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单元式幕墙设计原理判断系统、节点、结构优劣分析

类别:墙体幕墙 日期:2017-9-14 11:23:37 人气: 来源:

  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

  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。

  弄懂了上述的设计原理,对两种单元式幕墙作比对:为了更直观的表达问题,对类型一的加工及组框图放样如图十三、十四、十五、十六为组框后的单元四个角部,单元板块组合后,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,类型一的单元恰好在竖框插接的部位被铣掉(图十六)。

  下图(图十七、十八)为安装实例,如图中红色虚线所示处,与图十六的三维图纸吻合。从图中可以看出被铣掉的部分是形成交圈密封的关键环节,原则上如图一中看似形成的前后两个等压腔也被,仅仅形成了一个,前后腔贯通,水可以轻易到达气密线面)由此可断定,类型一的水密性能不会很高

  类型二的单元竖框插接的前道插接翅没有被铣掉(如图二十二中红色虚线所示),在左右竖框间形成的间隙被泡棉封堵(图七中的泡棉不可省,且在底端要剪切使之变薄以便与横向密封线对齐),在整个平面内形成了环形密封,无密封间断点存在,竖向胶条在外侧形成密封,横向胶条在内侧形成密封,存在三个等压腔。所以从这一点上来说,类型二的单元水密性更高。

  现场条件与试验室条件的差异对单元幕墙性能的影响:也许有人会说,类型一的单元已有工程案例,也通过了试验,没有发现使用问题,在这里要注意现场条件与试验室条件不同的影响,试验室样件在各个环节都比较精心,或不该打胶密封的地方也打胶,如同类型一单元空洞的封堵可以照此执行,以确保试验通过;现场条件则完全不同,以钱江新城某项目为例,既图十七、八所示之项目,现场安装工人跟本不会对这个空洞作任何处理,而且按设计师的本意,此部位也不需处理,那么就会导致现场施工工法与试验室施工工法不一的问题,实际竣工的项目,未必能达到试验要求的性能。

  外立面效果对单元幕墙性能的影响:要考虑明框、半隐框、隐框等不同类型对系统的水密、气密性能的影响,众所周知,框架式幕墙采用的是湿法打胶工艺进行密封,效果最为可靠,其性能不受外立面装饰扣盖的影响;但单元式幕墙采用胶条密封,也就是常说的干法密封,明框幕墙因横竖向有装饰扣盖,密封及刚性较好,因此无论在自然使用条件下或试验室条件下都能形成一道较好的挡水屏障,降低了对系统设计的要求。隐框幕墙与之不同,密封胶条在整个横、竖向分格长度内成为受风、受雨面;因此一套好的导排水设计的单元体系,才能实现更高的性能要求,如图二所示的横向披水胶条如果在无外扣盖的情况下,水会大量进入等压腔内,一是单线条胶条设计不合理,二是竖向插接翅在底部被铣掉。半隐框幕墙则介于二者之间。所以在明框单元系统上能通过的产品,在半隐框或隐框上有可能出现问题。

  如何规避人为因素对产品质量的影响(如水平、能力、责任心等),就是设计水平高低的体现,如果能从结构设计上消除人为因素的影响,那就从设计上着手,万不得已的情况下,才考虑人为因素作补充。类型二的单元体系,设计本身无问题,也不需要工人进行额外的打胶作业,仅完成现场的挂接既可;所以从这点上说这是一个好的设计系统,也要按系统的观念考虑问题,如明框、半隐框、隐框等尽量采用共用模具,如型材、槽口、胶条、等。

  如上图的设计优化及演变,稍加变化就可以实现较高的性能,且成本不增加,但这种变化都是以单元幕墙的水密、气密原理为主线的,万变不离其中,无论想达到怎么的建筑设计差异性都可以,但性能却是不随明框、半隐框、隐框而产生任何变化的。

  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,中国有句古语:皮之不存,毛将焉附比喻事物失去了借以的基础,就不能存在,类型一的胶条在铣加工之后是悬空的,跟本无法形成交圈密封,且在此处又人为的制造了一个空洞;由此可以看出,类型二的水密系统性能更成熟。类型一的系统作法不采用,尽管它曾经界第一高楼上得到了大面积的应用。

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