單元式幕墻結構設計

1、<p><b>　　單元式幕墻結構設計</b></p><p>　　【摘要】：單元式幕墻的優(yōu)點就是安裝速度快，單元體整體在車間組裝完成，現(xiàn)場安裝只是掛接調整工作。減少現(xiàn)場施工工作量，減少現(xiàn)場項目管理成本，減少施工現(xiàn)場持續(xù)的時間，質量穩(wěn)定的產(chǎn)品結構使得客戶滿意度最大化。 </p><p>　　【關鍵詞】：單元幕墻 質量穩(wěn)定 縮短工期 現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè) </p

2、><p>　　中圖分類號：F253.3 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　【正文】： </b></p><p>　　幕墻是當代的一種新型建筑墻體,它賦予建筑的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結構等因素有機地統(tǒng)一起來，玻璃幕墻建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美。1985年我國

3、北京長城飯店第一次采用玻璃幕墻其外觀大方、視野開闊、富有現(xiàn)代氣息令很多人著迷。隨后在全國各地陸續(xù)出現(xiàn)了一批批玻璃幕墻建筑。在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑，近些年隨著現(xiàn)代化建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，幕墻技術工業(yè)化程度提高，單元式幕墻應運而生。 </p><p>　　幕墻單元工廠內加工制作易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，降低人工費用，控制單元質量；大量的加工制做、準備工作在工廠內完成，從而縮短幕墻現(xiàn)場施工周期和工程施工周

4、期，為業(yè)主帶來較大的經(jīng)濟效益和社會效益。單元與單元之間陰陽鑲嵌連接，適應主體結構位移能力強，能有效吸收地震作用、溫度變化、層間位移，單元式幕墻較適用于超高層建筑和純鋼結構高層建筑。接逢處多使用膠條密封，不使用耐候膠（是目前國內外幕墻技術的發(fā)展趨勢），不受天氣對打膠的影響，工期易控制。同時也有一些施工的要求，由于單元式幕墻主要在室內施工安裝，主體結構適應能力較差，不適用于有剪力墻和窗間墻的主體結構。要求有嚴格的施工組織管理，施工時有嚴格的

5、施工順序，必須按對插的次序進行安裝。對主體施工用垂直運輸設備等施工機械的安放位置有嚴格限制，否則將影響整個工程的安裝。 </p><p>　　由于單元式幕墻結構的復雜性，以及設計理念的多樣性，尋求一套適合更多類工程的標準形式結構，從而在競爭激烈的現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展時期暫居頭籌。 </p><p>　　這里重點介紹一種橫滑型插接幕墻。橫滑型單元式幕墻的基本插接原理、局部的結構形式、插芯的設計原

6、則、以及一些配合部位的尺寸設計，可以用一套成熟的結構對橫滑單元式幕墻進行闡述。 </p><p>　　板塊間的插接部位同時也是幕墻的密封部位，要保證插接部位在整個幕墻上的連續(xù)性，即在單元橫豎框交接的部位不得存在密封間斷點,有效保證插接處的防水能力。將幕墻的水密線和氣密線分離處理，通過單元幕墻的插接構造及擋水膠條的設置使單元板塊的插接部位形成多個與室外環(huán)境連通的等壓腔，如下圖中的等壓腔Ⅰ、等壓腔Ⅱ和等壓腔Ⅲ。 &l

7、t;/p><p>　　豎向節(jié)點 橫向節(jié)點 排水示意圖 </p><p>　　擋水膠條在正常使用狀態(tài)下應具有一定的壓縮量，從而可以保證幕墻板塊在溫度等外力作用下發(fā)生變位時，擋水膠條仍具有一定的密封能力。通過橫框的擋水膠條搭接處進入等壓腔Ⅰ的水，一部分可以通過擋水膠條室外側擋刺上的排水孔排出，另一部分進入等壓腔Ⅱ的雨水也會在重力作用下通過擋水膠條上的排水孔直接排出，還會有極少量雨水進入等壓腔Ⅲ，然

8、后通過上橫框的第一道插接刺上開設排水孔排到下層單元的等壓腔Ⅱ中，直至最后排出室外。 </p><p>　　氣密性設計原理是在單元幕墻的最后一道密封線通過膠條和閉合海綿以及密封膠的設置實現(xiàn)室內室外空氣的隔絕。 </p><p>　　幕墻的傳熱系數(shù)是通過幕墻面材部分與框料部分的傳熱系數(shù)進行面積加權獲得的平均值。所以在對幕墻進行保溫設計時應綜合考慮幕墻面材部分的傳熱系數(shù)和幕墻框料部分的傳熱系數(shù)的

9、配合關系，從而得到一套系統(tǒng)的配合設計。 </p><p>　　材料的熱阻等于材料在熱流方向上的長度與材料的導熱系數(shù)的比值，也就是說材料的熱阻與材料在熱流方向上的長度成正比，與材料的導熱系數(shù)成反比。所以在設計幕墻的保溫構造時也應該從這兩方面進行優(yōu)化設計。 </p><p>　　在幕墻的強度設計方面，型材的外部輪廓尺寸及內部的構造形式均應通過具體工程的結構計算確定。組框釘槽的數(shù)目、直徑、位置、

10、壁厚必須滿足工程的結構計算要求。在滿足結構計算的情況下，幕墻的框料可以設計成開腔型材，或減小幕墻的外部輪廓尺寸及型材壁厚。 </p><p>　　幕墻自潔功能設計，也是我們需要攻克的一個重要問題。玻璃幕墻很容易被污染，尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴重、干旱少雨的北方地區(qū)，玻璃幕墻更易蒙塵納垢，這對城市景觀而言，非但不能增“光”，反而丟“臉”。又由于一些玻璃幕墻所用材質低劣，施工質量不高，出現(xiàn)色澤不均勻，波紋各異

11、，導致玻璃幕墻如同哈哈鏡一般。在陽光下，每塊玻璃不是顯現(xiàn)均衡一致的光影，而是四處漫射。顯然，這樣的建筑物，難以使人聯(lián)想到明快、豪華，只能使人感到光怪陸離和滑稽可笑，城市形象也因此大打折扣。目前有歐美市場用用戶已經(jīng)要求在玻璃幕墻表面涂抹化學試劑（易潔亮），當雨水沖刷的時候灰塵會伴隨著雨水一同流下來，而不在玻璃上留有任何痕跡。 </p><p>　　單元幕墻橫框中心一般位于層間窗臺板位置，即單元板塊的上橫框一般處于封

12、修結構內部，而單元下橫框上端面是室內的可視面，綜合考慮窗臺高度即人眼可視角度，對于單元幕墻下橫框上端面與勾邊上端面的高度階差（尤其當階差大于5mm時），人眼可以很容易感覺到，造成內視效果的破壞。 </p><p>　　所以設計時應盡量減小單元幕墻下橫框上端面與勾邊上端面的高度階差，以保證內視效果的美觀性。 </p><p><b>　　結束語 </b></p&g

13、t;<p>　　近些年來，國內伴隨著國內幕墻技術的發(fā)展，建筑師以及業(yè)主對幕墻的結構設計，美學設計的要求越來越高，幕墻設計師要把持的依就是在結構上材料更加節(jié)省，最求更節(jié)能的設計方案，其中水密性、氣密性、隔熱保溫、堅固耐用是不變的硬性要求。同時新型材料的應用也是的我們更加完美的詮釋著幕墻在現(xiàn)代建筑中的優(yōu)點。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p>

14、<p>　　玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ 102-2003中國建筑科學研究院 編/ </p><p>　　玻璃幕墻工程技術規(guī)范理解與應用張芹 </p><p>　　幕墻工程技術要點精解 劉憲文 </p><p>　　建筑幕墻與采光頂設計施工手冊（第三版）張芹主編 </p><p>　　建筑幕墻工程手冊.中冊 趙西安 </p>