本篇文章內(nèi)容由[中國(guó)幕墻網(wǎng)]編輯部整理發(fā)布：

　　1 引言

　　單元式幕墻（詞條“單元式幕墻”由行業(yè)大百科提供）為目前我國(guó)乃至世界上技術(shù)含量高、工期相對(duì)短的幕墻系統(tǒng)，其使用量越來(lái)越大。但目前從事幕墻設(shè)計(jì)人員的水平參差不齊，有的設(shè)計(jì)人員剛畢業(yè)未接觸過(guò)幕墻，有的只是設(shè)計(jì)過(guò)構(gòu)件式幕墻，有的是剛接觸單元式幕墻，有的也只是按照別人的圖紙修改過(guò)單元式系統(tǒng)等等。單元式幕墻是在工廠加工程度相對(duì)最高的一種幕墻類(lèi)型，加工好的單元板塊運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后直接安裝在支座系統(tǒng)上即可實(shí)現(xiàn)閉合狀態(tài)。如果單元式幕墻的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，施工后現(xiàn)場(chǎng)基本無(wú)法處理，所以，單元式幕墻施工圖的設(shè)計(jì)是整個(gè)幕墻工程的重中之重。本文在總結(jié)多年設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單介紹單元式幕墻在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中存在的一些普遍問(wèn)題(主要是防水、排水、節(jié)約造價(jià)等)及解決方法，供參考。

　　2 單元式幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中常存在的問(wèn)題

　　2.1 單元式幕墻系統(tǒng)未設(shè)計(jì)好排水系統(tǒng)

　　單元式幕墻利用等壓原理，通過(guò)幕墻主、橫梁的對(duì)插，形成內(nèi)、外兩個(gè)空腔，內(nèi)、外腔通過(guò)幕墻橫梁的泄水孔達(dá)到等壓，在沒(méi)有壓力差作用下，雨水不會(huì)進(jìn)入內(nèi)腔，但在室外風(fēng)壓變化瞬時(shí)，內(nèi)、外腔存在壓力差。傳統(tǒng)的單元幕墻系統(tǒng)(圖1)中單元上橫梁的內(nèi)、外腔直接通過(guò)泄水孔連通且基本在同一標(biāo)高，雨水在壓力差作用下從外腔沿泄水孔進(jìn)入內(nèi)腔，當(dāng)較多雨水進(jìn)到內(nèi)腔時(shí)，有可能從內(nèi)層密封膠條處滲進(jìn)室內(nèi);有組織排水單元幕墻系統(tǒng)(圖2)中，內(nèi)、外腔不直接連通，而是在上單元橫梁處設(shè)置橫向排水管，進(jìn)入內(nèi)腔的滲漏水通過(guò)泄水孔排到橫向排水管，再經(jīng)過(guò)排水孔并沿著主梁外豎腔排放到下層單元上橫梁外腔處向外排出，通過(guò)有組織排水，能提高幕墻系統(tǒng)的防水性能。

　　2.2單元立柱的設(shè)計(jì)未考慮系統(tǒng)的整體排水功能

　　有組織排水幕墻（詞條“水幕墻”由行業(yè)大百科提供）系統(tǒng)(圖2)，在滲漏水進(jìn)入橫向排水管后通過(guò)排水孔下泄到單元立柱的外腔。而目前較多設(shè)計(jì)人員隨意設(shè)計(jì)單元立柱的內(nèi)外腔，并未考慮好滲漏水的排放功能，滲漏水依然可能排放至單元立柱的內(nèi)腔(圖3)，這樣雨水一直從最高層排到最底層，直至單元橫梁內(nèi)腔的水滿了之后通過(guò)最內(nèi)層的縫隙滲進(jìn)室內(nèi)。因此，在設(shè)計(jì)單元立柱的時(shí)候必須考慮上述因素。如圖4 所示，進(jìn)入內(nèi)腔的水，經(jīng)過(guò)橫向排水管及相應(yīng)的排水孔后排至單元立柱的外腔，實(shí)現(xiàn)水向外排出。

　　2.3單元上橫梁未設(shè)置排水坡度

　　由于每個(gè)單元板塊的單元上橫梁在上單元板塊的下部，進(jìn)入內(nèi)腔的水都經(jīng)過(guò)并通過(guò)該橫梁向外排出(圖5)，如該橫梁不設(shè)置排水坡度，在水進(jìn)入橫梁內(nèi)腔后則不易向外排出，水長(zhǎng)時(shí)間滯留在橫梁內(nèi)腔后，不僅對(duì)鋁合金型材的防腐性能產(chǎn)生影響，而且在風(fēng)荷載（詞條“風(fēng)荷載”由行業(yè)大百科提供）及雨水都很大的情況下，進(jìn)入內(nèi)腔的水易于倒灌進(jìn)室內(nèi)(特別是傳統(tǒng)的單元式幕墻系統(tǒng)，更應(yīng)設(shè)置排水坡度)。

　　2.4最底部的單元板塊未設(shè)置排水系統(tǒng)

　　單元式幕墻系統(tǒng)中，進(jìn)入內(nèi)腔的水在經(jīng)過(guò)單元板塊下泄后，均通過(guò)下部的單元橫梁向外排出，最底部單元板塊的下部應(yīng)增設(shè)通長(zhǎng)的單元上橫梁(圖6)，以滿足排水功能。如未設(shè)置下部的排水構(gòu)造，單元立柱會(huì)一直延伸至下部(圖7)，則不滿足系統(tǒng)的排水功能，雨水直接從單元立柱向下滲漏到結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

　　2.5結(jié)構(gòu)梁下部的中橫梁未設(shè)置集水及排水構(gòu)造

　　一般情況下，結(jié)構(gòu)梁前面會(huì)增加內(nèi)襯板作為外觀裝飾或輔助防水、隔熱材料。內(nèi)襯板與外立面的面板之間在室內(nèi)外存在溫差或外立面面板未注膠的情況下，很容易出現(xiàn)有水滴下或滴入的情況。因此，單元式幕墻系統(tǒng)應(yīng)在結(jié)構(gòu)梁下部的橫梁上部設(shè)置集水及排水功能。通常，該單元中橫梁是在內(nèi)襯板前面設(shè)置弧形集水孔，而兩端的單元立柱在該橫梁集水孔范圍內(nèi)也應(yīng)設(shè)置排水孔(圖8)，以將集水孔的水排到單元立柱外腔，從而實(shí)現(xiàn)水外泄。

　　2.6單元立柱與各橫梁連接后未打膠密封防水

　　所有的橫梁(包括上下單元橫梁及中橫梁)與單元立柱連接后，連接固定橫梁的螺絲頭與立柱之間應(yīng)注耐候密封膠防水(圖9)。單元板塊之間是通過(guò)對(duì)插連接的，相互之間存在縫隙，在雨水進(jìn)入外腔或內(nèi)腔后，極易通過(guò)連接橫梁的螺絲孔周邊進(jìn)入橫梁內(nèi)部并滲透到室內(nèi)，所以連接橫梁的螺絲頭與單元立柱之間應(yīng)注膠密封，以滿足系統(tǒng)的防水要求。

　　2.7金屬護(hù)邊與立柱之間未打膠密封防水

　　由于金屬護(hù)邊處于室外，即使護(hù)邊有披水膠條，雨水還是容易進(jìn)入板塊的外腔。如金屬護(hù)邊與單元立柱之間的縫隙未注耐候密封膠，則進(jìn)入內(nèi)腔的雨水就會(huì)通過(guò)該縫隙進(jìn)入內(nèi)部的空隙，以至進(jìn)入室內(nèi)。因此，單元板塊組裝完成后，應(yīng)在板塊側(cè)邊的金屬護(hù)邊與立柱之間的縫隙注密封膠(圖10)，以滿足防水功能，且也考慮結(jié)構(gòu)膠的耐候性。

　　2.8單元立柱的膠條未考慮系統(tǒng)的氣密性及水密性

　　單元板塊之間通過(guò)對(duì)插形成密封，其氣密性與水密性主要還是通過(guò)密封膠條與單元立柱之間的相互連接產(chǎn)生作用。如圖11 所示，由于膠條的加工、安裝及單元板塊現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中出現(xiàn)的誤差等原因，最外層的膠條相互之間的密封性能會(huì)減弱，同時(shí)影響了整個(gè)幕墻系統(tǒng)的氣密性及水密性能。因此，第一層的披水膠條應(yīng)采用圓形(如圖10)，且其截面應(yīng)加大，以能滿足連接功能，在單元板塊對(duì)插后，膠條相互之間擠壓（詞條“擠壓”由行業(yè)大百科提供）形成第一層而且很重要的密封層。

　　2.9未考慮單元板塊對(duì)插后的防滲（詞條“防滲”由行業(yè)大百科提供）漏措施

　　單元式幕墻，單元間采用對(duì)插式組合構(gòu)件時(shí)，縱橫縫相交處應(yīng)采取防滲漏封口構(gòu)造措施。為了適應(yīng)單元間的伸縮位移和便于拆卸，目前單元式幕墻的單元間多采用對(duì)插式組合桿件，相鄰單元板塊縱橫接縫處的十字形部位(圖12)，容易出現(xiàn)內(nèi)外直通的情況，所以應(yīng)采用防滲漏封口構(gòu)造措施。通常，對(duì)插構(gòu)件的截面可設(shè)計(jì)成多腔形式，單元間的拼接縫隙采用橡膠密封條等封堵措施和必要的導(dǎo)排水措施(如圖2、圖4、圖5)。

　　2.10對(duì)插后未采取措施連接兩單元板塊

　　目前，由于建筑上的要求，單元板塊的高度并非與結(jié)構(gòu)層處于同一標(biāo)高(雖然板塊的實(shí)際高度一般與建筑層高一致，但有的板塊會(huì)上升突出結(jié)構(gòu)，下部與下單元板塊對(duì)插固定)，在單元板塊對(duì)插完成后，板塊之間未采用相應(yīng)內(nèi)插件(普遍稱之為集水槽)連接兩個(gè)單元板塊(即板塊對(duì)插后雖然有內(nèi)插件，但內(nèi)插件不連通兩單元板塊，板塊之間只注密封膠防水，如圖13)的做法不利于板塊承受風(fēng)荷載（詞條“荷載”由行業(yè)大百科提供）及地震作用。這樣設(shè)計(jì)出的單元系統(tǒng)存在防排水問(wèn)題及不利于承受風(fēng)荷載作用，建議在單元板塊對(duì)插后相互之間采用集水槽(內(nèi)插件)連接固定(如圖14)。

　　2.11支座系統(tǒng)未考慮三維可調(diào)節(jié)性

　　由于現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義的水平或垂直布置，一般會(huì)出現(xiàn)凸凹不平現(xiàn)象，幕墻的支座系統(tǒng)也只能跟隨結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，為此支座系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮其三維可調(diào)節(jié)性能(如圖15，即支座系統(tǒng)的上下、左右及前后的調(diào)節(jié))。如設(shè)計(jì)出的支座系統(tǒng)未考慮好其三維可調(diào)性，則無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工要求。

　　2.12橫梁外的金屬護(hù)邊未考慮隔熱及玻璃面板與立柱注結(jié)構(gòu)膠等情況

　　通常，隱框單元式玻璃幕墻的玻璃面板與龍骨之間采用結(jié)構(gòu)膠連接固定，在玻璃面板與各橫梁間注結(jié)構(gòu)膠時(shí)一般都是在板塊的室外部分，且注結(jié)構(gòu)膠時(shí)存在一定的操作空間(圖16)。如果橫梁的金屬護(hù)邊與橫梁為一整體構(gòu)件，則不利于注結(jié)構(gòu)膠，且也未考慮型材的隔熱問(wèn)題(圖17)。因此，金屬護(hù)邊(或裝飾線條)的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮以下問(wèn)題：①滿足加工車(chē)間對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)膠的加工;②滿足幕墻系統(tǒng)的隔熱性能。

　　2.13幕墻立柱設(shè)計(jì)未考慮節(jié)約造價(jià)

　　現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外各大城市的建筑高樓林立，如何節(jié)約幕墻的造價(jià)因人而異。幕墻立柱的設(shè)計(jì)也是成本控制的重要手段，很多設(shè)計(jì)出來(lái)的圖紙采用的立柱全部都一樣，如果工程量大，工程造價(jià)會(huì)大大增加。為節(jié)約工程造價(jià)，立柱可按以下建議設(shè)計(jì)：①在滿足幕墻立柱外觀一致的情況下，根據(jù)實(shí)際情況，立柱的壁厚可增大或減小(圖18)，但其壁厚必須滿足相關(guān)規(guī)范要求;②根據(jù)受力要求，不同的建筑范圍內(nèi)采用不同截面的立柱，下單元板塊的上橫梁增加深度尺寸以滿足上單元板塊的固定(圖19)。

　　2.14單元板塊的設(shè)計(jì)未考慮好幕墻防火系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工

　　現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)剪力墻、后砌磚墻或內(nèi)裝的施工是在幕墻施工之前進(jìn)行的。由于單元板塊在室外施工的技術(shù)很成熟，這種情況是能滿足施工要求的，但還是要考慮好防火系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工。在單元板塊、室內(nèi)裝修都完成的情況下，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法滿足防火系統(tǒng)的安裝。為此，應(yīng)在設(shè)計(jì)單元系統(tǒng)的過(guò)程中將結(jié)構(gòu)梁前面的面板設(shè)計(jì)成后裝系統(tǒng)(圖20)，具體如下：將后裝的面板設(shè)計(jì)成小單元系統(tǒng)，當(dāng)工廠加工完整個(gè)框架（詞條“框架”由行業(yè)大百科提供）并組裝其他面板后，連同后裝的小單元板塊運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，然后吊裝單元板塊固定在結(jié)構(gòu)上，之后安裝防火系統(tǒng)，最后將小單元板塊固定到單元板塊的相應(yīng)位置并打膠密封，整套工作完成。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，幕墻的使用功能越來(lái)越多，不管是單元式幕墻還是構(gòu)件式幕墻，也不管是雙層幕墻還是單層幕墻，幕墻的設(shè)計(jì)，特別是防水設(shè)計(jì)是其重中之重。一旦在幕墻施工完成后，由于設(shè)計(jì)的原因造成質(zhì)量問(wèn)題或雨水進(jìn)入室內(nèi)等情況，基本難以解決，除非拆卸重新設(shè)計(jì)并施工，故施工前的幕墻設(shè)計(jì)是日后幕墻使用非常重要的階段。