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单元式幕墙设计及加工安装技术研究
摘要:伴随我国建筑行业的迅速发展,一种新型的施工工艺悄然诞生,并且已经在市场中占有一席之位,它就是单元式幕墙施工。这种工艺前期成本略微高一些,需要在厂区内进行加工和组装,但是后期运到施工现场后,它可以很快完成安装,加快了施工速度。单元式幕墙的组成主要是通过单元板块间互相插接形成,具有较强的密封性能及隔音性能。正是因为它的结构稳定,安全性高,装饰美观等优点,深受建筑人事的青睐。现在很多设计师将建筑的外墙设计成单元式幕墙,这就需要设计师要对单元式幕墙有一定的了解,才能将单元式幕墙和建筑结构合理结合。而在安装阶段,质量保证,才会为企业赢得更大的收益。为此,笔者根据自身的多年工作经验,对单元式幕墙从设计到加工安装的技术进行了剖析,仅供同行业的参考。
关键词:幕墙设计;安装技术;设计与加工
随着社会的发展,楼房建筑的外观设计也越来越复杂,这也为幕墙设计增加了难度。为了迎合人们的需求,幕墙也可以进行定制。由于它的独特的设计,以及外形多元化,得到了社会的认可。在我国,幕墙的种类很多,但是单元式幕墙的使用频率较高,而且已经在各大写字楼及高层建筑等项目中广泛应用。最主要的是它的加工与安装技术对于后期的应用更加具有保障性和质量效果[1]。为此,做好单元式幕墙的设计和后期的加工安装有利于工程整体质量的提高,也有利于提高企业在社会中的整体形象。
一、剖析单元式幕墙设计
1.单元式幕墙排水与防水设计创新
单元式幕墙作为外墙的维护结构,不能只是外观美丽,还要具有一定的实用性。所以在设计过程中要充分考虑到防水性能。为此在选材上就要具有防水的功效。同时在板块外侧加设防水胶带,在板块交接处用胶条进行密封,这种设计思维就是来自于等压腔原理。两处防水形成了两个腔体,充分保证了单元式幕墙的密封性。考虑到会有部分雨水的渗入的可能,设计人员又对单元式幕墙进行了深化研究,决定在板块交接的部位加设排水槽,由于板块间的横向是通过插芯进行连接,所以为了能够将进来的雨水汇集到排水槽内,将横向梁设置成密封性的通道。而整个排水的过程就是渗漏的雨水进入到内腔,沿着横向的排水管道进入到主梁的前腔,顺着主梁的立柱传到横梁出,最终汇集的排水槽内,如果水量大,就会流入下一道排水系统内,从而形成有组织的排水系统[2]。从而提高了单元式幕墙的排水和防水性能。
2.单元式幕墙的隔音设计
传统的外围结构隔音性能很差,已经超过人们正常生活的噪声标准,已经不能满足当前社会的需要。而单元式幕墙恰恰能够弥补这个不足,它是通过幕墙自身的吸收和反射原理来降低空气传来的噪音。从而达到降低噪音的功能,为人们赢得了健康的生活环境。单元式幕墙的隔音性能好的原因是采用了中空玻璃的设计理念。而最关键的就是空气层厚度的指标参数,如果参数太小,就会失去隔音的作用,如果参数太大,可能会引发共振问题的出现,由此看来,合理的设计空气层厚,才是最为关键的。实践证明,单元式幕墙的隔音性能的好与坏,与其气密性有一定的关系,当有部分单元式幕墙气密性不好,就会影响整个幕墙面的隔音效果。所以有必要提高单元式幕墙的气密性,以及加强对开扇处与结构的密封性,有利于提高单元式幕墙的隔音效果。
3.单元式幕墙的转角板块设计
单元式幕墙的设计要与施工相衔接,从现场的实际情况出发,考虑到板块的加工与运输,将幕墙划分成多个单元板,而这些单元板的连接就需要转角板块,在设计时,要考虑到横向和竖向两个方向的精度控制,所以在设计时相对复杂些。经常会因为施工质量问题的原因,造成转角板块在安装过程中安装不到位,或安装后出现倾斜的现象,这些问题都要求我们要对转角板块进行优化设计,根据鱼刺骨架的思维进行转角板块的设计,这样的设计可以有效的将结构的连接更加严密[3],无裂缝等隐患问题。这样不仅美化了幕墙的外观,还有利于提高结构的防水性能。
近几年来,幕墙的外形设计也从原来的单一性变得更加多样化,为了更好的减轻外业的施工困难,可以将复杂的外形设计成拆分成不同截面的装饰条,这些装饰条一般设计成方形的,在通过幕墙板的遮盖,组装成复杂的造型。为了加快外业的施工速度和简化安装的程序,可以将复杂的幕墙造型采用开模的设计形式进行内外分开设计,这样可以在很大程度上提高工作效率。
4.单元式幕墙的防雷设计
在进行单元式幕墙设计时,不能将重点都放在防水,隔音以及造型等内容上,而忽视了它的防雷安全设计。单元板块的四周为了密封性,都用EPDM胶条填满,说明单元板块间的连接属于弹性插接构造,在它的四周都不具有传递电能和热能的功能,由此可见,我们的设计在密封性方面做的很到位,但是在防雷电方面的设计还存在缺陷,所以要优化设计,在不影响密封性能的情况下让所有的单元板块间都能连在一起,从而达到将进来的雷电传递来的能量通过单元板块传回到大地,保证了单元式幕墙雨天的安全。
二、单元式幕墙的板块加工要点
1.材料的加工
对于型材的加工,主要控制好梁与柱的加工环节,尺寸的剪切要适中,不能剪切过大或过小的问题,否则很难控制好组合过程中的缝隙问题。开孔和避位也要精确的确定好位置,以防影响后面工序的施工。
2.单元幕墙的框架组装
单元幕墙的框架组装很重要,直接影响后期幕墙表面的美观程度。所以在组装框架的过程中,要保证组装后的框架平整度达标,可以用平水尺进行检查,无毛刺出现,表面干净无污染等。在拼装过程中,不能出现任何的误差,严重的必须进行拆除重新组装。如果拼装过程中出现的误差在可控的范围之内,可以通过橡胶锤进行敲击,不可以使用硬性工具进行敲击,防止因破坏图层而腐蚀,降低使用寿命。同时,对于开孔的位置,要进行密封处理,防止有水渗漏[4]。
3.玻璃的安装
对于玻璃的组装,有固定的标准和条件,一般最低温度不能少于10摄氏度,最高温度不能超过40摄氏度。安装后的养护时间一般为14天,每天的湿度要控制在40%到80%之间最佳,在组装玻璃的过程中,一定要防止出现内部应力的问题,所以在打胶前,要先进性检查,看是否有松动的地方,或是有安装的高低不同的现象。一旦在安装过程出现了内部应力问题,就会出现自爆现象。
三、单元式幕墙的安装施工
单元式幕墙的安装一定要保证垂直度,水平方向的控制则依靠基准线来控制,只有这样才能保证安完的单元式幕墙在预期的位置。在安装过程中,每个环节都很重要,其中一个环节出现问题,都会对施工的总体质量产生影响。
1.预埋件和转接件的安装
在幕墙施工中,预埋件和转接件的施工很重要,它的质量决定了幕墙的使用寿命和性能。可见,控制好预埋件和转接件的施工质量,就等同于控制好了单元式幕墙的质量。对于预埋件一定要在主体混凝土浇筑前放好,并调整好高度,并通过视准线控制好水平度。如果施工中个别地方需要进行预埋件的补充,经常会遇到主体钢筋的障碍,此时可以选择避开,为了更好的对候补预埋件的加固,可以增加一定数量的锚栓。转接件属于复杂受力构件,在施工中,要把控好转接件与埋件的焊接质量,要保证焊接长度及高度在规范要求范围之内,这也是增加了幕墙的安全性。在进行焊接时,要确保转接件不能发生变形。在进行测量放样时,通过对结构的合理分析,对单元式幕墙进行尺寸的纠偏。转接件上预留的长圆孔,是为挂接螺栓调节使用的,而这一步需要在分析完结构偏差以后进行的,根据偏差制定螺栓的位置。为了防止螺栓位移,在转接件焊牢以后,将长圆孔用垫片进行焊死。转接件在幕墙中主要起到抗拉和抗旋转的作业,尤其是在阴雨大风天气,就更能体现其作用。在一定程度上保证了幕墙不会松动和掉落等问题发生。
2.板块的吊装与挂接施工
由于单元板块面积较大,再加上各种材料的组装,致使它的自重比较大,在吊装过程中不能撞击,尤其是玻璃幕墙,更加容易炸裂。需要注意的是,吊装板块时不能将吊点设置在框架上,这样很容易会应为力学的作用导致板块的框架发生变形或者出现破坏。如果要想吊装,可以将吊点设置在挂件上,或者采用帆布绳索将单块进行绑扎,然后在进行吊装。如果想要对其整体吊装,一定做好安全防护措施。吊装也是有规律的,要先吊最下边的,因为单元式幕墙安装的顺序就是从下向上安装,所以在吊装的时候,一定要先吊最下边的。严谨跨层吊装和安装,这也就要求我们在运输的时候,就要事先将各板块进行编号,将上部板块放在运输车的底部,下部板块放在上面。这样既能减少在施工中出现错误,又能够增加施工的效率。而在吊装前,要对预埋件和转角件的平面位置进行校核,在规范要求范围内,方可进行吊装,如果为进行校核,在安装中出现了问题,就会影响整体的施工进度。吊装上去的单元体,要进行精度调整,主要是垂直度和水平度的调节,由于吊装前已经进行了复核,这次的调节就相对容易一些。要保证每层楼的单元式幕墙的高差不能大于2mm,而且各楼层的偏差不能向下一层累积,防止因累积差值过大,增加单元式幕墙间的缝隙,影响整体结构的密封性,而对于各单元体间的高差应控制在1.5mm,可见,每个环节都要做到精细化,才能赢得好的品质。
板块调节完成以后,下一道工序就是挂接,第一块板块挂接完成后,要对四个方向的位置进行复核,对不满足要求的立即进行调节。否则就会影响和它组合的单元体,增大单元体之间的缝隙,对单元式幕墙的密封性产生了一定的影响。在施工中如果遇到无法密合到一起的板块,一定要检查原因,先观察是否是受到杂物的影响,在进行胶锤的辅助。在挂上层板时,一定要在交界处填满发泡胶条,从而上下形成了两个独立的空腔,增加了单元式幕墙的密封性能[5]。
3.幕墙的防火层施工
防火层的工序在单元板块安装完成之后进行,首先是将镀锌钢板弯折到需要的尺寸,接着将防火棉塞入进去,保证其密实度,对于镀锌钢板与梁的固定方式采用射钉枪进行。另一面固定在单元板块上,才用螺栓进行固定。每个固定边都要有翻折,同时还要填满防火胶。
结束语:
综上所述,单元式幕墙的质量与设计和加工安装有着密切的联系,每一个环节的质量控制都是关键所在,如果一个环节出现了问题,都会为企业带来巨大的经济损失。单元式幕墙具有着施工周期短,安全性及稳定性能高,施工简单等优点,值得我们在建筑施工中推广应用。为此,我们也要不断提高自身的专业知识,总结施工经验,建设精品幕墙。
参考文献
[1]田喜, 张殿宇. 单元式幕墙设计及加工安装技术研究[J]. 建筑与装饰, 2021(7):2.
[2]王金刚, 高闯. 单元式幕墙设计及加工安装技术研究[J]. 建筑与装饰, 2020(3):2.
[3]蒋乾阳. 单元式幕墙设计及加工安装技术[J]. 2021.
[4]殷为芬. 单元式幕墙设计与施工衔接的研究[J]. 房地产导刊, 2019, 000(009):242.
[5]钱晓亮. 探析单元式幕墙的设计要点[J]. 建材与装饰, 2019(30):2.
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