1幕墻工程設(shè)計方案的技術(shù)分析與優(yōu)化建議1前言上，都具有一定的科學(xué)性、先進性及合理性，但是在很多局部地方可以2本工程原招標(biāo)幕墻設(shè)計方案的特點3.現(xiàn)行的許多單元式幕墻系統(tǒng)構(gòu)造不甚合理，未采用可獨立更換性設(shè)計，一旦4.室內(nèi)、外側(cè)龍骨視覺效果要好。作為幕墻結(jié)構(gòu)體內(nèi)的龍骨，連接螺釘?shù)耐饴痘肌６O(shè)計方案盡量把所有構(gòu)件的連接螺栓一律23針對工程設(shè)計方案的技術(shù)分析與優(yōu)化建議1)防水構(gòu)造設(shè)計優(yōu)化及深化原單元幕墻設(shè)計方案中橫豎縫最外層對碰膠條形成雨屏，為第一道密封 (打有排水孔，是非完全密封);內(nèi)部橫豎方向?qū)Σ逵材z條形成第二道密封，第一道與第二道密封之間形成的腔體為等壓腔。由于原方案型材后部橫豎方向第三道插接只是非密封的硬性插接，無法形成氣密線及有效防水，第一道密封為非完全密封的雨屏，因此第二道密封必須完全封閉，承擔(dān)水密線、氣密線雙重作用。但原方案十字縫部位在膠條與鋁型材槽插接處伸縮部位頂部存在縫隙，膠條連接處也未明確密封處理措施，處理不好可能存在漏氣和漏水隱患。3a.十字縫部位的防水處理：板塊封口部位是幕墻系統(tǒng)的水密性、氣密性的一個薄弱環(huán)節(jié)，處理的好壞也是一個關(guān)鍵問題，封口部位指相鄰單元板塊的接縫處，我們將橫鎖式幕墻每橫排單元板塊的上橫框第二道密封采用橫向連續(xù)的硬質(zhì)膠條密封，形成水壩；豎向則搭接密封在橫向膠條外，每層高度為一個密封單元。十字封口處頂部縫隙則用耐候密封膠實現(xiàn)全密封，既起披水作用，又阻止空氣向室內(nèi)滲透，使雨水沿膠板排到豎框前部，通過外部雨幕膠條的瀉水口排出室外?？捎行Ы鉀Q十字縫處漏氣和漏水問題。b.鋁型材連接處處理：鋁型材角部連結(jié)及拼接處采用高防水組角膠，確保所有型材連接處不會發(fā)生滲漏。c.膠條連接處處理：交圈膠條角部連接處采用整體成型及組角耐候膠保證在一定變形情況下不滲漏。4d.改善第三道密封設(shè)計：第三道插接采用鋁條和密封膠條結(jié)合的方式，即可同時起到插接和有效密封作用，并實現(xiàn)柔性連接(如下圖)。優(yōu)化方褒化方案原方案原方案5改善第三道密封實現(xiàn)柔性連接十字縫處橫豎防水線原理示意圖2)細(xì)部設(shè)計優(yōu)化玻璃嵌入槽口總深度為22mm,(如下圖)按現(xiàn)行玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003中的要求，6+12+6玻璃嵌入槽口深度應(yīng)不小于17mm,玻璃下邊與槽口底部不小于7mm,玻璃嵌入槽口總深度應(yīng)不小于24mm,因此玻璃嵌入槽口總深度不符合規(guī)范要求。我司優(yōu)化方案為將玻璃嵌入槽口總尺寸調(diào)整為25mm(如下圖),即可完全滿足規(guī)范要求。63)節(jié)能設(shè)計優(yōu)化2原原案方案品霞單元幕墻豎向立柱接外凸窗窗框部位，因沒有設(shè)置隔熱斷橋型材，熱量通過鋁型材直接與室內(nèi)外露鋁型材接觸，形成了直接傳遞熱量的冷橋，對局部節(jié)能不利(如下圖)。我司優(yōu)化方案采用在室內(nèi)外型材連接處開模設(shè)置隔熱材料(如下圖),既設(shè)置了斷熱，又確?？劢拥陌踩院推秸?，完善了整體品霞優(yōu)化方案原方案7優(yōu)化方案原方案(2)EWS1單元幕墻外凸窗系統(tǒng)單元幕墻外凸窗系統(tǒng)是本工程一大亮點。它凸出在幕墻面外，數(shù)量多，開關(guān)使用較頻繁，其結(jié)構(gòu)安全性、防水性、構(gòu)造合理性、使用靈活性、耐久性、節(jié)能性的保障至關(guān)重要。凸窗十字節(jié)點外視效果凸窗十字節(jié)點內(nèi)視效果1)外凸窗開啟扇系統(tǒng)構(gòu)造a.外凸窗左右兩側(cè)為內(nèi)平開窗，原設(shè)計方案中部立式膠條與窗構(gòu)造設(shè)計配合欠妥，窗在打開或關(guān)上時，立式膠條端部與窗扇型材外部凸起部位來回碰撞干涉，將嚴(yán)重影響窗的啟閉使用，時間久了立式膠條也將被刮脫破壞。另外若有少量滲漏水進入開啟窗腔體，此構(gòu)造因有外擋板滲漏水不易排出，可導(dǎo)致滲漏。(如下圖)8b.原設(shè)計方案窗扇內(nèi)扣條與窗扇型材配合間隙較大，安裝后將出現(xiàn)移位導(dǎo)連接簡便，并確?？蹢l安裝緊密和組裝的平整度。(如下圖)優(yōu)化方案原方案優(yōu)化方案原方案92)外凸窗頂部防水a(chǎn).外凸窗突出幕墻面，長期暴露在室外，其防水是關(guān)鍵，而其頂部防水排水設(shè)計尤為重要。原設(shè)計方案頂部鋁板采用折邊直接插入鋁型材槽口的形式安裝，不易保障防水，若處理不當(dāng)出現(xiàn)滲漏將是一大遺憾。我司優(yōu)化方案采用設(shè)置防水膠縫和排水坡度的方式，堵排結(jié)合確保無滲漏，而且方便清洗維護，具備一定的雨水沖刷自潔功能。另外，在不存在防水問題的室內(nèi)層的鋁板接縫則仍然按原方案進行，使室內(nèi)接縫的完整性和效果更好。(如下圖)優(yōu)化方案原方案b.EWS1B外凸窗花臺門診樓EWS1B外凸窗花臺的防水處理也很重要。我司將頂部易滲漏部位的原密拼縫設(shè)計也優(yōu)化為外面為防水可靠的耐候膠縫內(nèi)置批水板的設(shè)計。另外，在不存在防水問題的室內(nèi)層的鋁板接縫則仍然按原方案進行，使室內(nèi)接縫的完整性和效果更好。3)外凸窗節(jié)能設(shè)計優(yōu)化原方案外凸窗部位外部部分鋁型材與室內(nèi)直接連通，易造成熱量損失，對保溫節(jié)能不利。我司優(yōu)化方案采取適當(dāng)?shù)母魺峁?jié)能措施，減少熱量傳遞，提高節(jié)能性能。(如下圖)優(yōu)化方案(3)裝飾遮陽穿孔鋁板系統(tǒng)單元幕墻外凸窗上部的裝飾遮陽穿孔鋁板系統(tǒng)是本工程又一大亮點，是集裝飾效果和功能實現(xiàn)的點睛之筆。原設(shè)計方案穿孔鋁板面板單塊尺寸多為2760x2310和1440x2760,單塊面板很大，采用點連接，無加強肋，其面板平整度、撓度變形控制和連接強度是關(guān)鍵。我司采用以下方案進行處理：1)邊部加強設(shè)計：鋁板采用折邊處理，在角部采用角鋁整體組框，提高邊部強度、板面平整度和抗變形能力；2)面板加強肋設(shè)計：為更好保證面板平整度、撓度變形控制、點連接處的連接強度，大板面穿孔鋁板必須采用加強筋設(shè)計。為更好地保證立面效果，我們采用只在分格縫位置設(shè)井字型加強肋，正好不銹鋼連接件穿過此加強筋，既能大大加強局部連接，也可確保板面平整度，同時也是加強肋可見時的最好效果。(如下圖)0o0OpOO○Op0bOObC0優(yōu)化方案3)室內(nèi)效果：室內(nèi)凸窗處人的高度可以看到穿孔板背部，因此背后加強肋不可以多加，且必須保證美觀，最好看不見加強肋。如果業(yè)主對此處效果要求極高且在投資允許的情況下，建議采用較厚的蜂窩鋁板的方案，或內(nèi)外兩層鋁板中間加強肋不可見的方案，內(nèi)外層鋁板均做飾面處理，其安全性、完整性、美觀性(4)EWS1單元幕墻系統(tǒng)陽角系統(tǒng)原方案在單元幕墻陽角處設(shè)計了整體轉(zhuǎn)角板塊作為主要構(gòu)造進行設(shè)計(詳見原方案圖紙SD110等節(jié)點),有以下幾點不足之處：玻璃外片嵌入鋁壓條尺寸過小，不符合規(guī)范要求，在板塊變形情況下容玻璃后襯鋁背板螺釘無法安裝，存在工藝問題。針對以上情況我司做了相應(yīng)優(yōu)化(如下圖),同時在角部采用連續(xù)的橫向防水膠條，確保防水體系的貫通。比網(wǎng)意優(yōu)化方案(5)EWS1單元幕墻頂部格柵系統(tǒng)1)格柵型材尺寸問題：原方案格柵型材尺寸較大，采用整體型材開模，開模尺寸達到330x100,超出一般鋁型材廠商開模限制尺寸；即使有超大擠壓機開模其壁厚也將要求在4—5mm以上，造成較大材料浪費。我司優(yōu)化方案采用組合模具進行設(shè)計，沒有生產(chǎn)能力限制，開模精度更有保證，在保證安全可靠性的同時還能大大降低型材用量。(如下圖)2)單元格柵與推拉窗及墻體位的收口鋁板處理：原幕墻方案：(詳見SD013、SD122A等)單元格柵為鏤空裝飾板塊，沒有面板，不具備防水功能，因此單元格柵與推拉窗及墻體位的收口防水處理相當(dāng)重要，若發(fā)生滲漏，將直接進入室內(nèi)。原方案的型材與鋁板密縫連接極易滲漏，推拉窗、少部分粉刷層、收口鋁板和單元板塊之間產(chǎn)生多道接口，處理不好存在多處漏水隱患。采用一道鋁板兩道膠縫將單元板塊與推拉窗之間全封閉處理，并設(shè)計適當(dāng)排水坡度，(如下圖)具有以下優(yōu)點：a.減少接縫，簡化環(huán)節(jié)，減少滲漏可能的途徑，提高防水性能；b.兩道耐候膠縫防水，相對鋁材與鋁板直接密拼及鋁板與混凝土結(jié)構(gòu)接縫c.收口鋁板不與混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生直接影響，可不受正常結(jié)構(gòu)偏差的影響，d.外觀效果更好更完整。優(yōu)化優(yōu)苑方案案原方案原方案(6)EWS1單元幕墻預(yù)埋件系統(tǒng)及轉(zhuǎn)接系統(tǒng)優(yōu)化詳見3、4說明。2.EWS2單元幕墻系統(tǒng)(1)防水構(gòu)造設(shè)計優(yōu)化及深化案中橫豎縫最外層對碰膠條形成雨屏，為第一道密封(打有排水孔，是非完全密封);內(nèi)部橫豎方向?qū)Σ逵材z條形成第二道密封，第一道與第二道密封之間形成的腔體為等壓腔。原設(shè)計方案存在以下不足之處：由于原方案型材后部橫豎方向第三道插接只是非密封的硬性插接(如下圖),無法形成氣密線及有效防水，第一道密封為非完全密封的雨屏，因此第二道密封必須完全封閉，承擔(dān)水密線、氣密線雙重作用。但原方案十字縫部位在膠條與鋁型材槽插接處伸縮部位頂部存在縫隙，膠條連接處也未明確密封處理措施，處理不好則可能存在漏氣和漏水隱患。我司優(yōu)化深化方案，改善主單元幕墻系統(tǒng)的氣密性和水密性：1)十字縫部位的處理：安裝完三個板塊，在安裝第四個板塊時在膠條與鋁型材槽插接處伸縮部位的縫隙打滿耐候膠密封，形成完全密封，有效解決了十字縫處漏氣和漏水現(xiàn)象(如下圖)。優(yōu)化方案原方案2)鋁型材連接處處理：鋁型材角部連結(jié)及拼接處采用高防水組角膠，確保所有型材連接處不會發(fā)生滲漏。3)膠條連接處處理：交圈膠條角部連接處采用整體成型及耐候膠滿填縫以確保在一定變形情況下不滲漏；橫向膠條連接縫處另加一塊配合連接板并在連接縫隙打滿耐候膠以確保防水線貫通而不滲漏。4)改善第三道密封設(shè)計：第三道插接采用鋁條和密封膠條結(jié)合的方式，即可同時起到插接和有效密封作用，并實現(xiàn)柔性連接(如下圖)。優(yōu)化方案原方案(2)細(xì)部設(shè)計優(yōu)化1)原方案設(shè)計節(jié)點中，(如SD200～SD226中的單元幕墻節(jié)點),隔熱條穿條復(fù)合工藝必然在打結(jié)構(gòu)膠工藝之前，因而使結(jié)構(gòu)膠從外面打膠沒有足夠的打膠操作空間，很難施工。應(yīng)調(diào)整為在室內(nèi)打結(jié)構(gòu)膠(如下圖)。或采用先打結(jié)構(gòu)膠再將玻璃板塊掛裝在主體框架上的單元、小單元結(jié)合體系。優(yōu)化方案原方案2)SD206中，隔熱條承受玻璃重力產(chǎn)生的剪力和彎矩，結(jié)構(gòu)膠長期承受靜荷載，我司優(yōu)化方案為在玻璃底部增加固定2mm厚承重鋁托條，托條上2mm厚橡膠墊與玻璃接觸。既滿足規(guī)范要求，使結(jié)構(gòu)膠不再直接長期承受玻璃重力，又使隔熱條避免承受玻璃重力產(chǎn)生的剪力和彎矩，為簡便易行的解決方案。(如下圖)結(jié)構(gòu)膠長期受力優(yōu)化方案原方案優(yōu)化方案原方案(3)節(jié)能設(shè)計優(yōu)化原幕墻方案EWS2系統(tǒng)單元幕墻內(nèi)倒窗(見原圖SD021)存在以下不足：內(nèi)倒窗窗框窗扇部位，因沒有設(shè)置隔熱斷橋型材，熱量通過窗框窗扇鋁型材直接傳遞到室內(nèi)，形成了直接傳遞熱量的冷橋，對局部節(jié)能不利；開窗部位比不開窗部位多出了兩圈窗框窗扇尺寸寬度，尺寸較大，對整幅幕墻整體效果影響較大。1)設(shè)計了隔熱斷橋內(nèi)倒窗框及隱框式內(nèi)倒窗扇(如下圖),設(shè)置了斷熱冷橋，完善了整體節(jié)能性能。2)設(shè)計了隱框內(nèi)倒窗系統(tǒng)，窗扇為隱框，較好地保證了幕墻整體效果影響。優(yōu)化方案原方案(4)平推窗系統(tǒng)設(shè)計原方案隱框平推窗頂部無批水，內(nèi)部無有組織內(nèi)排水體系，水一旦進入系統(tǒng)內(nèi)，將可能直接發(fā)生滲漏，防水性能需再提高；另外組角系統(tǒng)還可更完善。我司優(yōu)化方案：(如下圖)內(nèi)排水構(gòu)造內(nèi)排水構(gòu)造頂部批水雨水易滲漏部位優(yōu)化方案原方案2)設(shè)計了內(nèi)排水構(gòu)造，即使少量水進入，也可沿著內(nèi)排水體系排出室外；3)雙組角系統(tǒng)：窗扇組角除擠角角鋁外，還設(shè)計了L形不銹鋼組角形成雙組角系統(tǒng)，確保窗的精度、平整度和整體性。4)開窗控制系統(tǒng)方案每個窗設(shè)兩副平推窗鉸鏈，執(zhí)手啟閉系統(tǒng)。人性化設(shè)計：對于低窗(下端在距地面850左右),執(zhí)手應(yīng)設(shè)置在側(cè)窗扇中部位置，對于高窗(下端距地面1200左右),則執(zhí)手應(yīng)設(shè)置在側(cè)窗扇下角位置；以便在合適的高度方便使3.單元幕墻轉(zhuǎn)接系統(tǒng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)設(shè)計是單元幕墻板塊實現(xiàn)幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接，轉(zhuǎn)接系統(tǒng)是整個幕墻系統(tǒng)安全與調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。普通轉(zhuǎn)接系統(tǒng)往往存在以下問題：a.XYZ三個方向可調(diào)節(jié)距離不夠，吸收適應(yīng)建筑誤差能力不強；b.連接可靠性不夠好，安全系數(shù)不夠大，尤其是外挑懸臂結(jié)構(gòu)的安全性；c.板塊繞X軸和Z軸旋轉(zhuǎn)微調(diào)能力較差，不能很好地適應(yīng)平面變形。本工程主要包括頂掛轉(zhuǎn)接系統(tǒng)和側(cè)掛轉(zhuǎn)接系統(tǒng)兩種。