单元式幕墙讲解

第八章 单元式幕墙 单元式幕墙（the unite system）是在工厂加工程度最高的一种幕墙类型。在工厂不仅要加工竖框、横框等元件，还要用这些元件拼装成单元组件框，并将幕墙面板（玻璃、铝板、花岗石板等）安装在单元组件框的相应位置上，形成单元组件（用板材冲压成幕墙单元，在嵌板单元上开洞安装玻璃）。就一个单元组件来说，它已具备了这个单元的全部幕墙功能和构造要求。单元组件的高度要等于或大于一个楼层，以便运往工地后直接固定在主体结构上。一个个单元组件上、下框（左、右框）对插形成组合杆，完成单元组件间接缝，最终形成整幅幕墙。 单元式幕墙在工厂已将单元组件制作完成，即面板已安装在单元组件框上，而单元组件与主体结构 的连接构件安装在单元组件内侧，在吊装时单元组件与主体结构的连接必须在内侧操作。单元组件间接缝靠相邻两单元组件相邻框对插组成组合杆完成接缝，即它不是在一个整体杆件上接缝，而是靠对插组成组合杆完成接缝。幕墙的外形、尺寸（精度）是在工厂完成的，幕墙的外表面平整度是靠安装在主体结构上的连接件的准确性和幕墙的构造厚度来保证的，在安装过程中无法调整。 国家标准《建筑幕墙》对单元式幕墙提出了专项要求。 8单元式幕墙专项要求 8.1性能 8.1.1应符合第三章3.1和3.2的要求，并满足设计要求。 8.1.2宜按《建筑幕墙》附录C进行现场淋水试验。 8.2材料 单元式幕墙的材料应符合本标准相关章节的要求。 8.3组件装配工艺质量要求 8.3.1单元框架的组装要求 8.3.1.1单元框架的竖向和横向构件应有足够的刚度并连接可靠，单元部件具有良好的整体刚度和结构牢固度，在组装和安装过程中不变形、不松动。 8.3.1.2单元框架的构件连接和螺纹连接处应采取有效的防水和防松措施，工艺孔应采取防水措施。 8.3.1.3单元主框架和单板副框架组件装配尺寸允许偏差应符合表8-1的要求。 表8-1 单元框架组件装配尺寸允许偏差 单位为毫米 项 目 尺寸范围 允许偏差 检测方法 框架长、宽尺寸 ≤2000 ±1.5 钢卷尺 ＞2000 ±2.0 分格长、宽尺寸 ≤2000 ±1.5 钢直尺 ＞2000 ±2.0 对角线长度差 ≤2000 ≤2.5 钢直尺 ＞2000 ≤3.5 同一平面高低差 ≤0.5 深度尺 装配间隙 ≤0.5 塞尺 8.3.2面板固定装配要求 面板的固定装配应符合4，5，6，7章的有关要求。 8.3.3密封胶条的装配要求 8.3.3.1对接型单元部件四周的密封胶条应周圈形成闭合，且在四个角部应连接成一体。 8.3.3.2插接型单元部件的密封胶条在两端头应留有防止胶条回缩的适当余量。 8.3.4单元部件和单板组件的装配要求 单元部件和单板组件装配尺寸允许偏差应符合表8-2的要求。 表8-2 单元部件和单板组件装配尺寸允许偏差 单位为毫米 项 目 尺寸范围 允许偏差 检测方法 部件(组件)长度、宽度尺寸 ≤2000 ±1.5 钢直尺 ＞2000 ±2.0 部件(组件)对角线长度差 ≤2000 ≤2.5 钢直尺 ＞2000 ≤3.5 结构胶胶缝宽度 +1.0 0 卡尺或钢直尺 结构胶胶缝厚度 +0.5 0 卡尺或钢直尺 部件内单板间接缝宽度（与设计值比） ±1.0 卡尺或钢直尺 相邻两单板接缝面板高低差 ≤1.0 深度尺 单元安装连接件水平、垂直方向装配位置 ±1.0 钢直尺或钢卷尺 8.4组件组装质量要求 8.4.1单元锚固连接件的安装位置允许偏差为±1.0mm。 8.4.2单元部件连接 8.4.2.1插接型单元部件之间应有一定的搭接长度，竖向搭接长度不应小于10mm，横向搭接长度不应小于15mm。 8.4.2.2单元连接件和单元锚固连接件的连接应具有三维位移调节能力，三个方向的调整量不应小于20mm。 8.4.2.3单元部件间十字接口处应采取防渗漏措施。 8.4.2.4单元式幕墙的通气孔和排水孔处应采用透水材料封堵。 8.4.3单元部件组装就位后幕墙的允许偏差应符合表8-3的要求。 表8-3 单元式幕墙安装允许偏差 项 目 允许偏差（mm） 检测方法 墙面垂直度 （幕墙高度H) H≤30m ≤10 经纬仪 30m150m ≤30 墙面平面度 ≤2.5 2m靠尺 竖缝直线度 ≤2.5 2m靠尺 横缝直线度 ≤2.5 2m靠尺 单元间接缝宽度（与设计值比） ±2.0 钢直尺 相邻两单元接缝面板高低差 ≤1.0 深度尺 单元对插配合间隙（与设计值比） +1.0 0 钢直尺 单元对插搭接长度 ±1.0 钢直尺 8.5外观质量 8.5.1面板外观质量应符合4，5，6，7章有关的要求。 8.5.2幕墙外露表面耐侯胶应与面板粘接牢固，幕墙面板接缝应符合第四章4.5.5的要求。 第一节 概述 一. 单元式玻璃幕墙连接技术要点 《玻璃幕墙工程技术

规范

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》JGJ102-2003第4.3.6条规定：“ 单元式玻璃幕墙，单元间采用对插式组合构件时，纵横缝相交处应采取防渗漏封口构造措施。”这是针对单元式幕墙的技术特点（接缝特点）作出的规定。由于单元式幕墙接缝构造上的特点，决定了单元式幕墙构造上的特殊性，这就是单元式幕墙对插接缝的封口技术。单元式幕墙通过对插完成接缝，这样在上、下、左、右四个单元连接点上必然有一个四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，如何堵好这个洞是单元式幕墙设计中必须解决好的问

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，即在设计型材前就要将封口的构造设计好，在设计型材断面时就要将封口构造体现在型材上，挤压出的型材断面就包含有封口构造要求，如果在设计时不考虑好封口构造，将造成不可弥补的损失。 二. 单元式玻璃幕墙连接构造处理特点 单元式幕墙是靠相邻两单元组件在主体结构上安装时对插完成接缝的，这样它在构造和连接处理上与构件式幕墙有着重大的区别。我们必须认识它的这些特点，才能做好单元式幕墙。 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003规定： 1．单元式玻璃幕墙在加工前应对各板块编号，并应注明加工、运输、安装方向和顺序。 2．单元板块的构件连接应牢固，构件连接处的缝隙应采用硅酮建筑密封胶密封，胶缝的

施工

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应符合规范第10．3．7条的要求。 3．单元板块的吊挂件、支撑件应具备可调整范围，并应采用不锈钢螺栓将吊挂件与立柱固定牢固，固定螺栓不得少于2个。 4．单元板块的硅酮结构密封胶不宜外露。 5．明框单元板块在搬动、运输、吊装过程中，应采取措施防止玻璃滑动或变形。 6．单元板块组装完成后，工艺孔宜封堵，通气孔及排水孔应畅通。 在主体结构上安装单元式幕墙的连接件，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，用连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连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）同时进行的，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）。它分两个阶段实施，即连接件在主体结构上安装时的调整和吊装过程中的微调。为保证单元式幕墙外表面平整度，在主体结构上安装连接件时，要使Z方向一次完全到位，即连接件安装固定后不能有Z向位移，X、Y向要初步调整到位，且在设计连接件（单元组件上的连接构件）时，要使它们在安装过程中，在X、Y向能微量调整位移和绕X、Z轴能微调转角，以使吊装就位能顺畅实施。调整到位后，在X方向，一侧要固定定位，另一侧要能活动并复位。 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），由于收口处理技术比较复杂，因此最好每层只设一处收口点，这就要求在设计时就确定好收口点位置及相应的收口方法，非设计收口部位不能中断安装过程而留空位，在编制施工组织设计（全部土建工程而不是幕墙工程分部的施工组织设计）时，特别是施工总平面图设计时要注意到单元式幕墙横向一、一对插的特点，将施工机具布置在单元式幕墙收口部位（图8-1~8-4），不能任意布置，因为高层建筑的塔吊、施工电梯等施工机具，每隔三层左右要和主体结构拉接一次，这些拉接件将使单元组件无法通过而中断安装而留下空位，要待这些机具拆除后才能收口，难度就相当大，即使采取一些临时措施，效果也不会理想。因此对采用单元式幕墙的建筑，在编制总施工组织设计时，施工总平面图要按单元式幕墙组装规律，将施工机具布置在单元式幕墙收口部位，这是实现工地工期短的关键。 收口示意图 图8-1 上海金茂大厦四台施工电梯集中布置在收口部位 图8-2 上海中银大厦总包投标

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（施工电梯布置在非收口部位方案） 图8-3 上海中银大厦施工电梯布置图(施工电梯布置在收口部位) 图8-4 单元式幕墙（the unite system）是在工厂加工程度最高的一种类型幕墙。在工厂不仅要加工竖框、横框等元件，还要用这些元件拼装成单元组件框，并将幕墙面板（玻璃、铝板、花岗石板等）安装在单元组件框的相应位置上，形成单元组件。就一个单元组件来说，它已具备了这个单元的全部幕墙功能和构造要求。单元组件的高度要等于或大于一个楼层，以便运往工地后直接固定在主体结构上。一个个单元组件上、下框（左、右框）对插形成组合杆，完成单元组件间接缝，最终形成整幅幕墙。 单元式幕墙的主要工作量是在工厂完成的，这样它可以进行工业化生产，大大提高劳动生产率和产 品质量，单元式幕墙最大优点是工地工期短。其一，因为它大部分工作量是在工厂完成的，运往工地后仅为吊装就位、固定的工作量，这部分工作量占全部幕墙工作量的份额很小。其二，幕墙吊装可以和土建同步进行，使总工期缩短，例如上海中银大厦（53层），98年1月5日当核心筒施工第25层、主体结构施工第14层时，开始吊装幕墙，98年4月23日当核心筒施工第44层、主体结构施工第30层时，幕墙吊装第9层，98年7月3日当核心筒施工P1层、主体结构施工第43层时，幕墙吊装第17层，98年9月10日主体结构封顶时，幕墙吊装第34层，99年4月26日（主体结构封顶后6个月）完成全部幕墙吊装闭合（主体结构施工第40层时，幕墙吊装到第15层，内部装修开始），99年10月底全部竣工，交付使用单位（图8-12~图8-18）。但工地工期短不会自然实现，要靠人认识单元式幕墙的特点，对施工组织设计作科学、合理的安排才能实现，如果不掌握单元式幕墙的安装规律，可能适得其反。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，安装完一层再安装上一层，中间不能空缺，这样就要求施工机具（塔吊、施工电梯）不能任意布置，只能布置在单元式幕墙的收口部位。因此采用单元式幕墙的建筑的总承包单位要按这一要求来进行整个工程的总施工组织设计，特别是施工总平面图设计，即施工机具（塔吊、施工电梯等）要按照单元式幕墙的组装规律来进行布置，这是实现工地工期短的关键。 上海中银大厦1998年4月10日核心筒施工第40层， 主体结构施工第26层，石材幕墙吊装第5层。 图8-12 上海中银大厦1998年4月10日核心筒施工第44层， 主体结构施工第30层，石材幕墙吊装第9层。 图8-13 上海中银大厦1998年7月3日核心筒施工P1层， 主体结构施工第43层，石材幕墙吊装第17层。 图8-14 上海中银大厦1998年10月21日核心筒、 主体结构完成。石材幕墙吊装第36层。 图8-15 上海中银大厦1998年12月14日核心筒、 主体结构完成。玻璃幕墙吊装第51层。吊车已拆。 图8-16 上海中银大厦1999年2月8日核心筒、主体结构 完成。玻璃幕墙完成P1层。施工电梯已拆。 图8-17 上海中银大厦1999年2月8日核心筒、主体 结构完成。玻璃幕墙大面上完成，准备收口。 图8-18 三. 单元式幕墙与主体结构的连接与吊装 单元式幕墙是靠相邻两单元组件在主体结构上安装时对插完成接缝的，这样它在构造和连接处理上与构件式幕墙有着重大的区别。我们必须认识它的这些特点，才能做好单元式幕墙。 在主体结构上安装单元式幕墙的连接件，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，用连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连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。 在实体墙面上布置连接点，由于要使一个安装单元（全高或8—12个楼层）的所有连接件三向精度一次全部调整到位，就需用多个吊蓝（例如在实体墙面上安装调整连接件，有时要在三个楼层面，每层配3—5个吊蓝）进行安装调整，这时安装调整连接件用的工时可能是吊装固定单元组件用的工时的3—5倍。而且由于组件内侧没有操作空间，要求连接件在三向全部达到位置要求的精度，且单元组件上的连接构件与连接件的配合要完全吻合才能在吊装时一次就位成功（这很难做到），如果主体结构上的连接件和单元组件上的连接构件的配合公差稍大，就无法顺畅安装到位，有时就要采用野蛮的敲、击方法迫使单元组件就位，即使这样也还会有部份组件无法完全安装到位。 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，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）。它分两个阶段实施，即连接件在主体结构上安装时的调整和吊装过程中的微调。为保证单元式幕墙外表面平整度，在主体结构上安装连接件时，要使Z方向一次完全到位，即连接件安装固定后不能有Z向位移，X、Y向要初步调整到位，且在设计连接件（单元组件上的连接构件）时，要使它们在安装过程中，在X、Y向能微量调整位移和绕X、Z轴能微调转角，以使吊装就位能顺畅实施。调整到位后，在X方向，一侧要固定定位，另一侧要能活动并复位。下面以T型连接构件为例来说明，改进前的T型连接件只要安装在主体结构上的连接件或安装在单元组件上的连接件任一方有偏差就无法完成对插，改进后的T型连接件，一侧为大腰鼓型，另一侧为小腰鼓型，大腰鼓侧向固定定位，小腰鼓能活动并复位。 图8-5 改进前的T型连接件 图8-6 改进后的T型连接件 单元式幕墙在吊装时，两相邻（上下、左右）单元组件通过对插完成接缝，它要求单元式幕墙用的铝型材不仅外观质量要完全符合GB/T5237的规定，而且还要提出补充要求，即对插件的配合公差和对插中心线到外表面的偏差要控制在允许范围之内。单元式幕墙单元组件上的连接构件与安装在主体结构上的连接件的固定与上述相邻单元组件对插同时进行，这样单元式幕墙的质量控制流程和构件式不一样，构件式幕墙质量控制环节为杆（元）件制作（结构装配组件制作）和安装两（三）个环节，而单元式幕墙除了控制杆（元）件制作质量外，还要控制单元组件框制作、单元组件组装、在主体结构安装连接件的质量，最后才是吊装固定的质量控制。在单元组件组装时要特别强调单元组件上的连接构件的安装偏差，要使单元组件上的连接构件和安装在主体结构上的连接件的配合公差控制在允许范围之内，才能保证安装好的单元式幕墙外表面平整度等项指标达到幕墙质量要求，并且使吊装就位能顺畅实施。如果两者配合公差超过允许范围，则单元组件吊装就位过程很难做到顺畅，往往要采用一些野蛮方法进行敲、击迫使其勉强就位。这时连接构件在连接处发生位移，或迫使杆件挠曲后就位，这样单元组件就产生了装配应力或连接局部破损（松动），影响安全使用和寿命，同时影响安装后的整体质量，降低性能水平。 四.其他规定 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003还规定：单元式玻璃幕墙的安装施工组织设计尚应包括以下内容： 吊具的类型和吊具的移动方法、单元组件起吊地点、垂直运输和楼层上水平运输方法和机具。 单元组件吊装顺序、始点和收口部位以及吊装、调整、定位、固定等操作方法； 收口工艺和操作方法； 幕墙施工组织设计与整个工程施工组织设计的衔接、单元幕墙收口部位应于总施工平面图中施工 机具的布置协调。如果采用吊车直接吊装单元组件时，应使吊车臂复盖全部安装位置； 典型结点构造 下面介绍单元式幕墙的典型结点构造并通过各种构件式幕墙的典型结点图说明建筑密封胶（耐候胶）、结构密封胶、中空玻璃二道密封胶在施工图上的标示方法（图8-7~图8-36）。 图8-7 图8-8 图8-9 图8-10 图8-11 图8-12 图8-13 图8-14 图8-15 图8-16 图8-17 图8-18 图8-19 图8-20 图8-21 图8-22 图8-23 图8-24 图8-25 图8-26 图8-27 图8-28 图8-29 图8-30 图8-31 图8-32 图8-33 图8-34 图8-35 图8-36 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 2