隨著建筑市場的快速發展，建筑幕墻的施工越來越受到人們的重視，建筑幕墻是圍護結構，作為一種高級建筑外墻，它倍受建筑師和開發商的喜愛，本文對單元式幕墻的設計要點做了一定的探討。

　　《中外建筑》于2003年6月全新改版，全方位、多視角觸及建筑領域;發布權威信息，宣傳建筑成就，推介學術成果，探索建筑新路;為優秀建筑作品提供展示舞臺，為業內人士評定職稱發表論文提供平臺。

　　一、工程概況

　　綜合建筑群由中心主樓和四個配樓組成,總建筑面積15萬m2,最大檐高99.262m,結構為框架剪力墻結構.外立面建筑做法為全建筑幕墻體系,以單元式幕墻為主,天然石材、玻璃、鋁材為主要材料.幕墻工程總面積約8萬m2,其中單元幕墻面積約4萬m2.單元式幕墻在工廠加工程度最高一種類型.對以往單元式幕墻設計不足進行了改進，采用先進材料并通過精心的施工組織達到國內先進水平.

　　二、主要材料

　　鋁材：選用國產優質鋁合金,狀態為6063A-T5,型材表面銀灰色氟炭噴涂處理.玻璃：6+12+6mm中空玻璃：外片淺綠色本體鋼化,內片LOW-E透明鋼化中間充氬氣.具有良好的隔音降噪、陽光控制、減少熱傳遞、抗沖擊等適應和改善建筑環境的功能.石材：25mm厚光面寶金石花崗石,采用同一礦脈的石板.鋁板：國產防銹鋁板,厚度3.0mm.表面氟炭噴涂,膜層厚度不小于40μm;涂層磨損系數≥40;抗化學性、耐濕性、耐鹽水腐蝕性符合要求.結構膠及密封膠：GE公司SSG4400硅酮結構膠,良好粘著力和延伸率、抗氣候變化、抗紫外線破壞、抗撕裂和抗老化等性能.密封墊和密封膠條：膠條選用EPDM膠條即三元乙丙膠條.抗老化性能好,制造容易,無污染,造價低廉.密封墊擠壓成塊、密封膠條擠壓成條,邵氏硬度為70±5具有20%至30%壓縮度.

　　三、單元式幕墻設計

　　根據建筑設計效果分格確定單元板塊寬度,根據樓層高度確定單元板塊高度,在組裝廠中制成單元組件,一個單元板塊即為一個受力單元.安裝時將單元板塊固定在結構樓板上,采用上掛點設計,受力形式比較明確、合理.對比其他單元式幕墻,本工程具有如下特點.

　　1、板塊連接

　　本系統型材插接處為三道膠條密封形成A、B兩等壓腔.板塊豎向多功能插芯連接定位,安裝可行易保證板塊豎向拼縫直線度和整幅幕墻平整度.等壓腔內高外低,保證幕墻室內冷凝水可以順利導向室外,保證室外雨水不會倒流入室內，增加此處密封性能,實現結構防水.

　　2、與結構間連接

　　采用比較先進槽形預埋件,結構施工時同步預埋.。預埋在結構梁側面通過T型螺栓與轉接件相連.經過現場拉力檢驗結果分別達到26.5KN、23.9KN、24.4KN而未見破壞,滿足設計≥18.0KN要求.該種埋件與平板埋件比較具有如下特點：安全可靠,產品質量穩定,拉拔力破壞荷載可達72KN.調節性能好,特殊連接方式吸收較大土建誤差,平板埋件調節余量相對較小.連接靈活：可與多種轉接系統直接簡單連接,減少施工工序.平板埋件靈活性差,與系統連接時需搭焊角鋼或鋼板,增加工序.無需焊接：通過T型螺栓連接,現場無需焊接,減少工序,降低成本,縮短工期且無火災隱患.易于埋設：體積小,重量輕,加強工字鋼最長110mm且三根成一字排列,易于與主體結構連接.

　　3、轉接系統

　　樓板結構區域幕墻板塊采用掛軸掛鉤式結構,結構具有三維空間調節功能,能有效吸收建筑誤差保證單元板塊安裝平整度.特點為該系統受力狀態合理,能使幕墻與主體結構保持柔性連接,提高抗震性能,可避免板塊安裝同時任何焊接工作.為防止由于幕墻釋放水平方向溫度應力使轉接系統發出摩擦聲使用一種PVC防爆聲裝置,裝配在掛鉤上有效地緩沖震動和防止摩擦噪聲.

　　4、幕墻節能設計

　　現代幕墻不僅滿足抗風壓、水密性、氣密性等基本性能,幕墻環保節能越來越成為現代人衡量幕墻品質指標,熱量損失等都會對建筑及環境產生較大影響.建筑幕墻熱交換途徑主要是熱傳導,降低幕墻的熱傳導率是節能幕墻最主要課題.

　　4.1透光部分

　　采用熱損失最小LOW-E中空玻璃,導熱系數k值在1.8w/m2.k以下,不透光部分在面板后面設置50mm厚硬質玻璃纖維保溫板并與面板和建筑主體間留出空隙增加整體熱阻值,經計算導熱系數k=0.77w/m2.k.兩種型式幕墻導熱系數均在幕墻允許最大導熱系數之內.

　　4.2隔熱斷橋型材

　　鋁框導熱性能成為幕墻難以繼續忽視傳熱途徑，將室內熱量源源不斷地導向室外,加大取暖負荷.根據工程幕墻特點采用熱阻值較大聚酰胺尼龍斷熱條，將鋁型材室外部分與室內部分隔開.材料與鋁材等強,膨脹系數與鋁型材相近,耐久性好,因此能連同鋁材共同工作.

　　4.3密封性能良好

　　板塊間通過插接關系連成整體,通過三道密封膠條密封,根據試驗空氣滲透性能可達到Ⅰ級,保證幕墻密閉性達到節能要求.

　　5、方便獨立更換功能

　　由于玻璃是易碎品，幕墻工程完工交付使用后在陽光照射下清洗過程中均可能損壞.方便、安全地更換玻璃是相當重要,更換時只需在室內拆下內罩板A和B即可換下玻璃.

　　6、膠條合理設計

　　在單元式幕墻的系統設計中，膠條的設計也是非常重要的一個環節。它決定了單元式幕墻的水密性、氣密性以及幕墻防水性能的耐久性。目前工程上所用的膠條大多存在一些問題。究其原因是對膠條的產品性能缺乏了解，膠條的斷面設計存在不合理現象。事實上膠條的材質、延伸率、壓縮量以及斷面形式都很關鍵。單元式幕墻密封性膠條主要是三元乙丙(EPDM)膠條，這種材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性，還具有較好的耐化學藥品性，可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環境中使用。EPDM橡膠有很多種牌號，不同的牌號各有不同的特點，因此可以說三元乙丙橡膠的化學成分及配方決定了膠條的使用環境和工作性能。

　　幕墻用三元乙丙膠條的基本成分為三元乙丙膠，碳黑，活性劑，增塑劑，硫化促進劑等。其中膠條的含膠率控制在35%左右，含膠率過低，材料的力學性能特別是拉伸強度、回彈性、耐老化性等變差，使用壽命大為縮短。但含膠率過高，成本會提高，同時材料的性能也同樣變差。其中補強劑，硫化劑，增塑劑并不僅僅起到降低成本的作用，只要加入適量，比例得當，能夠改善材料的性能。

　　根據不同的氣候特點，應選用不同的EPDM牌號。總結近些年的應用經驗，膠條的設計可遵循以下原則：

　　(1)在北方地區，溫差大，冬天溫度很低，最好選用部分充油牌號，在配方設計中充分考慮材料的低溫脆性，這樣硬度對溫度的依賴性小，便于安裝和使用。

　　(2)膠條在設計時必須確定合理的斷面形式，選擇合適的EPDM橡膠牌號，膠條的位置和作用不同，其斷面形式也應該不同。

　　(3)在膠條設計時，必須合理確定壓縮比和硬度。如圖所示，膠條1和膠條7的硬度要求高，膠條3和膠條5的硬度要求低。膠條1、膠條3、膠條8屬于水密線膠條，膠條2、膠條4、膠條5、膠條6屬于氣密線膠條。

　　(4)對有特殊環境要求的膠條，有必要與膠條供應商進行聯合設計，彌補設計人員知識面的不足，充分利用膠條材料的優良性能。

　　(5)對接型單元幕墻的氣密線膠條豎橫應相同，確保膠條在板塊四角周圈形成閉合。

　　四、幕墻系統性能檢測

　　在單元幕墻施工前進行四項性能檢測：空氣滲透、雨水滲漏、風壓變形、平面內變形性能,檢測依據GB/T15225--15228-94GB/T18250-2000,檢測環境：氣溫310k,氣壓100.20kPa.樣件特征,樣件由四個單元板塊組成,其中包括二個典型的石材板塊和二個典型的玻璃鋁板板塊.高度方向包含二個層高,樣件尺寸為4200×7875mm,玻璃最大尺寸為1250×1750mm.包含四個可開啟部分。

　　參考文獻：

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　　【2】趙西安;建筑幕墻和采光頂設計與施工要點(一)[J];四川建筑科學研究;2001年01期

　　【3】玻璃幕墻工程技術規范JGJ102-96.