沈陽(yáng)幕墻工程中的單元式幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中常存在的問(wèn)題共分為17小點(diǎn):
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)壓變化瞬間,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,能很好的提高幕墻系統(tǒng)的防水性能。
2單元立柱的設(shè)計(jì)未考慮系統(tǒng)的整體排水功能
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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,膠條相互之間擠壓形成第一層而且很重要的密封層。
9未考慮單元板塊對(duì)插后的防滲漏措施
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.
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,的做法不利于板塊承受風(fēng)荷載及地震作用。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。

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。
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。
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,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。
14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。
15單元板塊的設(shè)計(jì)未考慮后期維護(hù)更換等問(wèn)題
眾所周知,單元體都是工廠組裝成品后運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)直接上墻掛裝,但由于現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)環(huán)境及玻璃自身的缺點(diǎn),有時(shí)候大樓還沒(méi)竣工就有玻璃破碎的現(xiàn)場(chǎng)或者由于后期使用過(guò)程中發(fā)生的一些事故,需要更換玻璃甚至是整個(gè)單元板塊,對(duì)于目前大多數(shù)單元體系統(tǒng)的設(shè)計(jì),都是把玻璃直接與單元橫豎框通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘接在一起的。也有的是用單獨(dú)的玻璃附框,但也不能實(shí)現(xiàn)拆卸,給后期維護(hù)造成一定困難,建議在單元體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,尤其是超高層建筑,如果沒(méi)有考慮到后期玻璃破損需要更換的因素,會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。筆者提供一個(gè)能自由拆卸玻璃板塊的單元體系統(tǒng),供行業(yè)人士參考,如圖21。
16單元體中橫梁裝飾蓋連接問(wèn)題
在單元體系統(tǒng)中,往往需要設(shè)計(jì)中橫梁,而為了注膠方便,單元體的裝飾蓋與主橫梁設(shè)計(jì)成分體式,然后用螺釘將兩部分連接起來(lái)是最通常的做法(如圖22),工人在組裝過(guò)程中,需要將釘粘上密封膠并加上尼龍膠熱后再擰入中橫梁,全部擰緊后再在釘帽上抹膠,這個(gè)過(guò)程從理論上是沒(méi)有問(wèn)題的,但是人為因素太多,有一個(gè)地方不抹膠就可能會(huì)有水進(jìn)入單元體內(nèi)部。所以應(yīng)該在設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量采取構(gòu)造的措施規(guī)避掉這些隱患。如圖23所示。釘不穿透單元體腔體,水無(wú)法進(jìn)入單元體內(nèi)。
17單元體中橫梁氣壓平衡孔位置問(wèn)題
在單元體組框中,往往要在中橫梁腔體部分開(kāi)一個(gè)泄壓孔,通過(guò)這個(gè)孔還可以排出腔體中的水汽,但這個(gè)孔的位置開(kāi)在哪個(gè)部分也是有一定講究的,如圖24,若開(kāi)在1區(qū)的位置,因?yàn)?區(qū)中本來(lái)就會(huì)有較多的水汽,它會(huì)通個(gè)這個(gè)孔進(jìn)入型材腔體部分,長(zhǎng)期下來(lái)對(duì)型材有一定的腐蝕作用,若開(kāi)在2區(qū)位置,因?yàn)槎^(qū)位置在等壓腔內(nèi),相對(duì)1區(qū)部分,水汽較少,在等壓的環(huán)境下,也能將水排出,所以2區(qū)環(huán)境相對(duì)干燥,故不會(huì)有太多的水汽通過(guò)泄壓孔進(jìn)入型腔內(nèi)部。


