阳龙骨上的两道胶条主要采用插接设计方式，该插接设计可以使单元式幕墙具有更好的气密性与水密性。因为胶条插接设计能够提升在正风压或者负风压的情况下，前后腔都能有胶条进行压紧密封，这样无论在何种风压的作用下，中间腔内都能具备完整的密封性。同时胶条插接的方式，可以实现公母立柱的相对移动，最大可以移动10nnn，这样可以有效地消除施工误差、温度变形等带来的偏差。同时，在结构设计中钢件连接件均采取表面热浸镀锌防腐处理，附件为不锈钢件，所有的密封件为耐腐蚀的非金属材料。不同金属材料之间加设尼龙或不锈钢垫片，能够防止电化腐蚀。
在本工程单元式幕墙系统设计中，不仅公母立柱处可以采用胶条插接的设计，在横梁处也可以采用这种设计。横向胶条插接设计实现了横向密封线与竖向密封线的贯通相接，从而形成一个完成的密封体系。与公母立柱相同，通过胶条的插接设计，横梁也可进行相对移动，最大可以移动10mm，这样也同样可以有效地消除施工误差、温度变形等带来的偏差。
3.2 单元体幕墙防水设计
3.2.1 雨幕面的防水
雨幕是指雨水沿建筑雨篷或外檐流下来的雨水界面。这个雨水界面一边是绵绵雨水，另一边却是无水的。没有风或微风时，雨水界面是一个竖直面，见图1。当风力较大且雨水持续时间较长时，雨水将因风力形成斜雨幕，进入雨篷内的范围，见图2。当风力风雨足够大时，雨水会打到建筑墙面上，通过墙面缝隙进入室内。过去，人们会因当地的风雨情况设计屋檐和踢脚，避免雨水直接打到墙体，避免墙体渗水情况。
图1无风时垂直幕面 图2 大风时斜雨幕面
经图1与图2比较，除了改变屋檐和踢脚尺寸使雨水不到达墙面外，还能通过减少风的作用，尽可能使雨水竖直留下，也能避免雨水到达墙面。人们将这种设计思路运用到幕墙的防水设计中，即将雨水沿玻璃面流动形成的界面视为雨幕，当雨幕流经接缝时，在雨幕后面的等压腔，与室外空气相通，使雨幕面前后的气压平衡（即减少风的作用），避免雨水因气压差进入幕墙接缝处，从而达到防水效果。这种防水设计概念称为“雨幕原理”。
3.2.2 水密线的密封设计
水密线的密封设计是整个单元体幕墙防水设计的关键，其密封程度决定整个防水设计的成败。本方案通过铝框对接，由一条穿条式实心胶条和一条穿条式条O型胶条，在对接过程中压缩变形，实现封堵密实，其中胶条的形状和硬度是水密性是否满足要求的关键所在，见图3。
设计采用立柱对接前置的方式，有利于“十”字相交位的封堵。就是立柱的对接位的最内边缘与横料对接位的槽内边缘在同一位置上。在“十”字相交位，上横料需要避位切掉，立柱的后腔前壁和对接脚内边缘代替横料的对接槽内壁，尽量使横向对接连续。本设计选用铝合金槽、海棉棒、通过螺丝和硅酮胶组装到立柱上形成密封槽，与水槽料对接脚连接，起到很好的封堵作用，弥补上横料避位造成的不足。同时，在公立柱触脚底部装上两端封堵的空心胶条，当十字位的4个单元板块安装好后，这胶条刚好能压缩变形与各铝面贴紧，填充此处位置的空隙。另外，立柱对接凹槽底口也需要密封胶封堵。通过上述4个部分的构造设计，单元体前对接脚处的密封完成，能够形成一条相对密闭的防水线。
图3 水密线的密封设计
3.2.3 气密线的密封设计
气密线是后腔的后壁，是单元体的最后一道防线，与室内相连，主要由内横竖料的后接脚组成。气密线主要的作用是防止室外的气流渗入室内，气密线的密封程度直接影响后腔的等压效果，也直接影响幕墙的气密性能和热工性能。所以气密线的密封设计也是单元式幕墙设计中非常重要的环节。若后腔施工达到设计目的，水分一般不会流到气密线上，有较高气压差和毛细缝隙不会出渗漏现象。如图4，气密线由横竖料的后接脚，通过胶条密封连接而成。在水槽料上的后对接脚，因结构需要设计成倒勾型，也有利于防止水分爬升到气密线的胶条连接处，也是有利的防水设计。在十字位连接处，需要在室内的位置按安装工艺注入密封胶进行封堵。在上面单元体安装前对左右水槽料连接处进入注胶密实，并需要做防水实验，无渗漏现象后，方能安装上一层单元体。同时在左边单元体安装后，需要在后对接脚凹处注入密封胶。在右边单元体安装前，在后对接槽底部注入密封胶。在两处密封胶没固化前对接安装，使密封胶在后对接脚和对接槽之间连接固化，达到封堵效果。
图4 气密线的密封设计
4.商业办公楼单元式建筑幕墙的施工技术应用实例分析
4.1 幕墙准备
在项目建设的过程中，对单元墙进行施工时，一定要将幕墙施工工作做好。因此，进行单元式幕墙施工前必须落实好幕墙施工技术。由于预埋件属于连接建筑主体结构和幕墙的主要组件，因此，对幕墙进行施工前必须全面检查预埋件的留设位置，其中前后位置的偏差不应该超过二十毫米，水平方向的偏差不应该超过二十五毫米，上下方向的偏差不应该超过十毫米。对于不符合有关标准的预埋件留设位置来说，一定要立即采用有效的整改措施，并且隐蔽工程经过验收合格之后才可以进行幕墙安装施工。
4.2 板块准备
要想保证建筑工程中的建筑材料不对项目的施工质量造成影响，首先就必须保证施工材料的质量，确保其在运输的过程中不被损坏，幕墙板块应该依次进人施工现场，为了便于装卸和使用幕墙板块，需要在施工现场特殊设置存放幕墙板块的区域。幕墙板块进人施工现场以后，应该通过吊机把其吊到存放幕墙板块的区域，然后再按照顺序运进指定的楼层。
4.3 单元组件的吊装
单元组件的吊装包括吊运准备，地面转运，垂直吊运以及相关的安全措施等步骤。
1）首先，应当做好吊运准备，在吊运之前，对单元组件进行细致的检查。做好吊运前的准备工作之后，应当进行地面转运，地面转运就是利用合适的叉车将单元组件运输到施工现场。首先要根据单元组件的数量选择合适的叉车，再将单元组件进行合理的码放，要注意码放层数不得超过四层，避免出现安全事故。
2）在地面转运过程中应当注意交通安全。当单元组件已经全部放置于正确的地点之后，应当在地面信号员的指挥下，通过卷扬机将单元组件垂直起吊，以较为平稳缓慢的速度将其吊起，在卷扬机能够稳定运行时再加速到正常速度，完成单元组件的垂直吊运。
3）在提升过程中尤其要注意保持速度均匀且稳定，使起能够平稳上升，而在快要到达指定位置时，则应当减速停车，若遇大风则应停止垂直吊运。
4）在单元组件的吊运过程中，应当注意以下几点，首先在单元组件吊运之前应当对其进行详细的检查，确保其能正常使用。其次要仔细检查叉车后部配重。此外应当仔细检查单元组件自身是否牢固以及吊运绳索等的安全性，避免单元组件突然掉落而伤人。
4.4 翻转与插接
在建筑工程中采用单元式幕墙施工技术的时候，翻转与插接也是十分重要的工序，必须由相邻两层的施工人员配合完成，这就需要加强对转接高度的控制。与此同时，翻转与插接过程中，翻转应优先插接。幕墙结构的基础单位下移至挂点，并与转接支座高度达到一定间距的时候，应停止下行，并开始进行左右方向的插接。插接完成之后，严格控制接缝尺寸的前提下将幕墙结构基础单位继续下移，上一层施工人员负责将转接支座、幕墙结构转接系统挂件连接起来，这一层的施工人员负责插接，插接安装结束后，便可将夹具拆除。
4.5 板块调整
为了确保建筑工程的质量，进行单元式幕墙的板块调整时必须秉承“横平竖直”的原则，在实际施工中，进行板块调整时需要采取微调的方法来提升安装的精准度。除此之外，如果板块调整已经到位就应该立即对其进行固定，防止板块产生位移，确保板块之间的连接不出现误差。板块的部分调整可以将单元式幕墙的整体施工质量突显出来。由此可以看出，根据板块调整的有关要求，采取对局部进行调整的方法可以使幕墙施工的整体施工质量得到有效的提高。
4.6 单元组件就位安装
单元组件就位安装是单元式幕墙安装中的关键一步，在将玻璃幕墙单元组件垂直吊运到指定位置并且将转接件安装完毕之后应当及时进行单元组件的安装。在进行单元组件安装的过程中应当注意以下几点，将单元组件运送至指定位置之后，应当直接进行安装。
此外，单元组件的安装应当遵守公母立柱对插镶嵌的原则，相邻单元组件之间应当通过左右竖框相连接，从而提高单元式幕墙安装的稳定性，增加其抗震能力和负载能力，从而推动单元式幕墙工程的进一步发展。
4.7 防火封堵的安装
1）首先，在玻璃幕墙单元组件安装完成之后，应当对其与建筑结构主体之间进行防火封堵，通过对建筑主体结构进行细致的考察和了解，设计科学合理的防火封堵方案，并且绘制图纸，严格按照计划来进行施工。用100mm厚的防火岩棉在玻璃幕墙单元组件的缝隙处进行填塞，然后再用1.5mm的镀锌钢板对其进行进一步封闭。
2）在完成上述步骤之后，应当对已经安装的防火板进行检查，确认其是否牢固，如果仍有孔洞存在则需要对其进行适当的修补。
3）其次，防火封堵中常用的还有防火棉，根据设计要求的不同应当对防火棉的厚度进行明确规定，并且保证其能够达到设计要求，同时要将防火棉摆放平整，做好记录，当有问题出现时可以迅速找到问题源头并及时进行修改和调整。
4.8 收边施工与后期检查和维护
在单元体幕墙安装完成之后，应当进行收口及收边施工，避免玻璃幕墙产生漏水现象。
1）其一，单元式幕墙存在不同类型，其衔接处是比较薄弱的点，容易发生渗漏，破裂等事故，所以应当对其进行较为细致的收口及收边，严格按照施工要求对其进行收口，提高施工质量，保证单元式幕墙的稳定性，从而推动单元式幕墙安装技术水平的提高。
1）其二，在收口及收边工作中，应当对单元组件的安装情况进行严格的检查，并且定期对其进行维护保养，有助于建筑的进一步发展。此外，应当对单元式幕墙安装的每个步骤进行科学合理的检验，制定切实可行的验收标准，保证玻璃幕墙的安装质量。通过科学合理的收边施工和后期维护保养，保证玻璃幕墙的安装质量，从而提高其安装技术水平。
5.结论与展望
总之，单元式幕墙在我国建筑较多的幕墙种类中，因其具备安装简单、便于管理等特点，已经被我国建筑行业所广泛引用。随着近些年来人们对建筑工程要求的逐渐提高，单元式幕墙对我国建筑行业发展有着至关重要的作用。因此，对单元式建筑幕墙关键设计处理与施工技术的分析，就具有极大的现实意义。
参考文献
[1]王亚明，梁荣，张雪峰.单元式建筑幕墙关键设计处理与施工技术[J].建筑技术，2014，45（10）：890-893.
[2]郑辉.单元式幕墙施工关键技术研究[J].福建建材，2015（03）：71-73+70.
[3]李瑞鹏.单元式幕墙设计与施工技术[J].建筑安全，2015，30（10）：31-35.
[4]杨淑凤.建筑工程中的单元式幕墙施工技术应用研究[J].科技经济导刊，2016（17）：58.
[5]刘谦.单元式建筑幕墙关键设计处理与施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2016（34）：69-70.
[6]杨小鹏.单元式幕墙设计与施工衔接的研究[J].江西建材，2017（09）：28-29.
[7]吴伟.刍议建筑工程中单元式幕墙施工技术的应用[J].门窗，2017（05）：16+18.
[8]张勇.单元式幕墙施工技术的应用研究[J].门窗，2017（09）：10-11.
[9]杨全新.浅谈单元式幕墙设计[J].门窗，2011（09）：13-16.
论文作者:刘仕朝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/14
标签：幕墙论文; 单元论文; 建筑论文; 组件论文; 施工技术论文; 板块论文; 雨幕论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;