(完整版)单元式幕墙构造解析
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单元式幕墙板块间的接缝构造1.引言1.1 概述概述单元式幕墙在建筑设计和装饰中起到了重要的作用,它不仅能够提供建筑物外立面的美观性,还能够提高建筑物的隔热和保温性能。
单元式幕墙由多个板块组成,这些板块之间的接缝构造对于幕墙的整体质量和稳定性至关重要。
一个优秀的单元幕墙必须具备良好的密封性能和耐久性,以保证墙体不受外界环境的侵蚀。
而板块间的接缝则是保证整个幕墙系统正常运行的关键。
接缝的构造设计既要满足美观的要求,又要保证结构的安全性和功能的完善。
在接缝构造的设计中,有一些关键要素需要考虑。
首先是材料的选择,接缝材料应具有良好的柔韧性和耐久性,能够承受各种气候条件和温度变化所带来的影响。
其次是连接方式,接缝的连接方式应能够确保板块之间的紧密连接,防止水、风和灰尘的渗入。
另外,还应考虑安装和维护的便捷性,以及接缝构造对整体幕墙系统的影响。
本文将对单元式幕墙板块间接缝的构造进行详细分析,并对其重要性进行阐述。
通过对目前的研究成果和实践经验的总结和分析,进一步讨论了该领域未来的发展趋势。
希望本文对于单元式幕墙的设计和施工有所启示,并为相关行业提供有价值的参考。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将以"单元式幕墙板块间的接缝构造"为主题,结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将首先对单元式幕墙板块间接缝的概念进行概述,介绍幕墙板块的特点和应用,以及接缝在幕墙系统中的重要性。
这将为读者提供一个基本的背景和理解。
正文部分将进一步深入探讨单元式幕墙板块的特点和应用,包括其设计原则、构造要素等方面。
同时,我们还将重点论述单元式幕墙板块间接缝的重要性,分析其影响因素,并提出一些有效的构造方法与技术。
结论部分将对本文所讨论的单元式幕墙板块间接缝的构造要点进行总结,并回顾本文的主要观点和结论。
此外,我们还将对未来单元式幕墙板块间接缝的发展趋势进行展望,探讨可能出现的创新和改进方向,以期为相关研究和实践提供有价值的参考和启示。
单元式玻璃幕墙构成原理1、单元式玻璃幕墙构成原理 单元式玻璃幕墙横、竖龙⾻及⾯材先在⼯⼚内加⼯,组装成单元体,再运⾄⼯地现场,整块安装在主体结构上。
单元板块以建筑物的层间⾼度为单元板块⾼度,以⼀个或⼏个分格宽度为单元板块的宽度。
单元板块的横龙⾻、竖龙⾻之间均为插接,插接缝间的活动量较⼤,所以吸收幕墙的变形能⼒也更强。
幕墙安装不必待主体结构封顶以后再进⾏,在主体结构进⾏到1 0层~1 5层左右时,即可采⽤专⽤机械安装单元幕墙,且可与⼟建结构交叉作业,同时施⼯。
2、构件式玻璃幕墙构成原理 构件式玻璃幕墙是在主体结构上先安装好横、竖龙⾻,再把玻璃安装在横、竖龙⾻上。
横龙⾻与竖龙⾻、竖龙⾻与竖龙⾻之间均为可动连接,构件式玻璃幕墙则通过可动连接的活动量,吸收外⼒作⽤下幕墙产⽣的变形。
安装时待主体结构封顶以后,才能进⾏横、竖龙⾻的安装。
然后进⾏龙⾻抄平、找正,以上⼯序完毕之后,再安装⾯板。
3、单元式玻璃幕墙与构件式玻璃幕墙的对⽐分析 3.1⽓密性、⽔密性 单元式玻璃幕墙结构:①利⽤等压原理实现结构防⽔,由四道密封胶条构成等压腔并通过迂回渠道与外界连通,保持腔内外空⽓压⼒均衡,涌⼈幕墙内部的少量⽔能、顺畅排出。
变传统的密封胶堵⽔为导⽔,能有效保证⽓密性和⽔密性。
②采⽤⼩⽓室分割原理,以⼀个单元板块的宽度或⾼度为⽓室分割单位,有利于保持压⼒均衡,从⽽提⾼⽔密、⽓密性。
③采⽤特殊⼯艺处理,使密封胶条在槽内准确定位,不会因温度变化产⽣伸缩,保持环形密封可靠,保证⽓密、⽔密性。
3.2平⾯内变形 单元式玻璃幕墙结构,单元板块间采⽤插接结构,全部连接为螺栓连接,三维调整范围⼤(⼟30mm),有很强的变位吸收能⼒,抗震能⼒强,可有效地吸收层间变位和温度变形,同时,使此结构能更好地适应⼟建偏差较⼤的情况。
构件式玻璃幕墙结构,构件式玻璃幕墙具有三维调整能⼒(<+50mm)及变位吸收能⼒,能达到⼀般建筑物的变形能⼒要求,与埋件连接可采⽤焊接⽅式或采⽤螺栓连接。
绿色建筑中单元式幕墙的构造设计解析绿色建筑中幕墙的结构、构造是否合理,将会直接影响幕墙在安装施工及使用过程中是否满足用户的使用要求。
单元式幕墙的安装主要是上下插接、左右插接两种安装方式,无论是采取哪一种安装方式去进行构造设计,都必须满足在使用过程中不能够出现漏水、漏风,在安全使用上防雷、防震,只有满足这些要求去进行综合结构设计,才能确保在使用过程中这个幕墙是满足要求的、在结构构造上是安全的,而且一定把使用安全放在第一位置。
1防渗漏构造假如图1是根据建筑特点及构造尺寸要求所做出的构造设计,并且经过荷载结构计算满足相关规范的要求。
这个时候就需要开始考虑安装方式,是计划左右插接还是上下插接,因为在设计EPDM胶条的时候,需要根据安装的方式去考虑胶条的形状,否则统一使用常规的胶条将有可能在系统上带来构造失效而产生漏风、漏水的隐患。
爪型胶条是单元体左右安装插接方式的合理选择,它可以根据不同的左右插接顺序扭转单爪的方向,而且安装位置确定后,单爪将发挥胶条自身的弹性特点紧密与铝合金结构面接触。
如果改变插接方式用于上下插接安装,将会使单爪胶条在板块插接时发生扭曲现象,由此就可能出项胶条与铝合金结构面不能够完全充分接触,从而会出现漏风、漏水问题。
柱型空心胶条左右、上下插接方式都可以使用,比较适宜使用在上下插接的安装方式,柱型空心胶条用于单元体幕墙的弹性比其它构件式幕墙要高一些,要求具有合理的弹性压缩量,满足构造空间的压缩、安装要求。
有时候会遇到由于胶条在固定槽口内的搭结量不是特充分或者在槽口内的固定不是特别牢固,当使用左右插接安装后,穿过主受力构造立柱会发现胶条有的脱离安装槽口。
2安全构造设计2.1防雷构造设计由于单元体幕墙主要用于高层建筑、甚至超高层建筑上,有些是用在建筑地标比较高的地理位置上,这些建筑都是以商业性为主,综合这些分析,对于整体建筑的安全性要求也会提高,幕墙在设计时也应从构造上去做好安全设计。
通过主立柱的插接示意图及上下层间位置的插接示意图,不难看出,单元体板块的四周边都具有EPDM胶条构造材料,造成单元体板块之间均是弹性插接构造,板块之间无论是上下还是左右均是不具有互相传递热能、电能的功能,单从密封构造考虑满足了要求,但是从安全的防雷角度分析,确具有一定的防雷安全隐患,所以单元体幕墙在防雷区域内,所有板块都要互相连接,让所有板块都具有防雷安全构造。
单元式幕墙结构选型及特征分析深圳金粤幕墙装饰工程有限公司摘要:单元式幕墙应用比较早,但是相关的理论研究文献较少,在构造设计的细节问题需要厂家凭自身的经验去操作,常受限于技术水平,容易产生主观想法所造造成的失误。
单元式幕墙相对其它幕墙系统还是比较有优势的,其板块的安装精度高,工期短,安装后的视觉效果好等工程特征,被广泛应用。
木文主要对单元式幕墙的结构特征及选型进行分析,以期对实际工程有指导作用。
关键词:单元式幕墙;构造;结构特点一、单元式幕墙概述传统的幕安装方法是在工厂中将幕墙的各构件逐一牛产并运送到施工现场后,将横梁、立柱等构件进行现场逐步安装,再将石材、金属板或玻璃等镶嵌进去,所有构件安装完成后进行打胶密封。
而单元式幕墙的安装与传统相比极为不同,是在工厂将横梁、立柱等构件加工完成后即展开组装,并将石材、金属板或玻璃等进行镶嵌,最后用胶进行涂缝密封,制作成单元板块后运送到施工场地进行整体安装。
从这一过程可以看出,单元式幕墙具有传统幕墙结构不能比拟的优点,主要有以下几方面:单元式幕墙的高度和楼层相同,可以进行简便的传力,便于构造及安装;各构件在工厂中完成加工、组装工作,不受限于不良天气的影响,建设周期较短,同时对牛产和组装中的各工序都可进行有效管控,提高了幕墙的质量与整体性;幕墙单元的接口是纵横对插方式,能将单元变形及层间变位吸收;在施工现场安装时,不需室外操作,更加安全;不需要在各单元间的接缝处注胶,有利于环保。
同时,单元式幕墙也有一些缺点,如整体运输的需要使运输成木较高,而且需要施工现场有一定的存放空间;插接设计使幕墙需要更多而精度更高的型材;在施工中将幕墙进行吊装时易造成幕墙结构破损等问题。
二、结构选型幕墙从结构体系上主要分为框架式、单元式、半单元式三种形式。
框架式和半单元式幕墙的缺点:现场工作量大,安装周期长,施工质量不易控制和保证,幕墙表面易污染,易损材料更换较困难。
单元式幕墙是国际上近年出现的高档建筑外围护系统,是建筑产品工厂化的产物,代表着建筑外围护系统的未来发展方向。
单元式玻璃幕墙构造单元式玻璃幕墙构造:2010年一级建筑师资料这是一种工厂预制组合系统,铝型材加工,墙框组合,镶装玻璃,嵌条密封等工序都在工厂进行,使玻璃幕墙的产品标准化、生产自动化,方便质量控制。
预制组合好的幕墙板,运到现场直接与建筑结构连接而成,为便于安装,板的规格应与结构相一致。
当幕墙板悬挂在楼板或梁上时,板的高度为层高的倍数。
(1)幕墙定型单元单元式玻璃幕墙在工厂将玻璃、铝框、保温隔热材料组装成一块块的幕墙定型单元, 每一单元一般为一个层高,甚至2'-3个层高,其宽度视运输安装条件而定,一般为 3-4m。
(2)幕墙立面划分幕墙定型单元在建筑立面上的布置方式称为立面划分。
单元式幕墙进行立面划分时, 上下墙板的接缝(横缝)略高于楼面标高(200-300mm) ,以便安装时进行墙板固定和板缝密封操作,左右两块幕墙板之间的垂直缝宜与框架柱错开,所以幕墙板的竖缝和横缝应分别与结构骨架的柱中心线和楼板梁错开。
(3)幕墙板的安装与固定,幕墙板与主体结构的梁或板的连接通常有两种方式。
1)扁担支承式:先在幕墙板背面装上一根镀钵方钢管制挂钩(俗称铁扁担) ,幕墙板通过它支搁在角形钢牛腿上,为了防止振动,幕墙板与牛腿接触处均垫上防振橡胶垫。
当幕墙板就位校正后,随即用螺栓将铁扁担固定在牛腿上,而牛腿是通过预埋槽铁与框架梁或楼板相连的。
2)挂钩式:相邻幕墙单元的竖框通过钢挂钩固定在预埋角铁上。
(4)幕墙板的接缝构造由于幕墙板之间都留有一定空隙,因此该处的接缝防水构造就十分重要,依据空腔防水原理,通常有三种方法处理。
1)内锁契合法。
2)衬垫法。
3)密封胶嵌缝法。
4.全玻幕墙构造这种玻璃幕墙在视线范围不出现金属框料,它为观赏者提供了宽广的视域,并加强了室内外空间的交融,应用广泛。
为增强玻璃刚度,每隔一定距离用条形玻璃板作为加强肋板,垂直于大玻璃面设置, 称为肋玻璃,大玻璃面称为面玻璃。
面玻璃的厚度不宜小于10mm,采用夹层玻璃时,单片玻璃厚度不小于8mm;肋玻璃厚度不应小于12mm,截面高度不应小于100mm。
用于部位:B座4-18层。
单元式幕墙是在工厂内生产程度较高的一种产品,我司在工厂内将流水线上加工的单元组件组装在相应的位置上形成一个单元板块,因而其加工精度高,易于控制质量,使内外视效果及结构性能有了可靠保障。
♦横滑式结构:目前单元式幕墙分横滑式和横锁式两种,从结构上看,横滑式结构适应主体结构变形能力更强,更容易满足本工程的内外视效果要求,所以本工程的单元幕墙我们采用了横滑式系统。
♦大板块设计:本工程采用了大板块单元设计,每层横向在开启位好。
♦结构防水:本系统型材插接处采用三道胶条密封,形成两个腔体,利用等压腔原理实现结构防水,充分保证系统水密性、气密性。
♦♦挂式开启:开启窗采用挂式连接,并加设安全限位块,防止翻窗脱落。
这种结构强度高,安全可靠,开启方便。
而且采用了限位装置,使所有开启具有相同的开启角度,保证了开启后的外视效果。
选用优质多点锁系统,板块受力合理,强度高,安全可靠。
♦多功能插芯:板块横向通过排水插芯连接定位,安装可行,易于保证板块间拼缝的位置度和整幅幕墙安装的精确度。
♦分层排水:板块横向接缝处设计一排水插芯,既增加此处的密封性能,又可将渗入的少量雨水汇集于横梁等压腔,采用分层排水,即在排水插芯处设置排水口,使可能进入的少量渗水通过排水插芯的排水口经排水槽导向室外。
排水口处装有防风排水罩,既能防风又使排水通道顺畅。
♦三维调整:玻璃单元板块通过组合连接件及预埋件与主体结构连接,在转接件上开设长条孔及设置不锈钢调整螺钉实现了三维调整,现场安装调节简单易行。
♦防噪设计:所有型材接合部位均设有弹性胶垫,横竖框连接采用浮动式伸缩结构,可从根本上消除热变形伸缩噪音。
♦不同金属的接触面都使用尼龙垫片以防止电化腐蚀。
♦防污染设计:板块间接缝处采用胶条密封,清洁无污染,而且立体感强,外立面效果丰富。
♦可拆卸设计:单元玻璃幕墙为半隐形式,玻璃板块与竖龙骨之间采用结构胶粘结。
当在现场需要拆卸更换时,拆下原板块,粘有玻璃附框的新玻璃板块在工厂内组装完成,运输到现场后,只需把新的玻璃板块放置在横龙骨上并调正位置,拧紧压板,然后在板块与竖龙骨接缝处进行打胶密封,板块即更换完毕。
单元式幕墙设计构造解析
一.前言
单元式幕墙是为解决建筑工人短缺、施工质量控制不易等因素因应而生之幕墙体系;充分体现了现代工业化的水平。
二.单元幕墙之一般性结构特点
优点:
a.安装速度快,施工周期短,特别适用于现代化高层建筑;
b.幕墙表面平整度高,装饰效果好;
c.采用胶条密封,幕墙表面污染小;
d.单元构件是采用电脑控制加工中心在工厂内完成加工,加
工质量好;
e.三维调整范围大。
缺点:
a.无论是现场工地还是工厂需较大的占地空间,用于构件的
摆放;
b.运输成本高,易破损;
c.由于加工精度要求高,因而加工成本较高;
d.施工组织较复杂;
e.实现复杂造型的功能有一定局限;
单元式幕墙与主体结构的连接和安装在室内进行,对于剪力墙位置不适用。
三.横滑型标准做法节点
单元竖框节点(图一)单元横框节点(图二)
1.1 设计原理
单元幕墙插接设计原理是:板块间的插接部位同时也是幕墙的密封部位,要保证插接部位在整个幕墙上的连续性,即在单元横竖框交接的部位不得存在密封间断点。
1.2 实现方式
如图七、八节点图所示,单元下横框①面与竖框②面在同一平面内,③面与④面在同一平面内,单元左竖框的前道插接翅在①、②平面的室外侧,后道插接翅在③、④平面的室外侧,在单元板块安装时避免了与上横框的插接翅发生干涉,保证了竖向插接的完整性;同时,上横框插接翅上的胶条可直接压在①、②面和③、④面上,保证了单元内横向插接密封的完整性;在竖向变位缝位置,单元左竖框的前道插接翅与上横框插接翅上的胶条之间存在一定的空隙,在单元左竖框的前道插接翅的内壁粘接防水闭合海绵进行填充,(如图七、九中红色虚线所示处)从而保证了横向插接密封在整个幕墙范围内的完整性。
并且,在横竖框交接的部位,竖框的前道插接翅在上横框插接翅的室外侧,起到了一定的披水作用,更有效的提高了该处的防水能力。
单元插接原理(图八)
单元插接原理(图七)海绵设置位置图(图九)
2 水密性设计
2.1 设计原理
单元幕墙的水密性设计原理是将幕墙的水密线和气密线分离处理。
即通过单元幕墙的插接构造及挡水胶条的设置使单元板块的插接部位形成多个与室外环境连通的等压腔,从而使少量进入型腔内的雨水可以顺利的排出室外,保证幕墙靠近室内侧的气密线部位没有水的存在,实现幕墙的优良水密性能。
排水说明:大量的水由最外层的密封胶条阻挡(图三),少量的水由后置挡水板阻挡;经二道防水材料作用,最后只有微量的水进入封口板内经单元板块上横框之排水路径导入竖框前腔内(图十四),可每三层设外披水板,将水导出幕墙外。
面板后的少量结露水汽由上横框之结露槽收集,经由竖框侧壁的排气孔导入竖框前腔内。
2.2 防水设计
单元式幕墙防水的薄弱环
节是相邻四个单元的交接
处“+”字缝,这是单元式
幕墙防水的关键,必须按
图g“相邻单元板块间打
胶示意图”处理。
2.3.1 挡水设计
单元式幕墙通常采用胶条挡水,挡水胶条是幕墙的第一道密封结构,通常称尘密线。
它的作用是披挡灰尘及大部分的雨水进入型腔。
挡水胶条在正常使用状态下应具有一定的压缩量,从而可以保证幕墙板块在温度等外力作用下发生变位时,挡水胶条仍具有一定的密封能力2.3.2 插接部位的密封处理
单元幕墙的第一道插接密封是幕墙的水密线,应按单元插接原理合理设置单元插接翅,并合理设计密封胶条,保证在整个幕墙系统中无密封间断点的存在。
2.4 排水设计
2.4.1 等压腔的设置
一般情况下,幕墙的插接型腔内存在至少两个等压腔。
根据插接结构及挡水胶条的不同,还可以形成更多的等压腔,如下图中的等压腔Ⅰ、等压腔Ⅱ和等压腔Ⅲ。
a 在挡水胶条的室外侧挡翅开排水孔,使等压腔Ⅰ与室外环境形成等压。
b 在挡水胶条的室内侧挡翅
开排水孔,使等压腔Ⅱ与等
压腔Ⅰ形成等压。
c 在上横框的第一道插接翅
上开设排水孔,使等压腔Ⅲ
与等压腔Ⅱ形成等压。
单元排水原理(图十)2.4.2 单元幕墙排水路线
室外的雨水可以通过两种途径进入型材的等压腔内,即横框的挡水胶条搭接处和竖框的挡水胶条搭接处。
通过横框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水,一部分可以通过挡水胶条室外侧挡翅上的排水孔排出,另一部分进入等压腔Ⅱ的雨水也会在重力作用下通过挡水胶条上的排水孔直接排出,还会有极少量
雨水进入等压腔Ⅲ,然后通过上横框的第一道插接翅上开设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中,直至最后排出室外。
通过竖框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水,一部分可以直接落到上横框的披水胶条或
披水板上,随横框等压腔Ⅰ中的雨水一起排出。
另一部分进入等压腔Ⅱ的大部分雨水也会在重力作用下用下到上横框的披水胶条或披水板上,随横框等压腔Ⅱ中的雨水一起排出。
还会有少量雨水会在风压及毛细作用下进入等压腔Ⅲ,然后通过上横框的第一道插接翅上开设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中,直至最后排出室外。
封口板开设钉槽
三维节点图(图五)封口板示意图(图六)一、限位块的铝型材封口板,可以做成100~150、200~300mm一段,
设置在两个相邻的单元板块的两边,其主要作用是将面板(如玻璃等)传递给左右边框的荷载再传递到下面板块的上横框上,并起到一个局部加强上横框强度的作用,还可以起到保持两边板块同时变位的作用。
封口板安装图解
封口板安装1(图七)封口板安装2(图八)
螺钉
施打密封胶(左右两侧)
封口板安装3(图九)
封口板安装说明:
封口板搁置于待安装板块的上横框(图七),板块安装就位后将封口板滑至两相邻板块中央(图八),拧紧螺钉(单侧固定)并涂胶,然后在封口板两侧施打密封胶(图九)。
六.单元板块连接
目前,幕墙的埋件按埋设位置的不同分两
种,即顶埋式及侧埋式;单元式连接也由
其产生两种连接方式即顶面连接方式、侧
面连接方式。
对于要求设计窗台墙的建筑,
其二者连接方式均可(窗台墙后作),对于
室内设计成防撞栏杆的建筑则只能采用侧
面连接方式。
顶面连接方式图(二十六)
6.1 顶面连接方式(图二十六)
这种方式是目前应用最为广泛的连接形式,挂点位于楼层标高以上。
顶面连接方式受力合理,调整方便,但价格较侧面连接方式稍高。
连接件可采用铝型材,档次及加工精度高;但在国内随着市场竞争的加剧逐步向钢制连接件方向发展。
6.2侧面连接方式
挂点位于楼层标高以下,如图二十七。
侧面连接方式,也可实现三维调整,可全部
用钢制构件,连接强度可靠造价较低,对于室内
设计成防撞栏杆的建筑,由于其挂点位于楼层标
高以下,采用这种方式更便于室内地面接口找平,
通透感较强;缺点是若位于梁底则工人操作不便。
侧面连接方式(图二十七)
七.单元式幕墙设计的注意事项
a)节能设计。
b)板块宜按可更换式设计。
c)全隐单元幕墙设计时不宜将型材外露于室外。
d)全隐、半隐、明框单元幕墙设计时宜按系统观点进行考虑,减
少开模量。
如插芯、封口板、胶条等可按共用模具设计生产。
e)窗扇可按隐藏式设计,既窗扇隐于横坚龙骨内与其同宽,外视
效果好。
f)明框单元幕墙外扣盖宜按非共面设计。
g)大跨度大分格的单元幕墙,应增设辅助支点。
h)为缩短吊装工期,单元幕墙可加设中竖框。
八.结束语:
按常理,胶条一定是交圈的,这种密封式最好,在整个密封面上无间断点,可以实现较高的水密性要求,该作法在框架幕墙的应用上无疑是有效的,但这种思路用到单元幕墙的设计上却不见得灵光了,因为单元式幕墙的插接设计,如果要实现顺利安装,竖框在与横框插接的部位要作铣加工,所设计的系统能否对这个空洞作有效的封堵、水密线在整个平面内是否连续,便成为决定幕墙性能的关键环节所在。
虽然单元式幕墙的应用已有很多年,但相应的理论研究较少,相关的文献资料也不多,其构造上的细节设计往往是各幕墙厂家凭经验去做,但受制于水平的限制,主观性的想法可能会造成设计失误,所以我们要能够客观分析、冷静识图,读懂单元式幕墙设计原理。
注:文中的一些图片、结构及建议仅供参考,无任何针对性,不妥之处,敬请指正。