论文部分内容阅读
摘 要:随着社会的发展,建筑理论的不断更新和人们对于建筑的要求越来越高,节能环保成为建筑设计的主流,单元式幕墙以其高质量、高档次、低成本等特点获得了广大设计师的青睐。文章就单元式幕墙节点设计的若干问题探讨,具有一定的借鉴意义。
关键词:单元式幕墙;节点设计;问题
一、前言
文章对单元式幕墙的特点进行了详细介绍,对单元式幕墙节点设计中常存在的问题进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验,对单元式幕墙节点设计要点进行了探讨。
二、单元式幕墙的特点
1.单元式幕墙的结构设计比较周密,所以幕墙安装起来操作简便、容易,而且可以提高安装速度,缩短施工周期,提高施工安全性,适用于现代化的高层建筑。
2.使用单元幕墙会提高墙面的平整度,取得良好的效果。单元板之间使用的是契合式的结构方式,定位的精度比较高,单元板表面平整,有很好的外观效果,两个相邻的板块之间缝隙极小。
3.使用耐老化的高性能密封胶条。因为胶条有很强的耐老化和耐高低温的性能,扩大了胶条的温度适应间隔,能够保证其稳定的物理性能,提高了幕墙可靠性,采用这中胶条密封单元板之间的缝隙,施工不受天气影响,有效的缩短工期。
4.单元式幕墙有非常高的气密性和水密性。
5.单元式幕墙外表没有任何污染。而幕墙的内部则有有效的排水系统,少量渗透到幕墙内部的雨水会通过那些迂回性的排水路径外排到竖向的接缝处,而不是流入到幕墙的表面。因此可以大大提高了幕墙清洗的周期。
6.幕墙的单元板是定制的,他们首先在加工工厂组装完毕,这样就大大减少了现场的工作时间,而且可以增加单元板的精度以及组装质量。
7.单元式幕墙有很高的调整范围,而且单元式幕墙系统可以满足三维调整,在三维方向上的调整能力达到将近50mm,这样就大大提高了整体的变位吸收的能力,提高了整个系统的抗震能力。
8.单元板上的玻璃板可以单独拆卸,使得维修更加的方便快捷。但是单元式的幕墙也有一些缺点,比如加工时占用空间比较大,运输成本高,容易损坏,加工要求精度比较高,成本高,施工复杂等等。但是因为其优点多于缺点,所以还是非常好的一种幕墙施工材料。
三、单元式幕墙节点设计中常存在的问题
(一)单元式幕墙系统未设计好排水系统
单元式幕墙利用等压原理,通过幕墙主、横梁的对插,形成内、外两个空腔,内、外腔通过幕墙横梁的泄水孔达到等压,在没有压力差作用下,雨水不会进入内腔,但在室外风压变化瞬时,内、外腔存在压力差。传统的单元幕墙系统中单元上横梁的内、外腔直接通过泄水孔连通且基本在同一标高,雨水在压力差作用下从外腔沿泄水孔进入内腔,当较多雨水进到内腔时,有可能从内层密封胶条处渗进室内;有组织排水单元幕墙系统中,内、外腔不直接连通,而是在上单元横梁处设置横向排水管,进入内腔的渗漏水通过泄水孔排到横向排水管,再经过排水孔并沿着主梁外竖腔排放到下层单元上横梁外腔处向外排出,通过有组织排水,能提高幕墙系统的防水性能。
(二)单元立柱的设计未考虑系统的整体排水功能
有组织排水幕墙系统,在渗漏水进入横向排水管后通过排水孔下泄到单元立柱的外腔。而目前较多设计人员随意设计单元立柱的内外腔,并未考虑好渗漏水的排放功能,渗漏水依然可能排放至单元立柱的内腔,这样雨水一直从最高层排到最底层,直至单元横梁内腔的水满了之后通过最内层的缝隙渗进室内。因此,在设计单元立柱的时候必须考虑上述因素。进入内腔的水,经过横向排水管及相应的排水孔后排至单元立柱的外腔,实现水向外排出。
(三)封口设计不合理
单元式幕墙经过对插完成接缝时,在连接的上下左右四个单元组件中必然会出现一个缝隙,进而造成水气渗漏,如果不完善封口构造,将造成难以弥补的损失。大多数板块型材断面的设计注重安全性忽略了其他性能,加上组合零件数量多,增多了安装过程中的缝隙,使得水漏现象严重。目前封口方法主要有两种:横锁型和横滑行。横锁型适应于各种角度的对插,但集水排水功能差。横滑型方法虽然有较好的集水、排水功能,但封口板仅适用于一个平面内的单元组件对插,在90度对插等情况下就不适用了。
(四)与主体结构之间的连接不够密切
单元式幕墙的构造和连接方式与元件式幕墙有着很大的区别,主要是靠主体结构上两个相邻单元组件的对插完成接缝的。由于幕墙的单元组件安装是在车间内完成的,所以与主体结构的安装要在室内一侧进行,如果两者的连接点在实体墙面上,实际操作就会有很大的难度。定位措施如果不当,会使安装精度和质量没有保证。如果主体结构上的单元组件和连接件配合公差较大,就无法安装到位,即使通过用力的敲击迫使单元组件到达相应的位置,也不能达到预期效果,使单元组件与主体结构连接松动,严密性降低,影响了幕墙整体的质量和性能。
四、单元式幕墙节点设计要点
(一)防火防烟设计
1.高大建筑最应该注意防火防烟。防火防烟不仅能保证幕墙的美观性,而且能对人们的生命财产安全提供防护。现代城市中火灾事故频繁发生,每次都会引起人员伤亡和大量的财产损失。因此防火防烟是幕墙设计的一个重点环节,在幕墙设计中起到防火防烟效果的是防火玻璃。幕墙设计采用防火玻璃装置,达到防火防烟的效果。防火玻璃采用单片防火玻璃以及其他材制品,目前技术主要使用的是单片铯钾玻璃。
2.防火玻璃的其他物质防护。防火玻璃的支撑架一般采用金属材质,为了达到防护的作用,防火玻璃金属支撑架采用川钢结构。经过试验证明川钢密度大,在高温状况下能保持较长的时间不被融化。经过试验常用的铝制材料在遭遇高温时会迅速的融化,使防火墙和防火带失去防护效果,采用川钢能维护时间更长,并及时作出补救措施。
(二)幕墙收边收口设计
单元式幕墙本身的特点决定了单元式幕墙现场安装必须按照左右或是右左的先后顺序及从下往上一一对插,当中不留空位,所以最后一个单元板块无法平推进入空位,因为已安装固定的左右两单元组件之间距离净空比单元组件实际宽度要小,这个组件无法在水平方向平推进入空位,也不能先插一侧再插另一侧,所以最后一个单元板块的设计就成了关键。笔者建议从空位的上方向下插入。
(三)转接挂件系统设计
在超高层建筑大风压的基本前提下,单元式幕墙的上墙挂件常常采用Q235B材质钢材,建筑行业钢材的加工精度相对来说较低,误差一般较大,从而会造成单元式板块现场安装时可能由于误差而无法就位,影响了施工效率;另一方面,由于气候环境的影响,钢材的耐候性能也进一步受到挑战,某些工程因为钢材连接件表面防腐处理不当而生锈,从而导致构件变形,严重的情况将出现腐蚀断裂等引起的安全事故。
(四)确保单元式幕墙与主体结构之间的密切连接
为确保单元式幕墙和主体结构连接密切,必须要改进、优化幕墙的上墙方式和锚固件形式,实际施工中会在两个上墙点中选择一个进行位移限制,采取可活动的方式连接另一端,这样既使板块和主体结构相对位置保持不变,又可自由收缩以适应因温度变化、地震等引起的热胀冷缩。要特别强调单元组件自身的安装偏差直接关系到与主体结构的连接是否密切,只有严格把关,按照标准规范操作,减小单元组件的偏差,才能保证单元组件和主体结构连接的配合公差在允许范围内。
五、结束语
与其他幕墙相比,单元式幕墙周期短、成本低、质量好等特点令其具有无以伦比的优势,随着科技的发展,单元式幕墙在节能环保方面的优点有越来越明显,对我国建筑行业的发展具有重要作用。
参考文献:
[1]刘铁宝.单元式幕墙节点设计要点[J].湖南建材,2012(15).
[2]蒋显波.单元式幕墙在高层建筑中的应用[J].建筑施工技术,2011(22).
[3]沈冬雪.关于幕墙设计中相关问题的探讨[J].科技风.2010(32).
关键词:单元式幕墙;节点设计;问题
一、前言
文章对单元式幕墙的特点进行了详细介绍,对单元式幕墙节点设计中常存在的问题进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验,对单元式幕墙节点设计要点进行了探讨。
二、单元式幕墙的特点
1.单元式幕墙的结构设计比较周密,所以幕墙安装起来操作简便、容易,而且可以提高安装速度,缩短施工周期,提高施工安全性,适用于现代化的高层建筑。
2.使用单元幕墙会提高墙面的平整度,取得良好的效果。单元板之间使用的是契合式的结构方式,定位的精度比较高,单元板表面平整,有很好的外观效果,两个相邻的板块之间缝隙极小。
3.使用耐老化的高性能密封胶条。因为胶条有很强的耐老化和耐高低温的性能,扩大了胶条的温度适应间隔,能够保证其稳定的物理性能,提高了幕墙可靠性,采用这中胶条密封单元板之间的缝隙,施工不受天气影响,有效的缩短工期。
4.单元式幕墙有非常高的气密性和水密性。
5.单元式幕墙外表没有任何污染。而幕墙的内部则有有效的排水系统,少量渗透到幕墙内部的雨水会通过那些迂回性的排水路径外排到竖向的接缝处,而不是流入到幕墙的表面。因此可以大大提高了幕墙清洗的周期。
6.幕墙的单元板是定制的,他们首先在加工工厂组装完毕,这样就大大减少了现场的工作时间,而且可以增加单元板的精度以及组装质量。
7.单元式幕墙有很高的调整范围,而且单元式幕墙系统可以满足三维调整,在三维方向上的调整能力达到将近50mm,这样就大大提高了整体的变位吸收的能力,提高了整个系统的抗震能力。
8.单元板上的玻璃板可以单独拆卸,使得维修更加的方便快捷。但是单元式的幕墙也有一些缺点,比如加工时占用空间比较大,运输成本高,容易损坏,加工要求精度比较高,成本高,施工复杂等等。但是因为其优点多于缺点,所以还是非常好的一种幕墙施工材料。
三、单元式幕墙节点设计中常存在的问题
(一)单元式幕墙系统未设计好排水系统
单元式幕墙利用等压原理,通过幕墙主、横梁的对插,形成内、外两个空腔,内、外腔通过幕墙横梁的泄水孔达到等压,在没有压力差作用下,雨水不会进入内腔,但在室外风压变化瞬时,内、外腔存在压力差。传统的单元幕墙系统中单元上横梁的内、外腔直接通过泄水孔连通且基本在同一标高,雨水在压力差作用下从外腔沿泄水孔进入内腔,当较多雨水进到内腔时,有可能从内层密封胶条处渗进室内;有组织排水单元幕墙系统中,内、外腔不直接连通,而是在上单元横梁处设置横向排水管,进入内腔的渗漏水通过泄水孔排到横向排水管,再经过排水孔并沿着主梁外竖腔排放到下层单元上横梁外腔处向外排出,通过有组织排水,能提高幕墙系统的防水性能。
(二)单元立柱的设计未考虑系统的整体排水功能
有组织排水幕墙系统,在渗漏水进入横向排水管后通过排水孔下泄到单元立柱的外腔。而目前较多设计人员随意设计单元立柱的内外腔,并未考虑好渗漏水的排放功能,渗漏水依然可能排放至单元立柱的内腔,这样雨水一直从最高层排到最底层,直至单元横梁内腔的水满了之后通过最内层的缝隙渗进室内。因此,在设计单元立柱的时候必须考虑上述因素。进入内腔的水,经过横向排水管及相应的排水孔后排至单元立柱的外腔,实现水向外排出。
(三)封口设计不合理
单元式幕墙经过对插完成接缝时,在连接的上下左右四个单元组件中必然会出现一个缝隙,进而造成水气渗漏,如果不完善封口构造,将造成难以弥补的损失。大多数板块型材断面的设计注重安全性忽略了其他性能,加上组合零件数量多,增多了安装过程中的缝隙,使得水漏现象严重。目前封口方法主要有两种:横锁型和横滑行。横锁型适应于各种角度的对插,但集水排水功能差。横滑型方法虽然有较好的集水、排水功能,但封口板仅适用于一个平面内的单元组件对插,在90度对插等情况下就不适用了。
(四)与主体结构之间的连接不够密切
单元式幕墙的构造和连接方式与元件式幕墙有着很大的区别,主要是靠主体结构上两个相邻单元组件的对插完成接缝的。由于幕墙的单元组件安装是在车间内完成的,所以与主体结构的安装要在室内一侧进行,如果两者的连接点在实体墙面上,实际操作就会有很大的难度。定位措施如果不当,会使安装精度和质量没有保证。如果主体结构上的单元组件和连接件配合公差较大,就无法安装到位,即使通过用力的敲击迫使单元组件到达相应的位置,也不能达到预期效果,使单元组件与主体结构连接松动,严密性降低,影响了幕墙整体的质量和性能。
四、单元式幕墙节点设计要点
(一)防火防烟设计
1.高大建筑最应该注意防火防烟。防火防烟不仅能保证幕墙的美观性,而且能对人们的生命财产安全提供防护。现代城市中火灾事故频繁发生,每次都会引起人员伤亡和大量的财产损失。因此防火防烟是幕墙设计的一个重点环节,在幕墙设计中起到防火防烟效果的是防火玻璃。幕墙设计采用防火玻璃装置,达到防火防烟的效果。防火玻璃采用单片防火玻璃以及其他材制品,目前技术主要使用的是单片铯钾玻璃。
2.防火玻璃的其他物质防护。防火玻璃的支撑架一般采用金属材质,为了达到防护的作用,防火玻璃金属支撑架采用川钢结构。经过试验证明川钢密度大,在高温状况下能保持较长的时间不被融化。经过试验常用的铝制材料在遭遇高温时会迅速的融化,使防火墙和防火带失去防护效果,采用川钢能维护时间更长,并及时作出补救措施。
(二)幕墙收边收口设计
单元式幕墙本身的特点决定了单元式幕墙现场安装必须按照左右或是右左的先后顺序及从下往上一一对插,当中不留空位,所以最后一个单元板块无法平推进入空位,因为已安装固定的左右两单元组件之间距离净空比单元组件实际宽度要小,这个组件无法在水平方向平推进入空位,也不能先插一侧再插另一侧,所以最后一个单元板块的设计就成了关键。笔者建议从空位的上方向下插入。
(三)转接挂件系统设计
在超高层建筑大风压的基本前提下,单元式幕墙的上墙挂件常常采用Q235B材质钢材,建筑行业钢材的加工精度相对来说较低,误差一般较大,从而会造成单元式板块现场安装时可能由于误差而无法就位,影响了施工效率;另一方面,由于气候环境的影响,钢材的耐候性能也进一步受到挑战,某些工程因为钢材连接件表面防腐处理不当而生锈,从而导致构件变形,严重的情况将出现腐蚀断裂等引起的安全事故。
(四)确保单元式幕墙与主体结构之间的密切连接
为确保单元式幕墙和主体结构连接密切,必须要改进、优化幕墙的上墙方式和锚固件形式,实际施工中会在两个上墙点中选择一个进行位移限制,采取可活动的方式连接另一端,这样既使板块和主体结构相对位置保持不变,又可自由收缩以适应因温度变化、地震等引起的热胀冷缩。要特别强调单元组件自身的安装偏差直接关系到与主体结构的连接是否密切,只有严格把关,按照标准规范操作,减小单元组件的偏差,才能保证单元组件和主体结构连接的配合公差在允许范围内。
五、结束语
与其他幕墙相比,单元式幕墙周期短、成本低、质量好等特点令其具有无以伦比的优势,随着科技的发展,单元式幕墙在节能环保方面的优点有越来越明显,对我国建筑行业的发展具有重要作用。
参考文献:
[1]刘铁宝.单元式幕墙节点设计要点[J].湖南建材,2012(15).
[2]蒋显波.单元式幕墙在高层建筑中的应用[J].建筑施工技术,2011(22).
[3]沈冬雪.关于幕墙设计中相关问题的探讨[J].科技风.2010(32).