浅谈单元式幕墙设计 杨全新 摘深圳市方大装饰工程有限公司设计院 要：本文结合某工程单元式幕墙设计、施工实例，介绍了单元式幕墙的系统构造、防水设计、板块施工安装顺序及收 口设计等。 关键词：单元式幕墙；防水；收口设计 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ ｄｅｓｉｇｎ，ｐａｎｅｌ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ ｃｌｏｓｅ ｅｎｄｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｕｎｉｔｉｚｅｄ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌｓ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｒｅａｌｉｔｙ ｄｅｓｉｇｎｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｉｎｓｔａｎｃｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｉｔｉｚｅｄ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｉｌｓ，ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ，ｃｌｏｓｅ ｅｎｄｓ ｄｅｓｉｇｎ １ 前言 式幕墙支座设计为三向六自由度调节、横滑型构 造，所有密封和防水措施均连续构造，同时确保能 容纳所有建筑位移、温度变形以及加工和施工误差 等因素带来的影响。 系统可视区域采用蓝灰色１２ｍｍ玻璃＋１２ｍｍ 空气层＋８ｒａｍ中空双银Ｌｏｗ—Ｅ钢化玻璃，玻璃由硅 建筑幕墙是集建筑技术、功能和艺术于一体的 建筑物外围护结构，作为一种高级建筑外墙，它倍 受建筑师和开发商的喜爱。随着建筑市场快速发 展，加剧了幕墙市场对高水平幕墙设计的需求，为 此幕墙设计单位就应以丰富的幕墙系统结构形式 来适应和引导市场的需求，其中比较具有代表性的 酮结构胶粘接固定；窗间墙位置采用１０ｍｍ蓝灰色 单片钢化玻璃，同样由硅酮结构胶粘接固定；玻璃 内侧设置３ｍｍ厚氟碳喷涂铝合金背板，背板内衬 ５０ｍｍ厚背带铝箔的保温岩棉，铝背板表面四涂三 烤氟碳喷涂处理。 ４系统构造设计 ４．１ 系统支座设计 就是单元式玻璃幕墙。单元式玻璃幕墙是将玻璃幕 墙分拆成局部小块板块，在工厂将板块龙骨、玻璃 的加工、拼装工序完成后，运至工地，在工地直接吊 挂安装完成。由于其工厂化程度高，材料是在工厂 进行生产的，加工、组装精度高；工地只需完成吊 装工作，可以多个工作面同时作业，安装周期短。 由于具有这些优点，单元式幕墙在现代高档建筑 外装饰上越来越多地被采用。 ２工程概况 单元式幕墙系统采用三向六自由度调节的连 接支座系统，如图１所示。通过槽式预埋件槽的左 右走向，实现支座左右方向的调节。支座与预埋件 固定位置，在支座上设置长条孔，实现板块前后方 本文介绍的工程是一幢高档商业办公楼，工程 地下３层，地上４１层，建筑总高度２００ｍ，总建筑面 积约１０３０００ｍ 。工程主要幕墙系统为单元式幕墙。 ３系统描述 向的调整，调节到位后，通过齿垫与支座上的齿牙 咬合达到固定的目的。板块挂件上设置有高度调节 螺钉，通过调节螺钉，实现板块高度方向的调节。通 过以上三向六自由度的调节，完全可以消除由于结 工程从塔楼３层到屋顶均采用单元式幕墙系 统。整个系统依据雨幕和等压原理进行设计，单元 构施工或板块加工产生的误差，有效地保证幕墙安 ２０１ １．０９ １３ 装精度。 ４．３ 系统防水设计 在单元式幕墙系统的设计中，型材断面的设计 Ｏｍｍ 非常重要，它不仅决定单元式幕墙的安全性、工艺 性，同时还决定了单元式幕墙的水密性和气密性。 可上 下 ２５ｍｍ 但幕墙设计师们往往只通过力学计算重点考虑了 型材断面的设计安全性，而忽视了型材断面对水密 性和气密性的贡献，因此单元幕墙的雨水渗漏现象 非常突出。单元板块间的自由缝现场堵胶就成了幕 图１ 单元板块支座连接示意图 墙厂家在工程现场排故过程中常用的主要手段。型 材断面虽然不是固定不变的，但是其断面的设计是 有规律的，必须将其安全性、工艺性和结构防水同 ４．２ 系统结构设计 单元式幕墙系统竖龙骨采用闭口铝合金型材， 阴阳龙骨前后两道胶条插接设计，不论是正风压还 步考虑。单元式幕墙通过板块的上下左右对插完成 系统的拼接，在四个板块交叉的“十”字路口处将形 成一个内外贯穿的孔洞，必须对此孔洞进行严密的 封堵以确保系统的水密性和气密性。在进行铝型材 断面设计时，需要通过型材断面构造，使孔洞封堵 方便、可行，同时还要考虑系统的排水路径，最后 再通过结构计算来确定断面的形状。 是负风压，均能保证前后腔都有胶条压紧密封，使 中间腔在任何时候都是完整的密封腔，有效保证了 单元式幕墙的气密性和水密性。阴阳竖龙骨通过胶 条插接，能实现左右相对位移１０ｍｍ，用于容纳温度 变形、加工误差等引起的位移，如图２所示。 ±ｌ０ — 单位：１／１１３０ 本工程采用横滑型单元式幕墙构造，通过在下 冉 单元的横料对接位置中设置横滑槽和封口板，达到 集水和封口，而又不影响板块的相互位移的目的， 同时，型材断面还设计成向室外有一定倾斜度的斜 面，利于少量可能进入的雨水的排出。如图４所示。 出方向 ｋ：］ ＬＪ】： １ 铝合金阴竖料 一 ． ．ｊ — 一 ０ 铝合金阳竖判 ‘ ｌ— 上横料 ｛ ＿ 横滑块 披水板 图２单元板块横向插接示意图 单元式幕墙系统横龙骨同样采用前后两道胶 条插接设计，横向密封线与竖向密封线贯通相接， 形成完整的密封体系。横向龙骨通过胶条插接，也 能实现上下相对位移ｌＯｍｍ，有效容纳建筑层间变 形位移，如图３所示。 孔 图４单元式幕墙板块相接位置封口示意图 金横滑块 乙丙胶条 金上横料 图５单元式幕墙等压腔构造示意图 图３单元板块竖向插接示意图 为保证靠近室内侧的空腔与室外形成等压腔， １４ ２０＂１ １０９ ．圃删 就必须使该空腔的空气与室外的空气形成连通，以 减小两者的压力差，因此须在内外腔之间的横梁外 伸臂上设置通气孔。由于该通气孔位置可能会有少 口设计。 ５．１板块的安装顺序 单元式幕墙依靠板块的上下左右插接完成安 量的渗入水排出，为保障渗入水排出时不因水的表 面张力现象而出现堵塞，因此将该孔设计为长条形 孔。如图５所示。 装和封闭，因此必须严格按照板块对插的顺序自下 而上进行安装，在安装工作开展前需要设计可行的 板块安装顺序。 本工程塔楼四个转角有内凹造型，且有一定的 倾斜，因此宜先完成转角板块的安装工作。转角部 位的板块均采用相邻板块两两插接的方式进行安 幕墙系统最直接的使用功能就是建筑外围护， 因此必须具有良好的防水功能。系统设计时，采用 疏堵结合的设计理念来进行系统的防水设计。如图 ６，在竖向龙骨上设计有三道密封线，幕墙外表面的 少量漏水可以越过第一道密封线，进入单元幕墙的 装，为方便转角板块安装，局部采用逆时针顺序安 装方式。 等压腔，通过合理的结构设计，进入等压腔的水将 被有组织的排出，失去继续进入室内的能力，达到 阻水的目的。 密线气密线 密线 具体的安装顺序为：先安装四个转角的右侧板 块，之后逆时针方向依次安装其他转角板块，再由 转角位置向两侧的立面安装，最后在立面中间或施 工电梯位置收口；安装完一层后再安装上一层。平 面安装顺序示意图如图８所示。 １— ２ 一 密线 ２ ２ 图６单元式幂墙系统防水示意图 横向龙骨的密封与竖向龙骨类似，通过型材断 面构造的合理设计，实现横向密封线和竖向密封线 的有效贯通和无断连接。单元式幕墙采用每层断水 设计，每层的少量漏水越过第一道密封线进入等压 ’ ２ 。 １ １——起始安装位置；２——收口位置。 腔后，将会落入下端横龙骨的中间槽内，通过横龙 骨上设计的排水孔排出室外，不会进入室内，也不 图８转角板块安装顺序示意图 ５．２板块的收口 会进入下一楼层，排水路径清晰。如图７所示。 排水路线 收口板块的安装设置在立面中间或施工电梯 位置，具体安装方案为：先将收口板块左右两侧板 块向两侧平移（步骤一），待收口板块安装空间预留 ｌ 『｛ ＿１ ．／ ｌ Ｉｌ 一 足够后，再将收口板块由上向下插接固定（步骤 二），如图９所示。 步骤一 —＿ Ｌ』 ｄｋ、 ｌ ‰ 月 ｌ６ ＿÷ｌ—÷—÷ ６长条形排水ｊ 图７单元式幕墙系统排水示意图 ５ 系统板块安装顺序及收口设计 单元式幕墙系统的设计不仅仅是系统结构安 全和建筑功能的设计，还包括系统的安装顺序和收 ２０１ １．０９ 图９收口板块安装步骤示意图一 １５ 板块插接就位后，按理论位置进行固定（步骤 ｃ）横滑型单元式幕墙上下两层单元体通过插 三），之后再将左右两侧平移的板块调节至原位即 完成安装（步骤四），如图１０所示。 步骤四 步骤三 接式连接，相邻两层单元体之间在层间错位变形下 能发生相对滑移，抗层间位移能力强； ｄ）面板与龙骨之间采用硅酮结构胶连接，与封 边板之间采用硅酮耐候胶连接，使得面板具有良好 的相对变形能力，完全满足面板热胀冷缩以及外力 作用下的变形要求； 步骤四 ｅ）密封胶条采用三元乙丙舌状胶条，有较好的 弹性、耐久性和耐高低温性能。在一４ＯｏＣ一１５０￣Ｃ范围 内其基本物理性能不变； ｆ）系统采用雨幕及等压原理实现结构性防水， 图１０收口板块安装步骤示意图二 水密性和气密性稳定可靠； ｇ）采用三向六自由度连接支座，有效地确保幕 墙安装精度。同时各构件插接位置均为柔性胶条接 触，方便安装及调整； ｉ）单元板块的各组成构件均采用电脑控制的 加工中心在工厂内加工完成，加工及组装精度易于 控制，产品质量稳定、可靠。 参考文献： ［１１ ＪＧＪ １０２－－２００３《玻璃幕墙工程技术规范》． ［２］ＪＧ ３０３５－－１９９６《建筑幕墙》． ［３］赵西安．建筑幕墙工程手册（上册），２００２年． ６单元式幕墙系统的优点 ａ）安装速度快，工地施工工期短，特别适用于 高层建筑。由于单元板块（通常为一层楼高）的龙骨 及面板是预先组装好的，现场只需安装支座，将单 元板块吊装到相应的位置挂接到支座上即可。安装 简便、施工快捷； ｂ Ｊ幕墙表面平整度高，装饰效果好。单元板块 间采用插接式结构，定位精度高，幕墙表面平整度 高，相邻板块间的阶差可控制在０．５ｍｍ内，外视效 果好； ｊ ’● 住房和城乡建设部发布遮阳技术目录 ｝ ｌ ３｝ 譬 ：｝ 住房和城乡建设部最近发布了《建筑遮阳推广技术目录》，包括建筑外遮阳织物卷帘、建筑外遮阳金属百叶帘、遮阳保温 ：｝一体化双层节能窗、玻璃用透明隔热涂料、百叶帘调光控制系统等２１个门类的建筑遮阳产品和技术被列入推广目录 其中，ｆ ３｝遮阳保温一体－ｒＥ双层节能窗，以它具有遮阳、通风、隔音、保温隔热等特点引起业界关注。 ３｝ ３ｃ 据了解，我国建筑遮阳行业尚处于探索阶段，与发达国家相比有较大差距。在德国，每年市场容量为５００万套，销售额２（）亿欧｛： ｊ元，折合人民币１８０ ４Ｌ．－Ｌ左右，而我国遮阳产品年总产值仅有人民币７０ ４Ｌ．Ｌ，左右，特别是外遮阳卷帘窗普及比例还不到 ￡ 值得注意的是，建筑遮阳产品与我国节能战略有着密切关系。目前，一些建筑物建筑能耗居高不下，怎样才能使建筑物 ３｝能隔热保温，不仅是建筑节能技术的重点，也代表着建筑节能技术和新材料的发展方向。为此，住房和城乡建设部在推广目ｊ： 录中明确表示，要充分利用遮阳技术改善建筑物室内光热环境，降低运行能耗，提高能效，促进建筑遮阳技术更好更快发展 仁 ３｝ 目前，欧美等发达国家的建筑遮阳产业化程度很高，如瑞士、德国的遮阳产品生产和安装企业已拥有上百年历史，出现ｋ 了很多著名的公司，这个从１９世纪后期就兴起的产业，在欧美住户心里已经根深蒂固，他们认为，“一个没有遮阳的建 筑就是不完整的建筑”。随着遮阳行业的不断发展，其产品的先进性、配套性、舒适性也在不断完善。 ：｝ 专家认为，遮阳技术包括窗口遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳四大系列，其发展前景非常广阔，因此需要更多建筑ｋ ｊ部品企业投身其中，尤其是百叶窗帘、垂直窗帘、卷帘等内遮阳部品，除了在遮阳方面具有优势外，还可融入更多布料、竹料、 ：｝木料、纤维材料等节能产品。此外，还应重视玻璃的遮阳功能，在夏季阻断部分阳光进入室内，与绿化遮阳产品形成互补 ：｝ 啼 此次被列入推广目录的大部分为中小企业，遮阳技术之所以被他们发掘ｊ｝口重视，是因为这些中小企业都看好遮阳技术｛： ：：代表着建筑隔热保温通风的发展走向。 咕一竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹竹 竹竹— 一竹 竹母 １６ ２０１ １。０９
