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【摘 要】 随着城市化改革进程的加快,大量城市建筑向着高大、高档方向发展,单元体幕墙利用了工厂机械化生产的优势,在精度、速度上给建筑工程强有力的保证,因此单元体幕墙板块工程具有良好的发展前景。
【关键词】 单体式玻璃;幕墙;分析
1 单元体幕墙的特点分析
与传统的幕墙不同,单元体幕墙有着无法比拟的优势,对建筑行业幕墙的发展起着重要的指导作用,提高了建筑幕墙行业的利润空间。在等压原理的支持下,单元体幕墙有效的解决了漏水的问题,并且安装方便,这是因为在单元体幕墙的单元件的高度与楼层的高度是一致的,可以使传力更加简洁,同时由于在单元件的制作中,可以将各种材料安装在一个单元件上,进而大大的提高了建筑的工业化程度,并且在厂内进行相应的检查,保证建筑的整体质量。此外,单元体幕墙的安装和土建施工可以有效的结合,进而缩短整个工程施工的周期,此外,单元体幕墙的安装可以在楼内完成,这就减少了脚手架等基本设备的投入和使用,同时加大了墙体的美观性和密封性。可见,单元体幕墙有着独特的优势,是一种高质量的高效率的幕墙,对推动幕墙行业的发展指明了方向。
2 单元体幕墙设计的构成原理
2.1板块之间的相互连接
为达到安全防护的效果,板块之间的连接一般采用三道胶条密封的方式,形成两个等压腔。采用板块竖向多功能插芯连接定位,保证板块竖向拼接缝合度达到平整的效果。通过等压腔内高外低的特点,不仅保证幕墙室内流入的雨水顺利的排除室外,而且保证雨水不会通过渠道倒流回室内,加强幕墙的密封度,达到良好的防水、防潮效果。
2.2采用槽形预埋件保证结构间的连接
同步预埋使预埋结构侧面通过T型螺栓连接转接件,能达到较好的拉力效果。拉力效果强能带来以下几方面的好处。第一,同步预埋有较强的拉力及超强荷载,保证安全性和产品质量的稳定性。第二,同步预埋特殊的连接方式能有效的减少土地建设误差、提高施工效率,具有很强的调节性。第三,灵活的连接性,无需焊接过程通过T型螺栓连接,减少火灾隐患,节约的成本。结构间连接同步预埋便于操作,体积较小、重量轻便与相互连接的稳定性。
2.3转接系统完善
幕墙板块与楼板结构相互连接采用的是挂抽钩式结构,这种结构具有极好的调节功能。其主要的调节特点是:
(1)转接系统能起到较好的受力效果,保证幕墙与主体结构的柔性连接。整体受力均匀不会产生相互挤压的压力拉锯情况,提供极大的受力空间,具有韧性,在受到较大的压力时不会给连接系统带来破坏力。
(2)使用防爆声装置,在幕墙与转接系统造成较大摩擦声时,能有效的缓解摩擦震动和摩擦产生的噪声。
3 单元体玻璃幕墙设计重难点
单元体玻璃幕墙采用等压原理设计,玻璃板块重力由铝托块承受。幕墙单元板块使用铝合金支座系统,通过预埋件固定于混凝土结构上。单元体幕墙主要优越性在于前期制作工作量是在工厂完成的,这样它可以和建筑主体结构施工同步进行。单元横梁通过紧固螺丝固定在单元立柱上,玻璃板块采用硅酮结构密封胶粘结或铝合金附框连接固定在由单元立柱和单元横梁组成的铝合金框架上。
3.1单元体幕墙板块加工
单元体幕墙板块加工、安装隐形力控制很重要,幕墙板块在受荷载、气温、湿度作用下导致玻璃自暴。幕墙板块加工、安装质量差,直接影响到板块的防渗漏效果。
3.2单元体幕墙的防水设计
首先,要设计三道密封线,第一道对雨水进行阻挡,第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止,第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下,流到幕墙的外部。其次,要在竖料设置两个空腔,这样外侧空腔的水可以直接排出,而流入到内侧的水可以进入横料的空腔,由专门的管道进入下一层的竖料外腔,进而排出到幕墙的外部,这样就很大程度的减少了风压的影响。最后,还要在十字接缝处放置海绵胶条,进而封堵构造性的小缺口,实现对防水系统的基本设计。
在幕墙的系统设计中,胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性,因此需要加强对胶条设计的重视,研究胶条的性能,包括延伸度和压缩量,在当前的幕墙设计中,使用最多的是三元乙丙胶条,该胶条具有独特的优势,具有较强的抗氧化性、耐水性等,可以长期的暴露在自然环境中,在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性,因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条,一般而言,北方的温差大,宜选用合理牌号,并结合合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求,需要加强与生产厂商的联系,充分了解并利用其优良性。
3.3单元体幕墙的排水设计
为了保证单元体幕墙的质量,除了要进行防水构造的设计以外,还需要进行排水构造的设计,做到防水与排水相结合。鉴于在单元体幕墙的使用中,外壁的压力主要来源于风,而风具有时间和空间的动态变化,这就致使难以达到完全的等压,外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。为了达到等压的效果,需要通过空气流通来达到平衡,这样就可能在空气流通的带动下,将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的,风压随高度增加,有时幕墙外表面也有局部(边角、顶部)呈负风压状态,当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时,等压腔内压力约为两个开口处风压(负风压)的平均值,雨水总是沿着压力降方向渗入,外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水渗入等压腔,因此应该考虑雨幕层(外壁)必然有少数偶然渗漏的可能,这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压腔界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水,进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水,只能在重力的作用下,向下坠落。这就需要对单元体幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外,还需要进行排水设计,使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出,避免出现大量的雨水渗透,进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。可见,对单元体幕墙的防水处理,既要从防水着手,又要从排水着手,做到相互结合,进而避免雨水渗透到室内。 在实际的构造设计中,一般是采用在横(竖)向接缝的外侧设置雨披,仅在两单元组件连接处留一个小开口,使等压腔与室外空气流通,以维持压力平衡,这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁(雨幕),雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部,仅开口处有少量雨水渗入,用封口板(集水槽)将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄,且排水孔远离接缝,减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元,减少等压腔与室外压力差,从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透,需要做好各个环节的衔接工作,这就需要增设外接口板,这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外,避免其进入等压腔,与此同时,外封口板要进行向下的开口构造,一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔,另一方面还可以保持空气的流通,进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
4 幕墙结构设计中应该注意的问题
(1)现代建筑行业的发展,使得建筑幕墙的类型丰富多样,结构样式上也有很多种变化,在幕墙选择上会难以抉择。因此,在幕墙设计结构上一定要满足建筑幕墙的连接性,建筑幕墙应该具备良好的承载力、稳定性以及结构刚度。这样的建筑幕墙才能真正起到作用。除了保证幕墙结构的稳定性外还要注意建筑幕墙的位移能力,在幕墙连接时不需要全部采用螺栓连接的方式,可以采用动点连接和微动连接,具有一定的活动性达到幕墙一主体结构的位移效果。
(2)为了保证幕墙的受力效果,钢型材料与铝型材料的混合使用虽然能达到较好的承受力效果,但是二者的连接性是比较大的难题。为了能保证钢型材料与铝型材料能共同受力,相互承担受力就需要二者相互融合。但是密度性较好的材质在相互融合上需要采用较为繁琐的施工程序,给幕墙结构设计带来了难度。两者相互结合还需要极好的紧密性,融合性不高会出现部分连接不机密导致幕墙受力不均,导致挤压变形和受力弯曲的结果。这样幕墙的稳定性受到破坏,稳定性的损害会引起严重的建筑事故。
5 结语
单元体幕墙设计的推广应用,提高了我国的建筑幕墙设计水平。这种新技术的应用,带动大量的工程建设,保证了建筑幕墙的质量。在提高人们生活水平的同时,达到节能环保的效果。因此,随着幕墙设计水平的不断完善,单元体幕墙设计在未来的建筑幕墙设计中能有很大的发展空间
参考文献:
[1]方中正.玻璃幕墙工程技术规范[J].中国建筑工业出版社,2009(12).
[2]方征,姜仁.单元体幕墙防水构造设计要点[J].建筑施工要点,2010(09).
【关键词】 单体式玻璃;幕墙;分析
1 单元体幕墙的特点分析
与传统的幕墙不同,单元体幕墙有着无法比拟的优势,对建筑行业幕墙的发展起着重要的指导作用,提高了建筑幕墙行业的利润空间。在等压原理的支持下,单元体幕墙有效的解决了漏水的问题,并且安装方便,这是因为在单元体幕墙的单元件的高度与楼层的高度是一致的,可以使传力更加简洁,同时由于在单元件的制作中,可以将各种材料安装在一个单元件上,进而大大的提高了建筑的工业化程度,并且在厂内进行相应的检查,保证建筑的整体质量。此外,单元体幕墙的安装和土建施工可以有效的结合,进而缩短整个工程施工的周期,此外,单元体幕墙的安装可以在楼内完成,这就减少了脚手架等基本设备的投入和使用,同时加大了墙体的美观性和密封性。可见,单元体幕墙有着独特的优势,是一种高质量的高效率的幕墙,对推动幕墙行业的发展指明了方向。
2 单元体幕墙设计的构成原理
2.1板块之间的相互连接
为达到安全防护的效果,板块之间的连接一般采用三道胶条密封的方式,形成两个等压腔。采用板块竖向多功能插芯连接定位,保证板块竖向拼接缝合度达到平整的效果。通过等压腔内高外低的特点,不仅保证幕墙室内流入的雨水顺利的排除室外,而且保证雨水不会通过渠道倒流回室内,加强幕墙的密封度,达到良好的防水、防潮效果。
2.2采用槽形预埋件保证结构间的连接
同步预埋使预埋结构侧面通过T型螺栓连接转接件,能达到较好的拉力效果。拉力效果强能带来以下几方面的好处。第一,同步预埋有较强的拉力及超强荷载,保证安全性和产品质量的稳定性。第二,同步预埋特殊的连接方式能有效的减少土地建设误差、提高施工效率,具有很强的调节性。第三,灵活的连接性,无需焊接过程通过T型螺栓连接,减少火灾隐患,节约的成本。结构间连接同步预埋便于操作,体积较小、重量轻便与相互连接的稳定性。
2.3转接系统完善
幕墙板块与楼板结构相互连接采用的是挂抽钩式结构,这种结构具有极好的调节功能。其主要的调节特点是:
(1)转接系统能起到较好的受力效果,保证幕墙与主体结构的柔性连接。整体受力均匀不会产生相互挤压的压力拉锯情况,提供极大的受力空间,具有韧性,在受到较大的压力时不会给连接系统带来破坏力。
(2)使用防爆声装置,在幕墙与转接系统造成较大摩擦声时,能有效的缓解摩擦震动和摩擦产生的噪声。
3 单元体玻璃幕墙设计重难点
单元体玻璃幕墙采用等压原理设计,玻璃板块重力由铝托块承受。幕墙单元板块使用铝合金支座系统,通过预埋件固定于混凝土结构上。单元体幕墙主要优越性在于前期制作工作量是在工厂完成的,这样它可以和建筑主体结构施工同步进行。单元横梁通过紧固螺丝固定在单元立柱上,玻璃板块采用硅酮结构密封胶粘结或铝合金附框连接固定在由单元立柱和单元横梁组成的铝合金框架上。
3.1单元体幕墙板块加工
单元体幕墙板块加工、安装隐形力控制很重要,幕墙板块在受荷载、气温、湿度作用下导致玻璃自暴。幕墙板块加工、安装质量差,直接影响到板块的防渗漏效果。
3.2单元体幕墙的防水设计
首先,要设计三道密封线,第一道对雨水进行阻挡,第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止,第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下,流到幕墙的外部。其次,要在竖料设置两个空腔,这样外侧空腔的水可以直接排出,而流入到内侧的水可以进入横料的空腔,由专门的管道进入下一层的竖料外腔,进而排出到幕墙的外部,这样就很大程度的减少了风压的影响。最后,还要在十字接缝处放置海绵胶条,进而封堵构造性的小缺口,实现对防水系统的基本设计。
在幕墙的系统设计中,胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性,因此需要加强对胶条设计的重视,研究胶条的性能,包括延伸度和压缩量,在当前的幕墙设计中,使用最多的是三元乙丙胶条,该胶条具有独特的优势,具有较强的抗氧化性、耐水性等,可以长期的暴露在自然环境中,在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性,因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条,一般而言,北方的温差大,宜选用合理牌号,并结合合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求,需要加强与生产厂商的联系,充分了解并利用其优良性。
3.3单元体幕墙的排水设计
为了保证单元体幕墙的质量,除了要进行防水构造的设计以外,还需要进行排水构造的设计,做到防水与排水相结合。鉴于在单元体幕墙的使用中,外壁的压力主要来源于风,而风具有时间和空间的动态变化,这就致使难以达到完全的等压,外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。为了达到等压的效果,需要通过空气流通来达到平衡,这样就可能在空气流通的带动下,将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的,风压随高度增加,有时幕墙外表面也有局部(边角、顶部)呈负风压状态,当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时,等压腔内压力约为两个开口处风压(负风压)的平均值,雨水总是沿着压力降方向渗入,外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水渗入等压腔,因此应该考虑雨幕层(外壁)必然有少数偶然渗漏的可能,这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压腔界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水,进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水,只能在重力的作用下,向下坠落。这就需要对单元体幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外,还需要进行排水设计,使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出,避免出现大量的雨水渗透,进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。可见,对单元体幕墙的防水处理,既要从防水着手,又要从排水着手,做到相互结合,进而避免雨水渗透到室内。 在实际的构造设计中,一般是采用在横(竖)向接缝的外侧设置雨披,仅在两单元组件连接处留一个小开口,使等压腔与室外空气流通,以维持压力平衡,这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁(雨幕),雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部,仅开口处有少量雨水渗入,用封口板(集水槽)将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄,且排水孔远离接缝,减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元,减少等压腔与室外压力差,从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透,需要做好各个环节的衔接工作,这就需要增设外接口板,这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外,避免其进入等压腔,与此同时,外封口板要进行向下的开口构造,一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔,另一方面还可以保持空气的流通,进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
4 幕墙结构设计中应该注意的问题
(1)现代建筑行业的发展,使得建筑幕墙的类型丰富多样,结构样式上也有很多种变化,在幕墙选择上会难以抉择。因此,在幕墙设计结构上一定要满足建筑幕墙的连接性,建筑幕墙应该具备良好的承载力、稳定性以及结构刚度。这样的建筑幕墙才能真正起到作用。除了保证幕墙结构的稳定性外还要注意建筑幕墙的位移能力,在幕墙连接时不需要全部采用螺栓连接的方式,可以采用动点连接和微动连接,具有一定的活动性达到幕墙一主体结构的位移效果。
(2)为了保证幕墙的受力效果,钢型材料与铝型材料的混合使用虽然能达到较好的承受力效果,但是二者的连接性是比较大的难题。为了能保证钢型材料与铝型材料能共同受力,相互承担受力就需要二者相互融合。但是密度性较好的材质在相互融合上需要采用较为繁琐的施工程序,给幕墙结构设计带来了难度。两者相互结合还需要极好的紧密性,融合性不高会出现部分连接不机密导致幕墙受力不均,导致挤压变形和受力弯曲的结果。这样幕墙的稳定性受到破坏,稳定性的损害会引起严重的建筑事故。
5 结语
单元体幕墙设计的推广应用,提高了我国的建筑幕墙设计水平。这种新技术的应用,带动大量的工程建设,保证了建筑幕墙的质量。在提高人们生活水平的同时,达到节能环保的效果。因此,随着幕墙设计水平的不断完善,单元体幕墙设计在未来的建筑幕墙设计中能有很大的发展空间
参考文献:
[1]方中正.玻璃幕墙工程技术规范[J].中国建筑工业出版社,2009(12).
[2]方征,姜仁.单元体幕墙防水构造设计要点[J].建筑施工要点,2010(09).