单元式幕墙技术的一些改进

单元式幕墙技术的一些改进

一、概述

1998年7月，我们公司进行了八一大楼工程1.5万㎡的铝合金门窗及幕墙分项工程的设计、安装施工。由于工程具有特殊的政治意义，这就决定了幕墙工程应当具有屏蔽、消除湿度变形引起的噪音等特殊功能，且使花岗岩幕墙与玻璃幕墙之间的衔接良好，做到无渗漏美观，墙身还因具有防火、避雷、保温等功能。这对我们人事幕墙工程的全体职工是一个严峻的考验，在各方面的紧密配合下，我们不畏困难，积极研究，取得了一项又一项的技术突破，顺利完成幕墙工程的安装任务。

现把幕墙工程设计和施工中我们所作的一些技术改进作一简单介绍，请同仁们不吝赐教。

二、单元式幕墙设计安装的一些改进

单元式幕墙是相对于元件式幕墙提出的一个新型幕墙，即将主龙骨、玻璃、胶、配件等作为一个单元体在工厂加工组装后，到现场挂装，并直接与主体结构相连接：而不是在施工现场先安装龙骨、再安装玻璃板块的幕墙形式。由于单元式幕墙的打胶、组装等关键工序都在加工厂进行，在严格的检查制度下，便于质量控制和流水作业。

单元式幕墙在国外已经相当普遍，而在国内则刚刚起步，目前国内有能力生产单元式幕墙的企业仅有四五家。为什么在844工程中要采用单元式幕墙呢？我们是从以下几点考虑的。

1．幕墙分格单一，其中1#幕墙有25片都是统一形式，这样便于大批量制作，并形成流水作业。

2．最大玻璃尺寸2.5m×2.4m这么大的玻璃在现场安装相当困难，且打胶质量不能很好保证，另外安装时需要大功率吸盘，价格昂贵，安装成本较高。

3．最大层高5.5m，计算跨度大，型材的温度变形、层间位移也相应较大，单靠减震片是无法消除温度变形引起的噪音，更不能良好地减少地震作用力。只有采用单元式幕墙，利用板块间的自然错位，才能很好地解决此问题。

虽然单元幕墙造价偏高，但综合各方面利弊，在844工程采用单元式幕墙是可取的，单元式幕墙横向与竖向节点如图1、图2。

与其他单元式幕墙比较，844幕墙在以下几方面作了改进。

1．文献[1]指出：在结构计算时，水平受载面积按照矩形面积（如图3）计算：在长宽比大于２的情况下，此模型是有效的。但作为四面嵌固的板块，尤其长宽比小于2时，此模型是相对保守的。而在844工程幕墙结构计算时，采用了梯形模型（如图4），将水平荷载分别按照梯形面积和三角形面积传递给立柱和横梁，再把传给横梁的荷载按集中力传给立柱，显然从传递过程看，梯形模型更符合实际。经过风压检测，其强度等级为1级，而且可节省材料5～10%。

图1

图2

图3

图4

2．运用等压舱原理提高幕墙开启部位的水密性、气密性。为了营造等压舱，并构造一个气流、水流回路，我们采取以下几个措施。

两道密封胶条，目的是形成等压舱。

密封胶条全都安装在窗框上，以免多次活动后挤坏胶条，且容易更换，密封胶条选用舌状胶条，水气易出不易进。

A位置超2～5%斜坡，一方面可将从胶条内渗入的水滴靠重力作用自动排出等压舱，另一方面不易在窗框上积灰，清扫灰尘也比较容易。

试样经检测，水密性、气密性均为Ⅰ级，这以上改进对提高水密性、气密性，是相当有效的。

3．幕墙与石材之间的收口处理。在一般工程中，先安装玻璃幕墙，后安装石材，靠石材收口，这种施工顺序的优点是：施工方便，施工质量较好；缺点是交叉作业，成品保护较困难，施工安排不灵活,844工程由于石材幕墙面积较大，玻璃幕墙面积较小，考虑到整个工程的进度，要求玻璃幕墙安装在石材幕墙之后，这就要求石材和玻璃幕墙安装相对要较精确，调整范围较小，才能保证两者接口良好，胶缝上下平直。为此，如图5：

我们先安装单元式幕墙的边框，严格控制边框与石材的衔接缝，这样玻璃幕墙和干挂石材施工区域分开，即可同时施工也可分开施工，互不干涉，并且施工质量好，密封效果好。如果工程进度需要也可以将侧边收口，再挂装单元，这种施工方案为消除幕墙与其他的装修分项工程之间因交叉作业带来的不便利因素，提供了新思路。

4．单元吊挂采用安装新工艺。844工程幕墙单元体积大（最大单元2.5m×4.9m），重量沉（最大单元300kg），施工高度高（最大高度60m左右），再加上由于施工形象要求，幕墙位置脚手架已拆除。如何将这么庞大的玻璃单元体运输到高空并安装就位，确实有些难度。我们技术人员开动思想武器，反复论证，最后采用了"空中接力法"，很好地解决施工中的困难。

空中接力法的基本过程是：如图6

图5

图6

在幕墙最顶层安装一个卷扬机，将在最底层的单元运输到单元安装位置，再用悬挂在上一安装层的小电葫芦，将单元慢慢地放置在安装位置。在空中，把单元由卷扬机交给电葫芦时，卷扬机停止起动，用特制的挂钩将电葫芦的挂钩套在单元上，再开动电葫芦，但此时卷扬机仍不能脱钩。

三、装饰屏蔽铝窗的技术要点及经验

由我公司和北京伊思普公司联合开发的装饰屏蔽铝窗是在不锈钢装饰屏蔽窗基础上开发的一种屏蔽工程新产品，并首次在844工程单元式幕墙中使用，经国家安检办检测，其屏蔽指标为75DB，远远超过工程要求的屏蔽指标50DB。其最大优点是价格低廉。但由于铝合金表面的阳极氧化膜是电的不良导体，对构成一个完全封闭的电磁波屏蔽网相当困难。故此在设计时要完全避免铝膜与网接触，从而使电磁波屏蔽网连续而不间断。从此思路出发，在设计和安装时我们作了以下的处理:

1．设计上，增加装饰扣板。如图7，一侧屏蔽玻璃和镀膜玻璃合成中空后，在车间把玻璃与副框粘结住，并甩出250mm长屏蔽网，另一侧从房间引出的屏蔽网穿过连接件，也甩出250mm，然后在图示接网位置，将两边网折三折后用拉铆钉固定或大钉书钉固定，然后塞进缝中打好外密封胶。在露网位置装上相应的铝扣板，并打上石材密封胶。这样处理后，从外观上看，与普通铝窗一样，不仅满足屏蔽效果而且装饰效果较好，具有屏蔽功能。

图7

2．安装时，要特别注意以下几个问题：

一是在安装铝框时先按照要求打好膨胀螺丝的眼位，再让做屏蔽单位在墙面上铺好钢丝网，然后才可以安装窗扇，上膨胀螺丝时先将孔眼对应的钢丝网位置用尖物刺破，避免硬塞。

二是在烧焊时一定要保护好钢丝网，切不可将钢丝网挤坏，或者整个窗框定位烧焊调整都结束后，再拆卸窗框，安装钢丝网。

三是在安装窗框时将钢丝网都甩在外面，以免不小心将网挤破，等到整个窗扇都已定位，再将接缝处钢丝网距玻璃30mm处卷在一根不锈钢条（预先在不锈钢条上打眼，间距为80mm）再用另外一根不锈钢条夹住，用φ5不锈钢螺丝固定。整个接缝工作完成后由质检员检验合格后(做好检验报告),方可以塞入玻璃间隙中,再塞泡沫棒打密封胶.

四是边上钢丝网，用盖板盖住。用螺丝固定时小心手枪钻将钢丝网搅住，边网与墙体钢丝网连接时，先将两层网折叠三次，每隔100mm打一拉铆钉。将连接头塞入窗与墙体之间的缝中，打胶封住。

五是在折叠钢丝网时，一定要检查网上是否有脏物，一般先用400#细砂打磨，再用二甲苯清洗，然后进行折叠连接。

六是屏蔽窗尤其要注意成品保护，最好是将屏蔽窗的窗扇编号，跟踪保护。

四、总结与思考

通过以上的技术改进，单元式幕墙和屏蔽铝窗在性能上有了很大的改进，效果良好。但是仍有不少问题应作进一步探讨研究。

1．单元