(完整版)单元式幕墙基本介绍

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建筑幕墙主要应用于城市高层建筑、大跨度建筑、异型建筑、建筑物采 光顶、公共建筑物或建筑综合体，如高档写字楼、酒店、体育场馆、机场、 车站、会展中心、商场、企事业单位或政府办公大楼等。作为建筑物的外围 护结构，建筑幕墙可以通过不同的饰面材料及不同的结构满足建筑物的外装 饰需要，具有保护建筑物、遮风、挡雨、隔声隔热、采光、通风、抗震等建 筑功能，而且与普通填充墙相比，建筑幕墙具有建设速度快、结构质量轻、 易维护的特点。我国现行标准《高层建筑混凝土结构技术规范》第4.9.5 条 明确指出：150 米以上的高层建筑外墙宜采用各类建筑幕墙。因此，建筑幕 墙已成为现代大型建筑物必要的组成部分，成为城市建筑现代、美观、宜居、 节能、低碳、安全的重要标志。
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雨幕原理应用示意图
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➢3、等压原理 等压原理是雨幕原理中进
行外墙防水的最有效途径。其 核心思想是“雨幕”两侧的压 力达到平衡，消除渗漏三要素 中的“作用”，尤其是风压的 作用。实际应用中，真正达到 等压并非易事，如自然界中风 速是随机的，造成的波动风压 很难使“雨幕”两侧时时等压。
优点：可用于单元组件任何角度对插。 缺点：集水、排水功能尚不理想。
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➢ 2、收口技术 单元式幕墙单元组件间靠对插完成接缝，因此它的安装顺序要求非常严格， 即每一层要横向按次序一块接一块对插，当中不能留空位（因为对插接缝无 法平推进入空位），安装完一层再安装上一层，最后一个单元如何与相邻两 单元连接是一个难点，因为已安装固定的左右两单元组件之间距净空比单元 组件实际宽度要小，这个组件无法在水平方向平推进入空位，也不能先插一 侧再插另一侧，这样在设计时，对最后一个单元组件的组装要考虑好接缝方 法（现在一般采用二加一收口法，一处收口点留三单元空位，收口时两单元 组件平推进入空位，再从上向下插最后一单元组件或用先固定相邻两不对插 件的组件，定位固定后插入第三者插件完成接缝，第三者插件与单元组件要 错位插接，达到互为封口）。
收集储存阶段幕墙防水形式
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➢3、结构化防水-雨幕等 压阶段
结构化防水是幕墙防 水技术走向成熟的标志， 通过综合运用雨幕原理 和等压原理，从幕墙节 点结构设计入手，“允 许水通过幕墙表面渗入， 并能将水合理组织排 出”，这是幕墙防水技 术的主动阶段。我国的 单元式幕墙（Unitized System）就属于这一阶 段的典型幕墙技术。
单元式幕墙通过对插完成接缝，这样在上、下、左、右4个单元连接点上必然 有一个4个单元组件对插件均不能到达的地方，此处必然有一个内外贯穿的洞， 如何堵好这个洞就是单元式幕墙的封口技术。对这个部位的处理目前有两种 方案，即横滑型和横锁型。
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➢ 1）、横滑型 横滑型构造就是在左、右相邻两单元组件上框中设封口板，这个封口板封堵 了4个组件结合部位的内外贯通的开口，而且还有集水槽和分隔板的功能。由 于这个封口板不限制上单元下框在两相邻下单元组件上框内滑动，因此就叫 横滑型。其特点如下：
尘密线
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单元幕墙的防水排水原理
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•⑵、水密线 它是单
元幕墙的重要防线，通
过幕墙表面的少量漏水
可以越过这条线，进入
单元幕墙的等压腔，通
过合理的结构设计，进
入等压腔水将被有组织
的排出，没有继续进入
室内的能力，达到阻水
的目的。有时为了提高
幕墙的水密性能，也可
能同时设置多道水密线。
优点：集水、排水功能比较成熟，水密性能达到2500Pa。 缺点：只能用于处于一个平面上的单元组件。
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➢ 2）、横锁型 横锁型是在接缝处竖框空腔中设一个多功能插芯，这种插芯由两部分组成， 即对插的封口部分和一个向上开口其他五面封闭的集水壶组成。由于多功能 插芯位于上下两单元交接处，将上下两单元组合成一个整体，上下单元形成 横向锁定，即左右相邻两单元不能滑动，故成横锁型。其特点如下：
构件式幕墙又称框架式、元件式幕墙，是指安装时其竖框（或横 梁）先安装在主体结构上，再安装横梁（或竖框），竖框和横梁组成 框格，然后把面板材料固定在竖框和横梁组成的框格上的幕墙。构件 式幕墙主要特点是：
1、施工手段灵活，工艺较为成熟，目前仍然被广泛应用；
2、大量安装作业在现场进行，安装顺序基本不受主体结构的影响；
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➢2、雨幕原理
雨幕原理是建筑防水设计的一个原理，它假定墙体外表面为 一层“幕”，研究如何阻止雨水或雪融水透过这层幕的机理。它 的研究范围包括：缝隙或孔洞影响、重力作用、毛吸作用、表面 张力的影响、风运动能的影响、压力差的作用等。下表是应用雨 幕原理解决实际问题示意图。
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海外项目一般采用单元式幕墙系统，这是因为当地的幕墙劳务人员少或劳务 费较贵。
海外或内地较高档次的幕墙系统的钢结构支架尽量设计为：工厂加工，现场 螺栓连接，以减少工地焊接工作量。
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三、单元式幕墙的技术特点：
由于单元式幕墙接缝构造的特点，其技术特点主要表现在下述三个方面： ➢ 1、封口技术
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单元体生产可以实现标准化、工厂化，有利于提高产品质量，缩 短现场施工 周期，从而为业主带来较大的经济效益，也符合现代城市 管理的需要； 对生产、施工的硬件设施、管理水平要求较高，需要配 备大型厂房、现代化生产加工设备和专业施工设备，有严格的生产工 艺、生产施工流程和施工组织管理。
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➢ 3、单元式幕墙与主体结构的连接与吊装 在主体结构上安装单元式幕墙的转接件，要对一个安装单元（全高或8—10个楼 层）一次全部安装调整到位，用转接件的安装精度来保证单元式幕墙的安装质量， 即单元式幕墙外表面的平整度是靠转接件的安装精度和单元式幕墙单元组件构造 厚度的精度来保证的。单元式幕墙的单元组件在工厂已将面板（玻璃、铝板、花 岗石板）装配好，在主体结构上安装连接要在室内一侧操作，因此内侧必须要有 操作空间（由于手无法穿过面板在外侧进行操作），这样对楼板与柱外边平齐 （或柱外边突出楼板或实体墙）的建筑，如果单元组件与主体结构的连接点布置 在柱位（实体墙面）上，安装时操作难度很大。而当建筑立面上幕墙分格必须在 柱位时，就要在设计上采取措施在柱宽以外楼板上设连接点，使连接点避开柱位。 单元组件在主体结构上安装连接是相邻两单元组件对插接缝和单元组件与主体结 构的连接对插（扣、挂）同时进行，由于单元组件与连接件均有偏差，除安装在 主体结构上的连接件除安装精度要保证单元组件的安装质量外，还要在吊装固定 过程中具有一定的调节可能，也就是说连接件要具有三向六自由度（三维方向移 动和绕X、Y、Z轴转角）。
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结构化防水-雨幕等压阶段幕墙防水形式
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（三）、幕墙防水技术综合比较 ：
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（四）、幕墙的防水设计原理：
➢ 1、漏水三要素： • 1）、幕墙内外有缝隙或孔洞。 • 2）、缝附近有水。 • 3）、使水向室内流动的作用。
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单 元 体 的 现 场 吊 装
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四、单元式幕墙的防水：
（一）、前言 水密性一直是建筑幕墙节点设计的重要问题。经不完全的统 计，在实验室中有90%幕墙样品需经修复才能通过试验。在实 际工程应用中，也存在同样的问题。为解决幕墙的防水问题， 许多专家学者对防水原理进行了研究和实验，总结出完整的 防水设计理论。比较著名的是“雨幕原理”和在实际应用中 常用的“等压原理”。这些概念既有区别又有联系，甚至很 难理解，致使在实际应用时造成误解，给幕墙的防水设计带 来不便。
度 表面平整度
防水
工期
维修
工厂加工，现场安装 一般 一般 一般 较长 方便
工厂组装，现场吊装 较高 较好 较好
基本与主体同步 复杂
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一、框架式幕墙与单元式幕墙的比较
比较项目
框架式幕墙
单元式幕墙
对场地的要求 占工地现场较小空间
占工地现场较大空间
对埋件的要求 采用预埋件或后补埋件
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（五）、单元幕墙防水原理分析 ： ➢1、单元式幕墙的定义
根据《建筑幕墙》(GB/T 21086-2007)定义：“由各种墙面板与支 承框架在工厂制作成完整的幕墙结构基本单位，直接安装在主体结构上 的建筑幕墙。”
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Байду номын сангаас
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➢2、单元幕墙的三道 密封线 •⑴、尘密线 为阻 挡灰尘设计的一道密 封线，一般由相邻单 元的胶条相互搭接实 现，起到阻挡灰尘和 披水的作用。
建筑幕墙的用途及分类：
建筑幕墙通常是指由面板与支承结构体系（支承装置与支承结构）组成， 相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受 荷载与作用的建筑外围护系统。建筑幕墙除了具有一般的建筑功能，体现建 筑艺术，具有通透、宜居、美观功能外，更重要的是具有节能和安全功能。 建筑幕墙通常承担了建筑物65%以上的节能效果，由于建筑幕墙具有较强的 抗位移能力和变形能力，抗震能力强。
建筑幕墙按照施工方式不同通常分为单元式幕墙和构件式幕墙；按照面 板材料类型不同通常分为玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙、人造板材幕墙、 组合面板幕墙。此外，目前还出现了智能幕墙、双层幕墙、光伏幕墙等新型 高科技幕墙产品。
单元式幕墙又称单元体幕墙，是指由许多独立的单元体组合而成的幕墙。 由于独立的单元体可以全部在工厂内加工组装完成，然后运往工地进行吊装， 其安装简单而且基本可以实现与建筑主体结构同步施工，它具有以下特点：
对施工组织的要 求
一般
运输成本
较低
单价
实现不标准板块 难易程度
节能效果
较低 易 好
优先选用预埋件
较严格
较高 较高(比采用框架幕墙高约
20~30%) 难
好
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二、如何选择幕墙的形式：
一般情况下，业主对幕墙的档次要求较高时，推荐使用单元式幕墙，质量好， 工期短，但价格较为昂贵。如果业主很在乎幕墙造价时，则推荐使用框架式 幕墙，现场施工精度难以保证，工期长，价格相对较便宜。
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（二）、幕墙防水技术的发展历史： 按照建筑幕墙的防水原理可以将幕墙的发展划分为三个阶段：
➢1、完全密封阶段（Front Sealed） 主要以构件式幕墙（Stick Built System）的结构形式为主，原理
很简单，有缝的地方就采用防水密封材料进行封堵，是被动防水阶段。
单元式幕墙基本介绍
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建筑幕墙行业基本情况：
随着建筑装饰行业规模的扩大，行业内部的专业化分工越来越细，建筑 幕墙（俗称“外装”）作为建筑外围护结构，已经成为一个专业领域1，其业 务模式和管理体制与室内装修（俗称“内装”）等一般装修装饰业务有一定 区别。“内装”更讲艺术，而“外装”更讲技术，内装行业像“中餐”—— 依靠项目经理，而幕墙行业像“西餐”——可以工厂化、标准化2。此外，外 装对建筑节能具有更加突出的作用，建筑物围护结构的能量损失主要来自三 部分：①外墙；②门窗；③屋顶，其中外墙、门窗和部分屋面都与建筑幕墙 直接相关，并且这三部分的节能技术目前各国建筑界都非常关注。
3、现场管理工作量大，对工程管理水平要求较高。
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一、框架式幕墙与单元式幕墙的比较
比较项目
框架式幕墙
单元式幕墙
定义
现场在主体结构上安装 立柱、横梁和各种面板 的建筑幕墙
由各种墙面板与支承框架在工厂制 作成完整的幕墙结构基本单位，直 接安装在主体结构上的建筑幕墙
安装方法 加工安装精
完全密封阶段幕墙防水形式
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➢2、收集储存阶段(Mass or Storage) 幕墙面板接缝形式有所改进，主要以简单插接形式进行防水。由于
认识到幕墙不可能实现完全密封，采用插接的方式具有一定的主动性， 能够将收集到少量的雨水或雪水储存，靠自然蒸发阻止水的进一步渗透， 事实证明这种技术仍然不能很好的解决防水问题。