浙江中南建设集团有限公司
摘要:建筑幕墙是一种建筑外墙围护系统，与其他普通的外墙围护系统存在的比较明显的差异就是其并不需要程中，因此组成材料一般为石板、玻璃以及金属板等，其主要由支撑结构与面板共同构成。其不仅仅可以对建筑起到一定的围护效果，同时还可以装置建筑外部墙体，其建设材料一般为轻质材料。建筑幕墙的设计水平提升之后，这一围护结构的设计效果有了变化。本文以城市的单元形式的建筑为例，对其幕墙设计工作情况进行研究。
关键词:单元式建筑；幕墙；设计要点；设计方法
建筑幕墙设计是较为关键的建筑围护系统设计工作，基于幕墙系统的装饰性与实用性双重性能需求，幕墙设计工作被从各个方面改进，不仅仅设计方法被简化，设计幕墙构成材料也被改变，原有的极厚的石板材料被新型玻璃材料取代。幕墙是建筑外围系统之中不可缺失的一部分，设计人员在保证幕墙主体结构合理性的同时，还要做好幕墙细节处理的工作，对设计要点进行关注，单元式建筑的幕墙设计工作有一些特殊注意事项，本文以单元式建筑为研究对象，分析其幕墙设计要点。
1 单元式建筑工程概况
综合建筑群由中心主楼和四个配楼组成，总建筑面积15万m2，最大檐高99.262m，结构为框架剪力墙结构。外立面建筑做法为全建筑幕墙体系，以单元式幕墙为主，天然石材、玻璃、铝材为主要材料。幕墙工程总面积约8万m2，其中单元幕墙面积约4万m2。单元式幕墙在工厂加工程度最高一种类型。对以往单元式幕墙设计不足进行了改进，采用先进材料并通过精心的施工组织达到国内先进水平。
2 应用材料
铝材：选用国产优质铝合金，状态为6063A-T5，型材表面银灰色氟炭喷涂处理。玻璃：6+12+6mm中空玻璃：外片浅绿色本体钢化，内片LOW-E透明钢化中间充氩气。具有良好的隔音降噪、阳光控制、减少热传递、抗冲击等适应和改善建筑环境的功能。石材：25mm厚光面宝金石花岗石，采用同一矿脉的石板。铝板：国产防锈铝板，厚度3.0mm。表面氟炭喷涂，膜层厚度不小于40μm；涂层磨损系数≥40；抗化学性、耐湿性、耐盐水腐蚀性符合要求。结构胶及密封胶：GE公司SSG4400硅酮结构胶，良好粘着力和延伸率、抗气候变化、抗紫外线破坏、抗撕裂和抗老化等性能。密封垫和密封胶条：胶条选用EPDM胶条即三元乙丙胶条。抗老化性能好，制造容易，无污染，造价低廉。密封垫挤压成块、密封胶条挤压成条，邵氏硬度为70±5具有20%至30%压缩度。
3 设计要点
3.1 连接板块
根据案例之中的工程建设需求，通过三道胶条来确保幕墙插接部位的密封性。具体板块连接工作情况如下：
板块竖向多功能插芯连接定位，安装可行易保证板块竖向拼缝直线度和整幅幕墙平整度。等压腔内高外低，保证幕墙室内冷凝水可以顺利导向室外，保证室外雨水不会倒流入室内，增加此处密封性能，实现结构防水。
3.2 建设转换系统
在对幕墙的转换系统进行建设时，需要对楼板结构进行参照，由于楼板区域内的幕墙板块选用的结构是挂钩挂轴结构，因此该结构具有优质的三维空间性调节能力，对建筑的单元板块的平整度鞥能够有效吸收，其受力状态也极具合理性，单元建筑的主体结构可以与幕墙保持较为稳定的柔性连接，装饰性幕墙也能够具有令人满意的抗震能力。避免焊接工作影响到板块连安装工作。由于幕墙系统会释放出一定的温度应力，在作用到转接系统之中时，会使该系统发出强度过大的摩擦声，因此预先将防爆声装置安装到转接系统之中，既可以对振动系统出现的剧烈的振动情况进行预防，同时还能降低摩擦声。
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3.3 连接结构
采用比较先进槽形预埋件，结构施工时同步预埋。。预埋在结构梁侧面通过T型螺栓与转接件相连。经过现场拉力检验结果分别达到26.5KN、23.9KN、24.4KN而未见破坏，满足设计≥18.0KN要求。该种埋件与平板埋件比较具有如下特点：安全可靠，产品质量稳定，拉拔力破坏荷载可达72KN。调节性能好，特殊连接方式吸收较大土建误差，平板埋件调节余量相对较小。连接灵活：可与多种转接系统直接简单连接，减少施工工序。平板埋件灵活性差，与系统连接时需搭焊角钢或钢板，增加工序。无需焊接：通过T型螺栓连接，现场无需焊接，减少工序，降低成本，缩短工期且无火灾隐患。易于埋设：体积小，重量轻，加强工字钢最长110mm且三根成一字排列，易于与主体结构连接。
3.4 完善幕墙节能工作
在对单元式的幕墙系统进行构建时，设计人员除了需要完善结构方面的设计工作之外，还要通过节能设计手段，提升幕墙的环保性能。在幕墙的基础设计要求之中，给出了水密性、抗风压以及气密性等一系列性能要求，因此幕墙环保工作必须被重视，如幕墙部位出现过于严重的热量损失情况，幕墙的节能价值就会被削弱，同时还会影响到幕墙内部的热交换活动，设计人员可以从降低热传导率的角度来改进幕墙系统。
3.5 胶条设计工作
在单元式幕墙的系统设计中，胶条的设计也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。目前工程上所用的胶条大多存在一些问题。究其原因是对胶条的产品性能缺乏了解，胶条的断面设计存在不合理现象。事实上胶条的材质、延伸率、压缩量以及断面形式都很关键。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙（EPDM）胶条。对接型单元幕墙的气密线胶条竖横应相同，确保胶条在板块四角周圈形成闭合。对有特殊环境要求的胶条，有必要与胶条供应商进行联合设计，弥补设计人员知识面的不足，充分利用胶条材料的优良性能。
之所以选用这种胶条材料主要是因为，其不仅仅具有极好的耐老化性能，同时对于气候以及臭氧都具有较好的抵抗能力，其耐水性极高，及时长期处于寒冷、潮湿以及温度较高的复杂多变的环境之中，也不会过早受到侵蚀。
3.6 其他设计要点分析
采用热损失最小LOW-E中空玻璃，导热系数k值在1.8 w/m2。k以下，不透光部分在面板后面设置50mm厚硬质玻璃纤维保温板并与面板和建筑主体间留出空隙增加整体热阻值，经计算导热系数k=0.77w/m2。k。两种型式幕墙导热系数均在幕墙允许最大导热系数之内。
铝框导热性能成为幕墙难以继续忽视传热途径，将室内热量源源不断地导向室外，加大取暖负荷。根据工程幕墙特点采用热阻值较大聚酰胺尼龙断热条，将铝型材室外部分与室内部分隔开。材料与铝材等强，膨胀系数与铝型材相近，耐久性好，因此能连同铝材共同工作。
由于玻璃是易碎品，幕墙工程完工交付使用后在阳光照射下清洗过程中均可能损坏。方便、安全地更换玻璃是相当重要，更换时只需在室内拆下内罩板，即可换下玻璃。
4 结束语
根据建筑幕墙的不同形式可以将幕墙划分为多个种类，根据幕墙的支承结构的外在形式可以将其划分为点支承、构件式、全坡式以及单元式幕墙，根据建筑的类型进行幕墙选择工作。单元式幕墙经常会被应用到高档单元建筑的外围系统，相比其他类型的幕墙，单元式幕墙的标准化的程度更高，由于单元式幕墙对于建筑主体结构位移情况的适应性比较强，因此无论在钢结构高层建筑还是超高层建筑之中都可以应用这种幕墙。本文对这种单元式建筑应用的幕墙形式的设计工作进行了重点分析，着重介绍其设计要点，单元式建筑幕墙仍存改进空间。
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[5]赵大双. (2017). 对建筑工程中单元式幕墙施工技术的若干思考. 科学与财富(13).
论文作者:虞晏斐,李玉丽
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/15
标签：幕墙论文; 单元论文; 建筑论文; 胶条论文; 结构论文; 系统论文; 材料论文; 《防护工程》2017年第31期论文;