单元式幕墙节点设计中的问题探析

单元式幕墙节点设计中的问题探析

曹东秋

曹东秋

浙江大学建筑设计研究院有限公司310012

【摘要】随着城市化进程的加快，高楼大厦逐渐增多，推进了我国建筑工程的大范围发展，而单元式幕墙是建筑工程的必须构造，符合城市发展的计划，同时能够满足建筑工程的多项需求，因此，做好单元式幕墙节点设计的工作十分重要。基于建筑幕墙的发展，本文对单元式幕墙节点设计过程中存在的问题进行了详细的探索，供相关人员参考。

【关键词】单元式；幕墙；节点设计；问题

一、前言

随着我国建筑行业的发展，单元式幕墙的应用越来越广泛，但有时建筑人员对设计不够熟悉，对幕墙施工不够了解，因此会常常导致一些问题的出现。

二、单元式幕墙的构造设计特点

单元式幕墙是指面板和框架在工厂组装成幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承幕墙。

建筑幕墙经过几十年的发展和完善，现已有多种结构、多种型式。用于建筑幕墙的材料也日益多样化，功能日渐完善和先进，各种幕墙结构和构造则各有其特点，同时其技术性能指标和经济指标也各不相同。随着幕墙技术的不断创新和成熟，近几年单元式幕墙以其技术先进、造价合理、性价比高、工期短等特点越来越受人们的青睐。

单元式幕墙设计中采用等压原理，在重力作用下用铝支撑玻璃板。铝合金幕墙板的使用是固定在嵌入式混凝土结构的支撑体系中的。单元幕墙主要优越性在于前期制作工作是在工厂完成的，这样它可以和建筑主体结构施工同步进行，待建筑物封顶或完成一定高度后即可用最快的速度完成安装，使建筑物完成外围护结构封闭，因而能大大缩短工期。幕墙单元板块以平面分格尺寸为板块宽度尺寸、以一个楼层高度为板块高度尺寸。板块的左右和上下各有一对配合插接型材，和玻璃等面材组成单元板块。单元横梁通过紧固螺丝固定在单元立柱上，玻璃板块采用硅酮结构密封胶粘结或铝合金附框连接固定在由单元立柱和单元横梁组成的铝合金框架上。

三、单元式幕墙节点设计中的若干问题

根据单元式幕墙节点设计的实际情况，规划比较典型的问题，对其做如下分析，避免节点设计问题对单元式幕墙建设造成干预影响。

1、幕墙防火系统的问题

防火系统是设计的一部分，由于幕墙本身的影响，导致消防系统处于薄弱状态，无法达到防火等级。例如：某高层建筑工程的单元式幕墙节点，虽然具备明显的设计优势和施工能力，但是无法配合防火系统，不能在幕墙施工中安装防火装置，影响防火系统的分配建设，该建筑只能通过改进节点设计，满足幕墙与防火系统两者施工的要求，该工程将幕墙后方的面板，改为小规模形势，大部分幕墙结构完成安装后，预留小型面板，待防火装置、系统安装完成后，封堵小面板，由此来改善节点设计。

2、幕墙排水系统的设计问题

单元式幕墙连接，等压状态，梁体对插的过程中，形成了一个空气腔压力，在压力差的作用下，更容易积累雨水，影响单元式幕墙的运行性能。因此，在幕墙节点设计中，需要充分考虑排水系统的引流作用，大多数情况下，排水系统达不到常规标准，特别是幕墙节点设计中传统的排水方式，内、外腔的高度基本一致，没有排水动力，导致雨水流进内腔，顺着密封条流入建筑室内，导致室内出现渗漏。针对此类节点设计问题，设计人员改进幕墙系统，隔开内、外腔，通过横向排水管道，连通内腔与外腔，主动引导雨水流向，提高幕墙结构的防水性能。

3、幕墙相关部分气密性的设计问题

单元式幕墙节点设计在气密性方面存在明显的设计问题，气密性问题集中体现在幕墙单元板的连接中。幕墙单元板之间通过密封条连接，但是密封条在加工时出现参数误差，导致其余单元板缝隙不能有效融合，其中密封条偏小的单元板之间，即会出现气密性问题。针对节点设计的气密性问题，提高胶条的设计能力，单元板之间的首层密封条，改为圆形设计，用于增加单元板之间的横向接触面积，充分发挥密封与链接的功能，待单元板对接后，密封条会受到外出挤压，达到密实标准。

4、幕墙对插部分的连接问题

幕墙对插属于节点设计的一部分，因为幕墙在建筑工程中，需要控制标准高度，满足结构要求后，才可实现稳定对插，如果缺乏对插控制力度，直接干扰幕墙的连接问题，无法实现对插。幕墙对插中的连接问题比较困难，涉及到多种技术因素和数据参数，解决此部分的连接问题，需要充分利用内插件。例如：某建筑工程中幕墙对插完毕后，使用内插件约束对插的整体系统，内插件可以发挥集水槽的作用，该工程还注意到内插件的独立性比较强，不能有效连接幕墙中的单元板，所以灌入密封胶，但是工程建设人员后期发现，密封胶降低幕墙承载风荷的能力，又采取固定的方式，重点固定内插件，同时取缔密封胶。

5、单元立柱与各横梁连接后未打胶密封防水

所有的横梁，包括上下的单元梁及中间梁和立柱连接后。固定梁和立柱之间的密封件应该是耐风雨的密封胶。单元板块之间是通过对插连接的，相互之间存在缝隙。在雨水进入外腔或内腔后，极易通过连接横梁的螺丝孔周边进入横梁内部并渗透到室内。所以连接横梁的螺丝头与单元立柱之间应注胶密封，以满足系统的防水要求。

6、金属护边与立柱之间未打胶密封防水

由于金属护边处于室外，即使金属护边有披水胶条，雨水还是容易进入板块的外腔。如金属护边与单元立柱之间的缝隙未注耐候密封胶，则进入内腔的雨水就会通过该缝隙进入内部的空隙，以致进入室内。因此，单元板块组装完成后，应在板块侧边的金属护边与立柱之间的缝隙注密封胶。

7、未考虑单元板块对插后的防渗漏措施

单元式幕墙，单元间采用对插式组合构件时，纵横缝相交处应采取防渗漏封口构造措施。为了适应单元间的伸缩移位和便于拆卸，目前单元式幕墙的单元间多采用对插式组合杆件，相邻单元板块纵横接缝处的十字形部位，容易出现内外直通的情况，所以应采用防渗漏封口构造措施。通常，对插构件的截面可设计成多腔形式。单元间的拼接缝隙采用橡胶密封条等封堵措施和必要的导排水措施。

8、幕墙立柱设计未考虑节约造价

国内外各大城市的高层建筑在施工中，如何节约幕墙的造价因人而异。幕墙立柱的设计也是成本控制的重要手段。很多设计出来的图纸采用的立柱全部都一样，如果工程量大，工程造价会大大增加。

四、单元式幕墙节点设计的优化措施

单元式幕墙节点设计中存在的若干问题，在建设中逐渐找出改进措施，解决节点设计的问题干扰，提高单元式幕墙建设的效益，进而提升建筑施工的效率。因此，针对单元式幕墙节点设计，提出三点优化措施。如：第一，提前分析单元式幕墙节点的设计方案，按照方案要求执行幕墙建设，如果发现幕墙建设与方案不符，及时呈报相关部门，要求重新进行方案检测，确保设计方案的准确性；第二，在单元式幕墙节点设计中，严格执行质量监督，检查节点设计是否存在缺陷，消除节点设计的隐患风险，提高节点设计的水平，促使其更加符合建筑幕墙系统的建设，稳定单元式幕墙的整体结构；第三，细化单元式幕墙节点设计，做好节点设计的细节工作，改善幕墙系统的建设环境，严格防止节点设计中不确定的问题，完善单元式幕墙节点设计，同时提升建筑工程的质量水平。

五、结束语

终上所述，本文重点对单元式幕墙在设计方面存在的问题进行了详细的探索，相关的设计单位在设计的过程中要根据实际情况，针对性的进行设计，在设计的基础上，强化施工建设，方能保证幕墙的质量。

参考文献：

[1]张豪，高燕.讨论单元式幕墙节点设计的若干问题[J].城市建设理论研究：电子版，2014.

[2]李争金.单元式玻璃幕墙设计浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2013.

[3]徐雷.探讨单元式幕墙防水构造设计要点[J].中国建筑金属结构，2013，（8）.