单元体幕墙（精选7篇）
单元体幕墙 篇1
在现代建筑中, 用户日益增多的需求及施工进度的要求使得单元体幕墙被越来越多的采用。由于单元体幕墙采用了系统管理方式处理防水、防渗透、抗震、抗变形、保温、防噪、防雷、隔音、防火等问题, 因此, 系统设计过程中的完整性至关重要。由于单元体幕墙采用工厂加工, 现场吊装, 故而大量的减少了现场制造装配工作量, 使幕墙质量更益于控制与管理, 但吊装过程中由于设计的不完善性及工艺的不合理性, 易导致单元体幕墙系统的完整性被破坏。本文就设计工作对于单元体幕墙的系统性和完整性提出下列论点:
1. 水密设计:
在单元体幕墙中, 由于采用单元拼装结构, 而水密问题往往由于设计的排水性能及抗渗透性能不合理而导致积水或向其他单元排放而产生渗水现象却无法查出渗漏点, 在国内多次发生。
首先, 这种现象的产生是由于排水系统设置的不合理。任何一个单元体在设计过程中应满足本区域内水在本区域内排泄, 不可以向其他单元排泄。此外, 排水系统应保持完整的自排性能。单元直角交接部位应保证完整的水密性, 严防不可预测的排水向其他单元渗透。对于冷凝水应有足够的汇集排泄渠道, 该排泄渠道应能排水。对于单元体设计中毛细现象应加以注意, 在设计上避免小缝隙产生毛细作用。即设计上宜采用突变结构, 破坏毛细生成, 形成等压腔, 又能防止空气渗透。安装过程中, 要充分保证系统的水密设计, 对于没有达到水密要求的单元体板块, 应停止施工, 直至完全达到水密要求方可继续施工。
2. 抗震及抗变形设计:
由于楼体处于不断的变化及运动中, 因此, 在幕墙设计上采用柔性连接方式及可变形设计至关重要。其设计的合理性与否, 对于幕墙的使用寿命及抗损坏能力有着重要的作用。在单元体幕墙中普遍采用的是多维调整的连接结构, 而各单元直角的连接结构则是保存单元系统完整性及性能指标的重要环节。因此, 建议在设计单元间连接结构时, 应有足够的变形空间, 能量释放区域, 而在释放能量时能够保证系统的完整性。同时, 在设计抗震及变形区域时, 应防止移动噪音及硬摩擦噪音的产生。在单元体安装中, 多块单元体结合部位是抗震及抗变形设计的关键区域, 应引起注意。
3. 保温问题:
幕墙保温问题是由多个综合因素而产生的, 本文仅对单元体幕墙结构上保温处理提出个人观点, 供设计者参考。由于单元体幕墙在结构上为分离组件, 因此, 保温处理上极易出现局部冷桥、导热现象。为此, 设计结构上应优选有断热功能的设计形式, 如断桥型材或胶接隐框结构。而在结合部位应设置多个至少三个以上气室以防止空气对流, 造成保温损失。同时在气室设计上也应对于形成回流空气的结构给予避免。而在设计过程中, 对于保证气室形成的柔性结构的设计角度应充分考虑制造及安装的工艺保证性, 因为由于工艺保证性差会导致安装过程中的气室损坏, 从而破坏单元体幕墙系统的完整性。
4. 噪音问题:
由于幕墙结构的整体连续性, 对于整个建筑的声音传导是一个极难处理的问题, 在设计过程中, 对于相关结构的连接, 设计上应优先对于噪音传导给予充分的准备, 其方法为:在连接部位、结合部位设置柔性缓冲体, 使声音传导不成为连续整体。
5. 防雷结构:
由于单元体幕墙设计过程中采用了大量的软连接技术, 对于结构整体的导电性给予破坏, 所以, 为保证结构的等电位, 在设计上应设立搭铁等电位导线, 以保证每块单元体接地与结构等电位。在施工中, 检查单元之间搭铁结构是保证今后防雷安全的重要环节。
6. 层间封修设计:
幕墙设计中层间封修是必不可少的环节。其中, 关于防火、防毒、隔声、幕墙的舒适性均与层间封修有着重要的关系。在层间封修设计上, 首先对于防火设计是重要的, 在设计上, 应考虑国家防火规范要求, 采用满足要求的防火材料, 在一定时间内阻断火焰蔓延。同时, 材料的选择应是在火焰下无毒、无有害气体释放, 并应保证防火区域内玻璃的选择满足国家规范要求。在顶层或底层对于保温应给予更高等级的防范措施。在层间封修区域, 由于结构形成一个小气室, 在设计过程中, 对于该气室的空气潮湿度应给予充分重视, 在个别温度区域可能会形成霉菌生长条件。因此, 设计上应采用保持空气干燥及潮气排除的结构形式。由于地区的差异, 设计方式上也应有所不同。在单元体幕墙设计中, 对于封闭区域玻璃或墙面应采用足够的保温措施, 减少温差, 杜绝冷凝水的形成, 并对于积水应有迅速排除的相关通道, 防止形成霉变条件。
综上所述, 在幕墙设计中, 设计人员对单元体幕墙的系统性、完整性及工艺性的全面考虑是一个优秀幕墙设计人员的必备素质。同时, 深入实际, 认真学习, 不断提高, 保证幕墙设计不断进步, 是在幕墙行业不断发展的新时期对幕墙设计人员提出的新要求。
摘要：本文主要对单元体幕墙的系统性和完整性进行了简要阐述
关键词：单元体幕墙,系统性,完整性
单元体幕墙 篇2
海晟国际大厦位于厦门市湖滨南路闽南大厦旁, 建筑面积60044m2, 外墙幕墙单元体幕墙面积达25000m2。为保证工程如期完成, 本项目单元体幕墙施工时, 采取了环形轨道配合小吊车运输安装单元体幕墙, 从根本上保证设备使用过程中提高安装效率。
1 环形轨道安装
环形轨道梁采用20#工字钢, 梁外端受力处到结构边为800mm。在9层和21层沿主体建筑各布置一圈闭合式环形轨道 (如图1) 。
(1) 预埋件预埋, 跟随主体结构在9层、10层、21层、22层预埋槽式埋件用于轨道安装。
(2) 轨道安装:安装悬挑梁, 梁端与槽式埋件固定;安装固定环形轨道梁, 轨道梁与悬挑梁选用M16高强螺栓连接;调整轨道梁交口处缝隙, 使交口缝隙平整过渡;挂接斜拉钢丝绳, 钢丝绳选用直径20mm, 并用花篮钩将钢丝绳调紧。
(3) 吊装电动葫芦安装:选用荷载为2t的环链式电动葫芦, 用手拉葫芦和简易支架配合安装电动葫芦, 安装时, 电动葫芦必须绑定安全绳, 安全绳一端与葫芦绑定, 一端与主体结构柱绑定, 防止安装时葫芦滑落, 安装完后进行调试运行。
(4) 试吊:电动葫芦安装完毕后, 对轨道及电动葫芦进行试吊, 试吊使用荷载为1.5t的配重。试吊成功后报验, 验收合格方可使用。
(5) 单元体运输与安装:将单元板块与小吊车挂钩连接, 钩好钢丝绳慢慢启动吊机, 使单元板块沿钢丝绳缓缓提升, 提升至指定高度后与环形轨道上的电动葫芦进行换钩, 完成后单元板块沿环形轨道运至安装位置进行就位安装。
(6) 轨道拆除:单元体安装完成后, 轨道拆除时利用小吊车进行, 分段拆除轨道梁时必须先将钢梁与小吊车吊钩挂接牢靠, 再拆除两端螺栓。悬挑梁工字钢以同样方式拆除。
2 吊装轨道计算
(1) 按最大悬挑0.95m, 跨度4.4m进行计算。计算简图如图2。
(2) 选用型材:轨道梁、挑梁均采用普通工字钢20B、Q235b, E=2.06×105N/mm2, fy=215N/mm2钢丝绳采用直径20mm钢丝绳, E=1.00×105N/mm2, 破断力N.k=140kN, 钢丝绳安全系数为4.0。
(3) 起吊荷载:单元体自重标准值为10kN, 依据《建筑结构荷载规范》动力放大系数为1.05;荷载分项系数为1.4;荷载设计值为10×1.05×1.4=14.7kN。
(4) 钢丝绳强度验算:按最不利工况, 两跨所吊单元体集中在某一钢丝绳吊点处, 钢丝绳所受最大拉力N=G/cosa=20.62kN<140/4=35kN, 满足设计要求。
3 小吊车安装
(1) 根据单元板块的重量 (最大质量为石材单元体1t) , 单元体活动吊车选用额定荷载30kN的慢速卷扬机, 提升速度16m/min, 钢丝绳选用6×19, 直径14mm, 额定承载力27kN。
(2) 吊装设备使用活动吊车, 活动安装吊车由车身、吊装系统和配重组成, 采用方钢管焊接而成, 焊接完毕后, 下部安装尼龙万向轮, 便于移动, 并在前端设置固定支撑臂, 在吊装时放下, 稳定吊车。吊装系统由卷扬机、前吊臂和拉杆组成, 前吊臂采用方钢焊接而成, 并使用销钉固定在车身前部, 可以转动。在吊车转移到其他施工段的时候能收起前吊臂, 便于转运。吊车后部设置配重块, 增强吊车稳定性。
(3) 自制小吊车先架设在9层, 小吊车落地支点与楼板之间铺设钢板, 小吊车给楼板等效均布活荷载核算如下:小吊车自重14.7kN, 楼板设计恒荷载为1.5 kN/㎡, 活荷载为2.0kN/㎡, 小吊车空载时主要为后两个支腿受力, 每个支腿支撑7.35kN。等效均布活荷载Qe=8Mmax/ (bL2) 。式中, L为板的跨度;b为板上荷载的有效分部宽度;Mmax为绝对最大弯矩经计算小吊车的等效均布活荷载为0.162kN/m2, 小于设计活荷载, 满足要求。
(4) 小吊车安装后进行试吊, 试吊使用荷载为1.5t的配重, 试吊成功方可报验, 验收合格方可使用。
4 单元板块的吊装
4.1 单元板块吊装步骤
4.1.1 吊运准备
(1) 吊运前, 吊运组根据吊运计划对将要吊运的单元板块做最后检验。
(2) 对吊运相关人员进行安全技术交底, 明确路线、停放位置。
(3) 吊装设备操作人员按照操作规程, 了解当班任务, 对吊装设备进行检查, 确保吊装设备能正常使用。
4.1.2 地面转运
(1) 地面转运组根据吊运计划, 将存放的单元板块, 重新码放, 使码放层数不超过三层。
(2) 使用叉车进行地面运输, 在交通员的指挥下驶向吊运存放点。
(3) 单元体安装, 将单元板块与小吊车挂钩连接, 钩好钢丝绳慢慢启动吊机, 使单元板块沿钢丝绳缓缓提升, 严格控制提升速度和重量, 防止单元板块与结构发生碰撞, 造成表面的损坏。提升至指定高度后与环形轨道上的电动葫芦进行换钩, 完成后单元板块沿环形轨道运至安装位置进行就位安装。
(4) 吊装指挥人员要专注整个吊装过程, 发现问题要及时叫停, 并随时和起吊人员保持联系, 单元体上升过程中缆风绳控制单元体摆动, 避免与结构相碰撞。
4.2 单元板块就位安装
(1) 单元板块运至安装位置后, 不放开吊点, 进行就位安装。
(2) 单元板块的下行过程由板块吊装层的上一层指挥人员负责指挥。
(3) 单元板块在下行过程应确保在所有经过楼层都有人员传接板。
(4) 单元板块的插接就位。单元板块的插接就位由单元板块吊装层及上一层人员共同完成;单元板下行至单元体挂点与转接件高度之间相距200mm时, 命令板块停止下行并进行单元板块的左右方向插接;在左右方向插接完成后, 板块坐到下层单元板块的上槽口上, 防止板块在风力作用下与楼体发生碰撞。
4.3 单元体的微调
对已安装单元板块的三维方向进行微调。在安装楼层内设置4名施工人员, 分成2组, 对挂好的单元板块依据已放的控制线进行细微的调整, 使单元体的左右、出入达到图纸要求。利用水平仪 (同一水平仪) 依据复核过的标高标记 (各楼层均有) , 通过旋转微调螺栓, 对新装板块进行标高调整, 使其达到图纸要求。一块单元体调整到位后方可进行下一块单元体的安装。
4.4 水槽插芯及硅酮胶皮的安装
单元体安装到一定数量且经检查符合图纸要求及施工规范规定后, 即可进行水槽插芯及硅酮胶皮的安装。操作及要求如下:
槽插芯安装在相邻单元体的上横料间, 首先将单元体上横料清理干净, 然后将密封胶刮涂均匀, 再将已经加工好并预先穿在上横料理的水槽插芯缓慢移动到两件单元体中间, 刮胶并再次清理。水槽插芯的长度应不得小于200mm (转角位置应以胶缝中向两侧的长度均不得小于100mm) 。
硅酮胶板安装在相邻单元体的上横料间, 首先将单元体上横料的清干净, 然后将密封胶刮涂均匀, 再将已经裁割好的硅酮胶板覆盖在密封胶上压实, 硅酮胶板的宽度应不得小于100mm (转角位置应以胶缝中向两侧的长度均不得小于50mm) 。
5 单元体安装注意事项
(1) 板块吊装前认真检查各起重设备的可靠性, 安装方式的正确性。
(2) 认真核实所吊板块重量, 严禁超重吊装。
(3) 起重工与起重机械操作者认真配合, 严防操作失误。 (4) 吊装人员都应谨慎操作, 严防板块擦、碰伤情况。 (5) 吊具起吊单元板块时, 吊钩上应有保险, 应使各吊装点的受力均匀。
(6) 吊装就位时, 应先把单元板块挂到主体结构的挂点上。
(7) 吊装工作属临边作业, 操作者必须系好安全带, 所使用工具必须系绳防止坠物情况发生。
(8) 在进行架空位置的外围单元体吊装时, 依足结构钢柱拉设10#钢丝绳, 人员在该部位进行安装作业时必须将安全带系挂在钢丝绳上。
(9) 在恶劣天气 (如大雨、大雾、5级以上大风天气) 不能进行吊装工作。
(10) 安装工人应学习并执行单元幕墙安装的技术规范, 确保安装质量。
(11) 在临边护栏外拉设钢丝绳, 用于系挂安全带, 安装工人在进行单元体安装时, 必须将安全带系挂在拉设的钢丝绳上。
(12) 单元体吊钩必须有防脱保护扣, 吊钩与钢丝绳连接必须“四卡一弯” (即使用四个卡口, 其中最后两个卡口钢丝绳做成弯曲, 便于检查卡口是否松动, 钢丝绳是否滑动) , 每次吊装前必须检查防脱保护扣及卡口是否有松动。
(13) 换钩, 小吊车与轨道葫芦之间换钩时, 应在葫芦吊钩钩定单元体并提升受力后, 肉眼观察小吊车钢丝已明显松动时, 方可取掉小吊车吊钩。
(14) 单元板吊装区域的下方地面必须设置醒目的安全警界范围, 吊装区域下方地面的吊装过程必须设置专人安全监护。
(15) 吊装单元板现场安全员应全程跟踪监护其吊装作业工作。
(16) 设备监护员在吊装过程不允许脱离岗位, 如发现设备有不正常情况, 必须通过对讲机通知吊装组, 并停机检查。
(17) 在任何工作情况下, 都不允许电焊与吊机的钢丝绳相接触, 并且伤害钢丝绳, 一旦发现钢丝绳受伤, 应立即停止施工, 并报告专职安全员和相关专业人员处理。
6 结语
单元体幕墙系统的特点是强调工厂化加工, 所有成品加工在工厂内完成, 不受天气等因素影响, 具有很高的质量和生产率。其产品质量在加工厂内已经检查、抽查, 工厂工人可操作性强, 减少了施工现场的工作量, 最大限度的缩短工程工期。本项目由于采用环形轨道, 使得小吊车仅完成垂直运输即可, 而大量的水平运输安装由环形轨道完成, 大大减少小吊车移位安装的时间, 适合大面积工程施工, 交叉作业便捷, 施工速度快, 大大缩短工期。
摘要：随着我国建筑业的迅猛发展, 单元体幕墙以其可在车间内加工组装成整体板块, 运至工地进行整体吊装, 与建筑主体结构上预先设置的挂接件精确连接完成幕墙安装的优势而成为幕墙的重要形式。本文结合项目施工过程, 简述环形轨道配合小吊车进行运输安装单元式幕墙的施工技术, 供类似工程参考。
关键词：环形轨道,小吊车,单元体幕墙,运输安装
参考文献
[1]《金属与石材幕墙工程技术规范》 (JGJ133-2001) .
[2]《玻璃幕墙工程技术规范》 (JGJ102-2003) .
单元式幕墙工程设计 篇3
关键词：单元式幕墙,连接支座多维调节,三腔等压密封封口技术
1 工程简况
地块为商业兼容二类住宅用地, 规划总用地面积27172.63平方米。地上建筑面积98554.83平方米, 建筑物总高度99米, 地上25层。结构类型为框筒结构, 抗震等级2级, 耐火等级:一级, 建筑使用年限50年。
2 单元式玻璃幕墙系统
单元式玻璃幕墙是用一个层高 (甚至于两层、三个层高) 的竖框制成单元组件, 用这种组件的竖框直接支承在主体结构上, 水平方向相邻两单元组件的左右竖框通过对插形成竖向组合杆, 上单元下框与下单元上框对插组合成横向组合杆[1]。它是将面板、金属框架 (横梁、立柱) 垫块、保温材料、减震和防水材料以及装饰面料等构件在工厂组装为幕墙单元, 以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。用专用的运输车运到施工现场后, 再在现场吊装装配, 按一定的顺序直接与建筑结构相连接的玻璃幕墙。单元式玻璃幕墙的优点是:工地工期短, 变形适应能力强, 单元组件制作质量好。缺点是:运输和存放不方便, 施工现场起吊要求及安装精度高, 容易造成损坏。
本工程采用了隐框单元式玻璃幕墙, 且主要在两栋主楼3层以上立面上。幕墙的外视效果为隐框形式, 幕墙为垂直布置, 其典型分格宽度为1500mm×1061mm, 分格竖直高度2550mm×990mm。幕墙用铝合金型材, 表面外露可视部分为氟碳喷涂处理, 非可视部分为阳极氧化处理, 连接码件、锚固件的铝合金型材表面为铝合金原色。建筑平面有多种角度变化的单元式隐框玻璃幕墙, 角度种类有阳角90度、阳角135度、阴角90度、阴角135度等多种角度。为了攻克传统单元式玻璃幕墙面板更换难的问题, 本工程采用了玻璃面板简易更换技术。即将面板的结构受力副框与单元整体框架分离。组装顺序如下:1) 四边结构附框先进行组装;2) 玻璃面板采用结构胶粘结在结构附框, 组装成为玻璃面板结构组件;3) 玻璃面板结构组件采用挂装的方式或机械固定方式安装在单元板块整体框架上。
3 三腔等压密封封口技术
单元式玻璃幕墙组件间的接缝是靠对插开成的。对插接缝属于幕墙固定部分, 对插构造设计对幕墙的物理性能, 特别是水密性能有重大影响[1]。而成都保利中心地处成都市南部, 该地区为夏热冬冷地区, 有“春早、夏热、秋凉、冬湿冷”的气候特点。“保利双塔”作为成都南都市商圈甲级写字楼, 建设设计单位对单元式幕墙性能的质量要求非常高。同时, 业主及建筑设计要求, 对本工程幕墙的气密性、水密性提出了较高要求。根据当地相关设计规范和设计院要求, 气密性和水密性均要达到3级。这对单元式幕墙的安装交接位置的密封性能要求极为严峻。本工程的玻璃幕墙系统, 利用等压原理防水, 采用多道密封胶条环形密封, 即三腔等压密封封口技术, 确保隐框单元式幕墙具有高质量的密封性能。
此技术是在相邻单元板块立柱交接位置的有限空间内, 设计三道密封腔, 用以提高单元板块交接位置的整体密封性能和力学性能。有效的利用第一个密封腔进行高度挡水, 第二个密封腔作为密封功能外带有保险排水通道, 第三个密封腔提高整体密封;不仅获得高效的密封效果, 更充分考虑单元板块安装精度, 受力状况等相关因素。
三腔等压密封封口技术的目的和意义:1) 单元式三腔密封技术, 有效提高单元板块交接位置的水密性能和气密性能, 同时也为隔音性能和保温性能提供了更高效的手段;2) 单元式幕墙固定为挂装形式, 其利用单元板块两侧构件组合安装后作为整体单元板块刚性受力构件, 由于本工程采用玻璃面板简易更换技术, 将玻璃面板结构附框式幕墙的型材截面力学参数有所减弱, 因此采用三腔等压密封技术有利于填补玻璃面板简易更换技术带来的影响, 提高构件组合安装后的物理力学参数, 提高整体力学性能;3) 单元式玻璃幕墙是由每个相对独立的单元板块挂装而成, 在现场负责的施工环境下, 必定会出现玻璃单元板块安装偏差导致出现渗水漏水情况。三腔密封技术利用第二道密封腔作为保险排水通道, 若发生上述情况, 则可利用第一道密封腔进行排水, 而另外两道密封腔承担主密封作用;4) 单元式板块三道密封腔同时作为单元板块安装定位机构, 实现一种技术多种功能化, 合理优化构造功能, 控制成本。
三腔等压密封封口技术拟达到的目标:
1) 有效达到高效密封性能;
2) 提高整体单元板块力学性能;
3) 提高隔音性能和保温性能;
4) 提高单元板块安装精度, 降低误差, 提高施工质量。
4 连接支座多维调节技术
单元式玻璃幕墙组件在工厂制作完成, 内部质量容易控制, 但要通过对插才能形成整幅幕墙。如果对插位置不准, 对插后整幅幕墙的质量就差。同时, 当单元式与结构主体连接支座采用预埋件连接形式时, 对连接支座提出了更高的要求, 尤其是现场土建结构部分位置偏差尺寸较大, 预埋件的实际标高及位置与原设计有较大出入。成都保利中心单元式幕墙工程采用隐框单元式幕墙构造, 单元构件在加工场独立安装, 但单元板块加工及安装的可控精度要求高。根据现场施工方反映, 现场土建结构部分位置与原设计偏差尺寸较大, 因此为尽可能减低结构偏差对单元式安装的影响, 决定采用自主研发的连接支座多维调节技术, 有利于减少土建结构偏差带来的影响, 增加单元板块安装的偏差调控, 以确保单元式板块的安装精度和质量, 保证现场施工顺利进行。
连接支座多维调节技术采用了一组可进行多维调节的连接支座组件。多维调节连接支座包含钢连接支座、钢转接件、铝合金转接件、铝合金立柱连接码、铝合金限位块, 不锈钢调节螺栓。钢连接支座与土建结构预埋件进行焊接, 钢转接件与钢连接支座采用螺栓连接;铝合金转接件型材截面预留螺栓槽口与钢转接件进行螺栓连接;铝合金立柱连接码型材截面预留调节螺栓固定槽口, 单元板块整体挂装在铝合金转接件上, 调节螺栓与铝合金转接件的接触面作为单元板块的重力支撑支点, 铝合金立柱连接码与铝合金转接件的圆弧面接触面及后脚接触面作为风荷载支撑支点。维度调节参数:1) 高度方向调节分为大范围调节和微小调节两个方面, 分别利用不同组件的构造来实现, 总体调节范围为正负25mm。2) 铝合金转接件可以沿钢转接件作水平调整, 调整范围为正负15mm。3) 钢连接支座与钢转接件连接位置加工竖向长孔实现进出位置方向正负15mm的调节。
多维调节连接支座节点示意图见图7-图8。
5 结语
本工程成功运用了多维调节简易更换面板高性能隐框单元式幕墙技术以及三腔等压密封封口技术, 保证了施工工期、安装质量和水密性、气密性。这是一种高效的、科学的、实用的设计手段和施工技术。
参考文献
单元体幕墙 篇4
1. 三维建模的特点
1.1 立体直观, 清楚的展现出建筑原貌
三维模型立体直观, 清楚的展现出建筑原貌, 给人以更强烈的视觉刺激, 震撼程度远远高于二维画面。有了物体的三维数据, 出图时可以生成任意视图, 视图间能保持正确的投影关系, 这为工程生产带来了方便。必要时还能生成透视图和轴侧图, 这在二维系统中是做不到的, 例如某工程立面主入口门位置围护结构是小于75度的倾斜采光顶, 即主入口门构造镶嵌在倾斜采光顶内部, 整个外立面呈现盆梆子一样的不规则形状, 但是建筑图里主入口立面大样极其简单, 只有配合平面图仔细辨别一层和二层幕墙投影线与轴线位置关系, 才能在脑海里呈现幕墙模型, 第一次出施工图的时候, 是按普通二维投影绘制的, 图纸会审时项目经理提出, 为了读图及下料方便, 部分建筑重点位置需要模拟建模出图, 该主入口位置图纸升级为等比例三维模型图。 (如图1) 。
1.2 提高幕墙设计方案
三维模型图能帮助设计师更好的理解建筑的形态, 优化设计方案, 提高服务水平。建筑工程中经常会遇到一些复杂不规则图形, 斜面与斜面、旋转体与旋转体的交接位置, 这些部位处理不好很容易引起外幕墙的变型, 漏雨甚至是塌方。然而, 这些复杂的建筑, 某些特殊部位, 往往面积小, 位置隐蔽, 在二维图中, 一般体现不出来, 容易被忽视, 倘若在三维的模型图中, 这些面与面的交接位置, 体与体的转接过程, 通过三维模型的实时动态观察等命令可对建筑全视景、多角度, 形象逼真的看到, 从而引起设计师们足够的重视, 尽量不遗忘每一个细节的设计, 优化设计方案。三维模型在工程的招投标过程中, 在给甲方汇报方案过程中, 都有着较高的说服力, 同时提高了企业自身的服务水平, 如图2图3为某工程立面放样图和定位详图。立面放样图可以看清楚该建筑立面的大体轮廓, 也可以通过软件测量, 能对每个倾斜面顶点定位, 加深施工各方技术员对该建筑整体上的把握, 而定位详图主要用来帮助设计人员对重点难点位置深化设计, 帮助项目部技术人员排版计划材料, 帮助施工队测量放线等。
1.3 有助于施工管理
1.3.1 简化施工主体各方的识图过程
由于现代建筑的复杂性, 不规则建筑投放到二维图纸上, 线条交叉错乱, 重叠在一起, 图纸很难识别清楚, 导致施工队识图困难很难, 加上工人识图能力薄弱, 甚至是把建筑形态理解错误, 照成费时费力误工耗材等现象。利用三维建模技术, 可以很好的解决这些问题, 再复杂的建筑造型, 通过三维模型都能简单直观的表现出来, 简化看图过程, 让施工人员快速掌握建筑外形, 进而制定相应的施工措施。
1.3.2 提高施工管理效率
1) 精准建模, 精准定位
计算机三维模型建造技术以建筑原始控制点为基准点, 按照1:1的比例建造三维模型, 可以精确提供每道工序关键构件的三维坐标。结合放样点三维坐标和原始控制点形成测区控测网, 严格控制测量误差, 提高测量定位的精确度, 避免建筑外形与原设计产生较大的差异, 如图2所示, 某工程立面是由12个倾斜面单体组成, 通过CAD建模放样, 每个倾斜面顶点坐标都可以精确定位, 方便建筑施工测量放线。
2) 精细排版布料, 制定材料计划, 精确测定工程量
通过运用计算机三维模型建造技术, 在三维模型上均可获取每一块面板的形状和关键尺寸参数, 精确控制面板的加工精度, 能准确制定材料计划, 浪费少, 且误差小, 使建筑幕墙整体建筑效果得到保证, 同时缩短了面板材料采购和加工的工期, 还可以精确的测量出工程面积, 为结算提供依据。结合某工程, 由于工期紧, 施工下料期间, 采用了对模型进行板材统计命令, 统计出标准板块的数量, 边角部位异性板块, 则单独下材料, 大大减少了工作量, 提高了工作效率 (如图4) 。
3) 计算结构力学
如果是在PKPM、3D3S、MTS、SAP2000里建模, 三维模型可以通过软件力学分析技术, 计算出建筑物自身结构的稳定性, 计算装饰面板分格尺寸大小, 龙骨及构件的截面参数, 节点的连接处理形式等, 最大限度的提高工程的整体成本。
4. 结束语
随着经济社会的高速发展, 越来越多的基础性建设, 改善性建设, 民生性建设拔地而起, 从事装饰设计的队伍目前百分之八十到九十还停留在二维制图间段, 已经远远跟不上发展的速度, 只有百分之十到二十的人会运用三维软件, 精确建模, 来辅助设计施工, 三维建模还未来得及普及发展, 虚拟现实技术已经兴起, 未来的建筑行业更先进发达。
参考文献
[1]《浅谈三维模型建造对当代建筑的影响》《建筑工程技术与设计》2014年第12期曾泽明
单元式幕墙施工关键技术研究 篇5
随着经济社会的快速发展, 单元式幕墙成为建筑幕墙的重要形式。单元式幕墙具有拼装快速、整体性强、批量化生产、性能好、环保节能等优势, 在现代建筑幕墙施工中广泛运用。研究单元式幕墙的施工技术, 对提高幕墙施工品质, 加快施工进度, 提升工程质量管理水平具有重要意义。
1 项目概况
升龙大厦位于福州市台江区, 项目北临鳌峰路, 东接光明路, 用地面积约1.91万m2, 总建筑面积约15.60万m2。项目地上46层, 地下2层, 由主楼和裙房组成。主楼功能为超5A级商务写字楼;裙房功能为店面及餐厅、公共活动中心等;地下室为停车库。
建筑外立面采用幕墙形式, 主楼高度约202m, 幕墙高度约208m, 幕墙施工总面积约4.87万m2, 其中主楼幕墙施工面积4.42万m2, 裙房幕墙施工面积约0.45万m2。主楼幕墙的设计结构主要有玻璃雨篷、铝合金百页、单元式幕墙和玻璃肋幕墙等。裙楼外立面幕墙的设计结构主要包括点式玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、点式玻璃雨蓬、干挂石材等。
本项目幕墙施工具有诸多难点。首先, 幕墙结构形式复杂。以单元式幕墙为主, 玻璃肋幕墙、点式玻璃幕墙、干挂石材等形式相结合, 需要处理好不同幕墙结构的衔接和拼装界面。其次, 工程量较大。本项目以单元式幕墙为主, 幕墙总施工面积超过4.87万m2, 施工作业面较大, 施工组织设计牵涉面较广, 单元式幕墙拼装精度要求较高。最后, 单元式幕墙在吊装中, 需要设置完善的安全防护体系, 并确保幕墙安装的密封性。
2 单元式幕墙施工
2.1 单元式幕墙工艺流程 (见图1)
单元式幕墙施工流程可分为三个阶段, 即准备阶段、实施阶段、验收阶段。准备阶段包括人员、材料、机械、现场四方面。人员, 即形成项目部组织框架;材料, 即根据设计图纸制作各类型材和板材;机械, 即按要求架设升降、滑动等装置;现场, 即实现“三通一平”。实施阶段, 包括测量放线、埋件检查、挂件安装、单元板块幕墙安装、防火封堵、幕墙表面清洗等。验收阶段, 涉及各项检查和整理工作。
2.2 单元式幕墙施工顺序及施工段划分
本项目为超高层建筑, 幕墙工程量较大。4层以上采用单元式幕墙, 工期紧张, 幕墙施工顺序按由下往上, 逐层安装的原则实施。垂直方向:塔楼单元式幕墙利用轨道吊从下至上逐层安装。水平方向:从塔吊或施工电梯位置开始顺时针依次安装。幕墙收口位选择施工电梯和塔吊位置。
本项目竖向施工段实施分层流水作业, 两个施工区段可同时展开施工, 采取“分段施工, 齐头并进, 流水作业”的施工步骤, 单元板块利用轨道吊从下至上安装。表1为墓墙施工段划分, 各施工流水段之间组织工序流水作业, 严格按幕墙施工规范施工, 保证施工质量。
3 单元式幕墙施工准备
单元式幕墙施工准备主要涉及设计组织、材料加工、现场组织三个方面。
设计组织是以建筑施工图为基础, 结合单元式玻璃幕墙型材尺寸, 划分幕墙分格图, 校核各支撑节点、连接节点的稳定性, 给出节点设计图。同时, 复核土建墙、柱、楼板的间距和尺寸, 修正建筑施工图中的强弱电、水暖管线、框架结构与幕墙的关系, 使幕墙设计图纸达到现场施工的精度和深度。
材料加工是单元式幕墙的工厂装配阶段。材料包括钢架、铝合金等各类型材, 12+12A+10双层中空玻璃等面材, 密封条、螺丝、螺栓、挡水条、胶水等辅助材料。
工厂加工采用流水作业, 由钢结构车间、玻璃幕墙车间、金属及石材车间、质量检测系统等机构组成。钢结构车间负责隔离金属型材的冲、铣、切割、锻压、打孔等工艺;玻璃幕墙车间的主要职责是完成金属型材与玻璃幕墙的组装和拼接, 成型单元式幕墙的装配板材;金属和石材车间负责制作特殊要求的金属板件和石材面板;质量检测系统则负责设备的维护和产品质量的检测。结合单元式幕墙的尺寸, 采用标准平板车运输, 车宽2.3m, 车厢长9m或11.8m。
现场组织要做好施工技术交底, 使项目管理和施工人员充分理解设计者的意图, 熟悉设计图纸, 掌握关键技术。要合理谋划场地内单元式幕墙拼装运输路线和堆放场地, 事先架设吊装机械, 确保场地内“三通一平”。此外, 还要确定流水作业分区, 将每一施工区域的完成时间作为节点控制工期, 配备精干高效的管理人员、设计师队伍及施工队伍, 投入充足的资源, 包括加工设备、运输车辆、资金计划, 以便按时完工。现场分成2个施工区段, 塔楼分为4个流水区段组织流水施工。
4 单元式幕墙施工技术
4.1 测量放线
测量放线是单元式幕墙施工的基础, 其目的是为了确保单元式幕墙准确拼装, 避免累计偏差积聚砸最后一个分格, 造成收口困难。
测量放线包括幕墙定位线和幕墙标高线, 幕墙定位线, 即用经纬仪核准这些幕墙底层幕墙分格线, 然后以底层幕墙分格线为基准, 放置从底层到顶层的竖向垂直钢丝, 再用经纬仪校准后予以固定, 以此钢丝作为此面的幕墙安装定位控制线。幕墙标高线, 即据建筑物标高, 用水准仪在建筑外檐引出水平点, 弹出一横向水平线作横向基准线。基准线确定后, 可以该基准线作为横向安装水平控制线。
测量方向要注意:检测复核各分格轴线, 须与主体结构实测数据配合, 并对主体结构误差进行分析确定和消除。测量放线的环境条件要求外界风力小于4级, 同时要根据实际情况安排必要的避风措施。
4.2 安装连接挂件
连接挂件具有两项功能:一方面, 可以对单元式玻璃幕墙起到辅助支撑和连接作用, 增强幕墙面板与土建结构的连接;另一方面, 可以修正梁、柱、楼板等土建工程尺寸偏差, 使玻璃幕墙的安装更为平整。
连接挂件由螺栓和连接件组成, 通过连接螺栓和预埋件相连接固定, 成三维可调节体系, 共同组成单元体的承重支撑系统。三维微调通过单元体上的角码与挂码来实现, 单元板块上的角码与挂码装在该连接件, 可以滑动, 实现单元板块三维结构上的细微调整。由于单元式幕墙的对插接缝需要在单元组件进行主体结构安装时同时完成, 因此要在主体结构上安装单元式幕墙的连接件。连接件通过不锈钢螺栓与预埋件相连接。因建筑高度高, 连接件分次安装, 并逐一调整使之结构契合, 幕墙的施工质量可以通过连接件的安装精度来提高, 也就是说, 良好的连接件安装精度和幕墙组件构造精度是单元式幕墙外表面的结构平整度的有效保障。见表2。
4.3 幕墙板安装
幕墙板安装有单元板块转运、吊装、检测三个步骤。
单元板转运是利用专门设备将单元板运输至楼层边缘, 并将单元板设置在起抛器上, 单元板块转运至起抛器上后, 将挂钩与板块连接, 板块与托架用安全带绑紧固定在一起, 同时将板块缓缓推出楼檐约1/3板块长度。启动起抛器, 缓缓将板块推起, 直至呈竖直状态, 准备板块起吊。见图2。
单元板吊装, 即开启电动葫芦, 将板块缓缓提升, 安排专人负责保护单元体不摇摆, 不碰损, 起吊上升过程中注意拉好揽风绳, 保证单元体平稳上升。配备施工人员在板块安装层负责单元板落板过程中的定位安装, 单元板下行时应注意缓慢运输下放。根据板块的安装位置, 安装人员注意将单元板块移至准确的位置, 然后紧螺栓固定好。见图3。
完成吊装后, 应对单元板表面进行清理和修整。其中, 非镀膜面 (如玻璃表面) 上的胶体残留及其他污物在清理时可以用刀片刮掉后再用中性溶剂洗涤, 最后使用清水冲洗;而镀膜面材料的污物处理要更加谨慎细心, 不得使用刀片进行刮除, 也不可大力擦洗, 只能用溶剂和清水进行清洗。幕墙的各处结构, 如主体构件、密封胶及玻璃等, 要采取相应的保护方案, 避免因各种因素导致结构变形、污染、变色及排水堵塞等问题。
4.4 幕墙板收口
收口是单元式幕墙安装的技术难点, 收口的位置选择在垂直升降机、塔吊、井架等部位。收口单元幕墙板采用特殊结构, 将收口部位的三个单元幕墙板作为一个整体, 中间板块两侧边均为母料, 两侧板块对应为公料。两侧板块安装到位后, 利用吊机吊装最后的收口板块, 先与两侧板块插接好, 然后板块下行至底安装部位与下层板块的上端插接就位。将收口板就位后, 调整三个板块至定位线位置安装完毕。收口的单元板块应从安装层的上一层起吊落板。见图4。
5 单元式幕墙质量检测
5.1 闭水试验
根据施工质量要求, 要对幕墙进行闭水试验。单元式幕墙的施工主要是两个单元板块交接部位的排水槽的正确安装, 安装时必须在底部及侧面涂上密封胶。施工安装时, 做好每层防水处理, 安装完成一层后按每5~10块板依次做闭水试验。水槽内注满水, 至少维持15min, 之后再观察是否有漏水现象, 如有漏水, 则须改善缺失后, 再进行测试, 直到合格为止。
测试完成后须将排水孔清除干净, 所有排水槽在安装附件材料之前必须将杂物清理干净, 以免影响幕墙交付使用后的正常排水功能。
5.2 淋水试验
幕墙工程安装过程中, 进度达到5%、10%、25%、50%、75%和100%时应分别进行淋水试验, 确保幕墙工程的整体防水性能。
喷淋试验所测试的区域至少为2层楼高, 3个板块宽, 要包括所有典型的横向和竖向的接缝, 喷嘴口要使用至少20mm宽的直径水管, 由工作人员用手将软管捏成喷嘴状, 将水直接喷射在各个横向与竖向的接缝处, 喷嘴对准接缝处缓慢移动, 1.5m范围内来回喷水5min。在喷淋试验的同时, 室内要安排人员检查并记录测试结果。
5.3 尺寸校核
单元式幕墙的尺寸偏差应符合表3要求。
7 结语
建筑玻璃幕墙的主体结构以金属构件和玻璃为主, 外悬于建筑主体表面, 因其属于建筑的外围护结构, 一般不承担主体结构的作用力, 故允许其与建筑主体结构间存在一定程度的水平或垂直位移。单元式玻璃幕墙是现代建筑幕墙的主要形式, 其施工关键技术包括测量放线、连接挂件安装、幕墙板装配和闭水试验、淋水试验、尺寸校核。严格控制单元式幕墙的施工步骤, 是保障建筑幕墙质量的关键。
摘要：单元式幕墙在现代建筑幕墙中广泛运用。以升龙大厦幕墙工程为例, 研究单元式幕墙施工关键技术。施工准备包括设计组织、材料加工和现场组织;幕墙装配包括测量放线、连接挂件安装、幕墙板块装配;质量检测包括闭水试验、淋水试验和尺寸校核。
关键词：单元式幕墙,施工管理,关键技术
参考文献
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[4]田国库.单元式玻璃幕墙的质量控制[J].山西建筑, 2009, (11) .
浅谈单元式幕墙的构造设计 篇6
澳门新葡京酒店作为澳门特别行政区的地标, 楼高44层228m, 采用上阔下窄的设计, 外形犹如一朵盛开的巨大莲花。新颖的造型预示着幕墙的构造会相当复杂, 是一个典型的案例。
2 幕墙形式的选取
选用单元式幕墙是对以下几方面考虑的结果:
⑴酒店位于澳门的中心闹市, 施工场地有限, 不能在现场铺开构件作二次组合安装;
⑵澳门工人劳动力成本高, 如采用对现场工人安装水平要求相对较高, 安装工时相对较长的构件式幕墙, 对成本和工期控制很不利;
⑶复杂的造型, 使渗漏的机会增加, 对幕墙质量的控制提出更高的要求, 选用什么构造形式的幕墙, 是这个项目成功与否的关键。
单元式幕墙就能很好解决以上的问题。它分为两个部分:安装在大楼主体结构上的支座码件, 和一个个在工厂加工好的幕墙单元。安装流程是这样的:浇注主体结构时, 工人把槽型码件预先埋在混凝土里, 结构完成后, 模板和棚架都可以拆除。把码件固定到槽型预埋件上, 并调整到设计的标高, 通过带牙的T型螺栓调整到预定的平面位置, 码件的安装就完成了。幕墙单元是在
工厂加工和组装的, 每个单元都有自己的编号, 生产出来后运到工地现场, 对应图纸上的位置, 把对应编号的单元通过吊机吊到指定位置的支座码上挂好, 室内的工人用螺丝把幕墙单元锁紧在支座码上, 而室外的工人通过刷窗机的吊篮作业, 用硅酮耐侯密封胶把单元与单元之间的缝作密封处理, 整个安装过程就完成了。如果发现单元有损坏或者尺寸不符合要求, 就整个单元直接运回工厂处理, 在工地现场基本不对单元作加工。
3 支座码及挂码的构造设计
幕墙作为建筑的外围护结构和装饰性结构, 由支承结构体系与面板组成, 并能相对主体结构有一定位移能力, 不分担主体结构所受作用。而支座码则起到连接幕墙单元和主体结构的作用, 对于幕墙来说, 它是基础, 直接影响到幕墙体系的安全和外观质量, 在幕墙的四性中, 起到决定性的作用。
如何设计才能满足以上的要求呢, 首先要解决地台码在平面上即XY方向上的位置。由于混凝土模板精度问题, 安装时会存在误差, 导致钉在模板上的槽型预埋件会有位置上的偏差。正常误差范围在±25mm以内, 而幕墙的允许偏差则只有±1mm, 因此就要求支座码起码具备±25mm的调节能力了。并且安装精度要高, 能在调整到位后有效地固定下来, 而且操作要尽量简单, 减少施工工序、劳动量和劳动强度;码件的加工也要简单。
X方向的调整, 主要是靠槽型预埋件和T型带牙螺栓来实现的。从图2左下角的放大大样可见, 在槽型预埋件的内侧带有牙, 每格牙的间距是1mm, 对应T型螺栓上也有同样的牙, 刚好可以配合扣紧, 而钢槽和螺栓的尺寸是经过结构设计计算的, 并由专业厂家订造, 完全可以满足幕墙单元使用过程中产生的恒载和风荷载。安排两粒T型螺栓, 可以使码件不会绕Z轴转动。
Y方向的调整就靠地台支座码和带牙的铝垫片了。两者都是T6的铝型材, 具有比一般铝型材高的强度, 上面的牙的间距同样是1mm。在地台支座码上开了两个长圆孔, 它的长度就是码件能够调节的范围, T型螺栓在这个范围内可以自由活动。为了能够方便加工钻孔时能对中, 在带牙铝垫片的中线上特意留了一条小凹槽。当X跟Y两个方向的位置都调到设计要求时, 就把T型螺栓拧紧, 既不需要烧焊, 又不会翻松, 如果发现错误需要再调节, 只要松开螺母就可以, 操作非常方便。
最后是Z方向的调整。从图3就能清楚地了解上下调节是如何实现的。主要分两部分, 固定在幕墙单元上的铝挂码A, 和挂在地台支座码上的铝挂码B。A和B挂码是配套使用的, 先把调位螺栓扣进挂码A, 再套到挂码B里, 穿上方型铝垫片, 通过调节螺母, 就能实现Z方向的调节, 之所以用两个螺母, 是为了当下面的螺母调整到位后, 第二个螺母把第一个螺母逼紧, 不让它翻松。使用这套设计, 幕墙单元在Z方向上的调节范围可以达到±50mm。
出于对整栋塔楼造型复杂, 幕墙单元与垂直方向之间的夹角每层都有变化的考虑, 地台支座码与铝挂码的接触面选用圆型轴, 这样的处理, 面对各种角度, 都不会出现接触点局部应力集中的问题, 受力均匀合理。
码件调节好, 幕墙单元挂上地台码, 到达设计预定位置后, 最后一个步骤就是现场钻孔, 攻牙, 然后把限位螺丝装上并拧紧;在地台码上也钻孔, 把限位铝角装上, 至此, 就完成幕墙单元码件部分的安装了。
整套系统安全可靠, 产品的质量稳定, 具有三维空间调节功能, 可以吸收较大的建筑误差, 具有较大的调节余量, 连接灵活, 较少施工工序, 无需烧焊, 消除了火灾隐患, 而且体积小, 重量轻, 节省了材料, 直接降低了成本。
4 水密和气密的构造设计
单元式幕墙是通过对插实现接缝的, 图4是完成了下面一层单元的安装, 上面一层从左往右安装时的状态, 可以想象当右面一个单元都装上去后, 在四个单元的共同交接点上, 就会有一个洞, 把室内和室外连通, 做好这个洞的密封, 成为整个设计的关键问题。这个问题主要通过两方面来解决, 首先在型材截面设计上, 要做好配合, 如图5所示;然后再在接缝的构造设计上想办法。
幕墙发生渗漏要具备三个要素, 分别是:幕墙面上要有缝隙;缝隙周围要有水;有使水通过缝隙进入幕墙内部的作用。其中水和缝隙是无法完全消除的, 只有通过消除作用来使水不通过外避缝隙进入等压仓, 这就是雨幕原理。从图5可见, 底横料跟水槽料组装后, 加上胶条和装饰线, 就形成ABC三个腔了, 其中A是跟户外连通的, 这个就是等压仓, 胶条内外侧连通, 压力相等, 水就不会进入到A腔。水槽料的外侧设置了雨披, 就算在阵风作用下, 有部分水进入了A腔, 也不会积存, 可以立即排出。而公母竖料组装后, 加上胶条和装饰线, 同样就形成几个腔, 分别是DEFG, 其中D是等压仓。多腔的设计是为了使室内外的压力差能逐级减压, 提高气密和水密性能。
装饰线上面的胶条也要注意, 要保持离边距离的一致, 这样才能使横竖方向的胶条在单元转角处能接上, 形成闭合圈, 全部单元组装起来就形成了一个档水面。
在十字缝的位置, 竖料需要开个缺口避开水槽料的一边翼缘, 还要考虑到层间相对运动产生的位移, 要预留20mm的活动空间, 所以需要设计到当竖料开完缺口后, 水槽料的翼上的胶条刚好可以压到竖料的壁, 不会出现穿孔, 如图6。由于水槽的翼缘顶到雨坡有50mm的高差, 水是不能爬升上去的, 但气体就可以从这个孔通过, 所以在单元交接处放一段150mm长的气密泡沫 (图4的02) 阻隔空气的流动。至于左右两条水槽料之间的缝隙就用硅酮耐侯密封胶密封 (图4的04) , 使水槽能绕整栋楼走通一圈, 起到对水的分层集水的作用, 避免水沿全高下落越往下水层越厚, 最后漫出水槽进入室内的情况发生。前端的缝出于美观的考虑, 先用一块100mm的三元乙丙橡胶片封口, 保持雨披的坡度, 周围再打上硅酮耐侯密封胶 (图4的01) 。
5 排水的构造设计
由于幕墙把室内和室外隔开, 与室外的环境温度相比就会产生温差, 就会使空气中的水蒸气凝结成水滴, 这些冷凝水附着在玻璃上, 如果没有留进孔道排走, 就会积在幕墙单元的空腔内, 既影响外观, 又影响幕墙的使用寿命。
排水路线的设置也有讲究, 不能太短, 太短的话当风压大时, 雨水会被倒灌进幕墙内部, 不但起不到排水的目的, 反而成了渗漏的源头。所以要有组织地排水。
这里采用分层排水, 以一层作为个排水段。首先在中横料截面设计时, 在上表面留有集水槽, 在竖料的侧面钻了对应的排水孔, 让水进入竖料的后空腔并引流到下一层单元的水槽料;在荷载的作用下, 水槽料的中点是最低点, 所以在这里留了个长圆的排水孔, 使水流流到水槽料的前腔内 (图7线路a) ;接下来水又会分开左右流回到水槽前腔的两端, 那里也留了圆孔, 让水流进竖料的前腔, 经过一个标准层的行程, 水流到下一层的水槽料的前端雨披上, 直接排到室外 (图7线路b) , 完成整个排水过程。
6 防噪音的构造设计
幕墙因热胀冷缩和风荷载的原因, 单元与单元之间金属相互接触的地方会产生摩擦噪音。而这与相对高档的幕墙建筑很不协调, 特别是作为高级酒店的幕墙, 客人晚上睡觉会受到这些摩擦噪音的影响。因此, 如何防噪也应该体现到幕墙的构造设计上来, 一般在公竖料和水槽料的胶条附近设有凹槽, 穿上PVC条, 使铝型材不会直接接触并缓冲了震动。而新葡京的这套铝型材没有把防噪设计考虑进去, 可以说是设计上的一点缺陷和遗憾。
摘要：本文以澳门新葡京酒店塔楼单元式幕墙的设计为例, 阐述单元式幕墙的构造设计, 其中需要考虑到的包括安全性、水密性、气密性、平面内移动、安装、维修等多个方面的问题。
单元式玻璃幕墙的质量控制 篇7
1 单元式玻璃幕墙的特点
单元式玻璃幕墙是将玻璃面板和金属框架在工厂组装成幕墙单元组件运往工地,以单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙,具有加工精度高,工地施工工期短等优点,适应主体结构位移能力强,能有效吸收地震作用、温度变化、层间位移。设计使用年限一般不低于25年,应具备抗风压、水密、气密、热工、隔声、平面内变形、抗震、防火、防雷等性能。
2 单元式玻璃幕墙的质量控制
2.1 设计阶段的质量保证
在满足建筑师对建筑外观要求的情况下,经过计算,合理确定幕墙分隔,确定单元组装和相互的对接方式以及单元挂接的方式;合理选用型材的壁厚,以满足幕墙的刚性要求;设计安装构件应具有三维可调节性,三个方向的调整量不应小于20 mm;材料的选用应本着经济、耐用、美观的原则,并符合现行的国家标准。
2.2 幕墙材料的质量要求
2.2.1 玻璃
要选用相对安全且高性能的玻璃,例如中空夹胶玻璃、Low-E玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃等。玻璃的色泽应均匀,不应有析碱、发霉、干燥剂泄漏、镀膜脱落等现象;玻璃边缘应进行磨边和倒角处理,钢化玻璃要经过二次热处理,以降低自爆发生的几率。用于作为紧急出口的逃生玻璃必须采用单片玻璃,并做出明显标记;有防火要求的部位,一般采用单片双钢化铯钾防火玻璃。
2.2.2 铝合金材料
铝合金材料所对应的化学成分应符合GB/T 3190变形铝及铝合金化学成分的相关规定;型材质量应符合GB/T 5237铝合金建筑型材的规定,尺寸偏差应达到高精级或超高精级。
铝合金型材表面处理层的厚度应满足表1的要求。
铝合金型材可划分为:非隔断铝合金型材、穿条隔热铝合金型材和注胶式隔热铝合金型材。穿条隔热铝合金型材的隔热材料使用PA66-GF25(聚酰胺66+玻璃纤维25)隔热条将内、外部分型材通过特殊加工构成;注胶式隔热铝合金型材是在型材上预备注胶槽,使内外型材由PUR(聚氨基甲酸乙酯)分隔而达到隔热目的。
2.2.3 密封材料
1)硅酮结构密封胶。硅酮结构密封胶是一种功能性建筑材料,分为单组分型和双组分型。结构胶必须要有很好的抗拉强度、剥离强度、撕裂强度、弹性模量,本身也具有避震性能,同时也应具有耐候老化性、耐紫外线性、耐水和湿气性、对金属和多种塑料不腐蚀、中性无毒、在温度5 ℃～40 ℃间挤出性佳、无气味、固化时收缩率很低、储存保质时间长、高耐负荷性能。使用前,必须由国家认可的检测机构进行与其接触材料(包括铝合金型材、玻璃、双面胶带、硅酮耐候密封胶、泡沫棒等)的相容性和剥离粘结性测试,并应对邵氏硬度、标准状态拉伸粘结性能进行复验,性能检测必须合格。2)硅酮耐候密封胶。硅酮耐候密封胶是一种易使用、单组分、中性固化、低模量的建筑材料,与大气中的湿气反应形成持久柔软的密封,并具有以下各种性能:耐候性、在温度-20 ℃～+40 ℃间挤出性佳、固化时收缩率低、在温度-40 ℃～+15 ℃间柔韧性好、对金属无腐蚀、对多数材料不需要底漆。3)密封胶条和密封垫。密封胶条和密封垫必须具有耐紫外线、耐老化、永久变形小和耐污染等特性,一般采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等材料制成,密封胶条应采用挤压成型,密封垫应当采用压模成型,并符合HG/T 3039建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范及GB/T 5574工业用橡胶板的有关规定,邵氏硬度一般为70±5,并有20%～35%的压缩量。
2.2.4 五金配件
幕墙专用五金配件应符合相关标准的要求,要预先根据厂家提供的数据做受力核算,对于门窗锁、拉杆等关键零件,还要根据风压等幕墙的受力要求,做力学测试加以验证,选用满足强度要求的产品;五金配件使用寿命应满足设计要求;电焊时要对不锈钢五金件采取遮挡措施。
2.2.5 转接件和连接件
转接件和连接件宜具有三维位置可调能力;结构钢件一般采用热浸镀锌、热喷锌、氟碳喷涂或富锌底漆+聚氨酯漆喷涂进行表面防腐处理。转接件和连接件应经过受力核算,具有足够的承载力和可靠性。
2.3 幕墙单元加工的质量控制
1)单元框架应具有良好的整体刚度、结构牢固度和连接可靠性,在组装和安装过程中无变形和扭曲;板块外表不得粘有铝屑、油污或其他脏物;铝材的装饰面不能有明显的色差、凹凸不平、划伤、擦伤、碰伤等缺陷;铝材的装饰面应有保护膜粘贴完好;单元板块的构件连接应牢固,连接处的缝隙应采用硅酮密封胶密封。
2)单元组件框加工制作允许偏差见表2。
2.4 成品包装运输的质量控制
单元板块运输前应按顺序编号,以便控制加工、运输、安装方向和顺序,并做好成品保护;装卸和运输过程中,应采用有足够承载力和刚度的周转架,并衬弹性垫,保证板块相互隔开并相对固定,不得相互挤压和串动;单元板块摆放应平衡,不应造成板块或型材变形;运输过程中,应采取措施减少振动和颠簸。
2.5 安装过程的质量控制
单元板块在吊装过程中,应防止玻璃滑动或板块变形,安装允许偏差见表3。
单元幕墙安装固定后允许偏差见表4。
2.6 单元式幕墙的保养和维护
应保持幕墙表面清洁,避免锐器及腐蚀性气体和液体与幕墙表面接触;如发现门窗启闭不灵或附件有损坏等现象时,要及时修理或更换;当发现幕墙构件或螺钉、螺栓松动或锈蚀时,应及时除锈补漆或更换;当发现密封胶或密封胶条脱落或损坏时,应及时进行修补或更换;在幕墙工程竣工验收后一年时,应对幕墙进行一次全面的检查,此后每五年应检查一次;幕墙工程使用十年后,应对该工程不同部位的结构硅酮密封胶进行粘结性能的抽样检查;此后每三年检查一次。
3 单元玻璃幕墙设计实例
卡塔尔多哈高层办公楼外形为圆柱体,直径约为45 m～40 m,高44层,总高度为232 m。采用单元式玻璃幕墙。
3.1 单元式玻璃幕墙系统节点设计
单元式玻璃幕墙系统节点设计图见图1。
3.2 单元式玻璃幕墙现场安装实例
单元式玻璃幕墙现场安装示意图见图2。
4 结语
只有在设计、选材、加工、运输、安装等方面都严格控制质量,并认真按要求维护保养,建筑单元式玻璃幕墙最终才能真正达到高质量并使用良好。
参考文献
[1]JGJ 102-2003,玻璃幕墙工程技术规范[S].
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