綠色建筑中幕墻的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造是否合理,將會(huì)直接影響幕墻在安裝施工及使用過(guò)程中是否滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求。單元式幕墻的安裝主要是上下插接、左右插接兩種安裝方式,無(wú)論是采取哪一種安裝方式去進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì),都必須滿(mǎn)足在使用過(guò)程中不能夠出現(xiàn)漏水、漏風(fēng),在安全使用上防雷、防震,只有滿(mǎn)足這些要求去進(jìn)行綜合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),才能確保在使用過(guò)程中這個(gè)幕墻是滿(mǎn)足要求的、在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上是安全的,而且一定把使用安全放在第一位置。
1 防滲漏構(gòu)造 
假如圖1是根據(jù)建筑特點(diǎn)及構(gòu)造尺寸要求所做出的構(gòu)造設(shè)計(jì),并且經(jīng)過(guò)荷載結(jié)構(gòu)計(jì)算滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的要求。這個(gè)時(shí)候就需要開(kāi)始考慮安裝方式,是計(jì)劃左右插接還是上下插接,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)EPDM膠條的時(shí)候,需要根據(jù)安裝的方式去考慮膠條的形狀,否則統(tǒng)一使用常規(guī)的膠條將有可能在系統(tǒng)上帶來(lái)構(gòu)造失效而產(chǎn)生漏風(fēng)、漏水的隱患。 
爪型膠條是單元體左右安裝插接方式的合理選擇,它可以根據(jù)不同的左右插接順序扭轉(zhuǎn)單爪的方向,而且安裝位置確定后,單爪將發(fā)揮膠條自身的彈性特點(diǎn)緊密與鋁合金結(jié)構(gòu)面接觸。如果改變插接方式用于上下插接安裝,將會(huì)使單爪膠條在板塊插接時(shí)發(fā)生扭曲現(xiàn)象,由此就可能出項(xiàng)膠條與鋁合金結(jié)構(gòu)面不能夠完全充分接觸,從而會(huì)出現(xiàn)漏風(fēng)、漏水問(wèn)題。 
柱型空心膠條左右、上下插接方式都可以使用,比較適宜使用在上下插接的安裝方式,柱型空心膠條用于單元體幕墻的彈性比其它構(gòu)件式幕墻要高一些,要求具有合理的彈性壓縮量,滿(mǎn)足構(gòu)造空間的壓縮、安裝要求。有時(shí)候會(huì)遇到由于膠條在固定槽口內(nèi)的搭結(jié)量不是特充分或者在槽口內(nèi)的固定不是特別牢固,當(dāng)使用左右插接安裝后,穿過(guò)主受力構(gòu)造立柱會(huì)發(fā)現(xiàn)膠條有的脫離安裝槽口。 
2 安全構(gòu)造設(shè)計(jì) 
2.1 防雷構(gòu)造設(shè)計(jì) 
由于單元體幕墻主要用于高層建筑、甚至超高層建筑上,有些是用在建筑地標(biāo)比較高的地理位置上,這些建筑都是以商業(yè)性為主,綜合這些分析,對(duì)于整體建筑的安全性要求也會(huì)提高,幕墻在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)從構(gòu)造上去做好安全設(shè)計(jì)。 
通過(guò)主立柱的插接示意圖及上下層間位置的插接示意圖,不難看出,單元體板塊的四周邊都具有EPDM膠條構(gòu)造材料,造成單元體板塊之間均是彈性插接構(gòu)造,板塊之間無(wú)論是上下還是左右均是不具有互相傳遞熱能、電能的功能,單從密封構(gòu)造考慮滿(mǎn)足了要求,但是從安全的防雷角度分析,確具有一定的防雷安全隱患,所以單元體幕墻在防雷區(qū)域內(nèi),所有板塊都要互相連接,讓所有板塊都具有防雷安全構(gòu)造。 
2.2 抗震構(gòu)造設(shè)計(jì) 
單元式幕墻與常規(guī)構(gòu)件式幕墻,在龍骨體系上具有以下不同之處,常規(guī)構(gòu)件式幕墻的主受力豎向龍骨是一支單獨(dú)的豎向龍骨,采用簡(jiǎn)支梁的體系懸掛在建筑主體結(jié)構(gòu)上,也就是一支獨(dú)立的立柱同時(shí)承受立柱兩側(cè)的所可能發(fā)生存在的荷載組合,立柱的上端采用簡(jiǎn)支梁的原理安裝,通常是通過(guò)轉(zhuǎn)接鋼構(gòu)建懸掛在建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè),在施工安裝的時(shí)候采用垂直于建筑結(jié)構(gòu)墻面的長(zhǎng)圓孔鋼構(gòu)建,在主體結(jié)構(gòu)龍骨全部調(diào)整到符合設(shè)計(jì)要求后將所有的轉(zhuǎn)接鋼構(gòu)建與安裝轉(zhuǎn)接鋼板(預(yù)埋板)有效焊接牢固,下端采用內(nèi)插芯套保證立柱下端可移動(dòng)伸縮;中間水平分格效果單元體幕墻與常規(guī)構(gòu)建式幕墻幾乎類(lèi)同,都是由一支獨(dú)立的水平橫梁承受上下所可能發(fā)生存在的荷載組合,正常狀態(tài)下常規(guī)構(gòu)建式幕墻在豎向主立柱伸縮接口處沒(méi)有水平橫梁結(jié)構(gòu)構(gòu)建,上下主受力立柱的接口處恰好是設(shè)立在建筑層間梁的位置,一般都是在層間梁的上下適當(dāng)位置設(shè)置水平橫梁。根據(jù)常規(guī)構(gòu)建式幕墻的安裝構(gòu)造可以看到,該系統(tǒng)構(gòu)造如果用在高層建筑結(jié)構(gòu)上,由于高層建筑在地震環(huán)境影響下,將會(huì)出現(xiàn)沿著縱波、橫波較大的變形及位移,這種構(gòu)造體系難以滿(mǎn)足變形及位移的要求。 
單元式幕墻的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造完全不同,它的豎向主受力構(gòu)造立柱是由左右2支立柱采用插接的機(jī)械構(gòu)造組合成一體,一個(gè)單元體板塊的左右兩支立柱共同承擔(dān)一個(gè)板塊的荷載組合,在安裝結(jié)構(gòu)體系上充分考慮完全簡(jiǎn)支體系,滿(mǎn)足了在地震環(huán)境影響下的不同方向的變形及位移要求。  
但是在滿(mǎn)足變形、位移的同時(shí),我們還需要考慮單元式幕墻在變形、位移的同時(shí)不允許脫落的構(gòu)造措施,充分考慮無(wú)論單元式幕墻板塊如何變化都不能從安裝構(gòu)造上脫落,只有解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題,才能真正意義上設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足使用安全要求的單元式幕墻結(jié)構(gòu)。 
2.3 玻璃安全封邊的構(gòu)造設(shè)計(jì) 
回想一下我們做過(guò)或看到的單元式幕墻,一般都是用于建筑高層甚至超高層建筑,當(dāng)然有的是用于建筑重點(diǎn)項(xiàng)目,總之采用單元式幕墻做為建筑外圍護(hù)構(gòu)造的這類(lèi)建筑都或多或少具有一定的影響力,因此單元式幕墻前段內(nèi)容主要分享關(guān)于構(gòu)造、安全的內(nèi)部設(shè)計(jì)。 
對(duì)于單元式幕墻而言,我們不但要仔細(xì)分析、研究它的構(gòu)造性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì),我們還應(yīng)該研究單元式幕墻在內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)分析清楚后,如何去研究、分析保證使用過(guò)程中的構(gòu)造安全性。這里要說(shuō)明的是,單元式幕墻不同于常規(guī)的構(gòu)件式幕墻,一旦有玻璃等類(lèi)似的裝飾面板損壞可以從建筑外墻采取措施進(jìn)行更換,然而對(duì)于單元式幕墻來(lái)說(shuō),裝飾面板的更換的確是有一定的難度,而且還不是一般的難度,也就是我們?cè)跇?gòu)造設(shè)計(jì)的時(shí)候就注意保證面板不容易被損壞,而且要研究如何去做到從生產(chǎn)——安裝完成的安全保護(hù),這就是這里所提出的面板的“安全保護(hù)”構(gòu)造。   對(duì)于明框的單元式建筑幕墻而言,因?yàn)樵谀粔Φ耐鈧?cè)已經(jīng)設(shè)計(jì)出外漏金屬邊框,這些構(gòu)造要求都已經(jīng)存在。從外表面來(lái)看,他們起到一定的裝飾作用、滿(mǎn)足了建筑師的外觀效果要求;從安全構(gòu)造來(lái)看,他們沿著所有板塊玻璃的周邊加以封邊,起到保護(hù)玻璃的作用。以上兩點(diǎn)綜合單元式幕墻從開(kāi)始組裝生產(chǎn)到整個(gè)安裝的全過(guò)程,都加以對(duì)玻璃板塊給予保護(hù),因?yàn)閱卧鍓K無(wú)論是工廠組裝還是現(xiàn)場(chǎng)安裝,都需要經(jīng)過(guò)幾次的搬運(yùn)過(guò)程,這些過(guò)程如果措施不當(dāng),都將可能磕碰到玻璃板塊的邊部,所以明框效果的單元式幕墻一般是不會(huì)由于玻璃邊部受到外力磕碰而損壞。 
然而對(duì)于目前常見(jiàn)的隱框單元式幕墻而言,建筑師想要達(dá)到的是外飾面整體玻璃的效果,要想滿(mǎn)足建筑師的這個(gè)概念要求,作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)的建筑幕墻設(shè)計(jì)師就應(yīng)該充分考慮,構(gòu)建式建筑幕墻無(wú)論明框、隱框都是框架與裝飾面板分開(kāi)階段實(shí)施安裝,而單元式幕墻目前基本上都是整體構(gòu)建實(shí)施安裝。 
通過(guò)以上示意圖,主要是告訴大家在設(shè)計(jì)隱框單元式幕墻的時(shí)候,由于單元式幕墻目前基本上都是整體構(gòu)建,所以也需要考慮玻璃板塊的安全構(gòu)造體系,在玻璃的周邊都需要進(jìn)行安全封邊設(shè)計(jì),確保單元板塊在工廠生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施安裝過(guò)程以及所涉及的搬運(yùn)過(guò)程,避免由于玻璃的邊部受到磕碰而損壞的問(wèn)題。 
3 開(kāi)啟窗扇的構(gòu)造設(shè)計(jì) 
一般狀態(tài)下,一提到開(kāi)啟窗都會(huì)認(rèn)為只是起到通風(fēng)的作用,其實(shí)不是那么簡(jiǎn)單的通風(fēng)作用,還與隔聲有著一定的聯(lián)系,如果開(kāi)啟窗扇的構(gòu)造不恰當(dāng),就會(huì)使得開(kāi)啟窗扇的密閉性受到影響,由此也會(huì)給隔聲帶來(lái)一定的影響,所以開(kāi)啟窗扇的體系設(shè)計(jì),從開(kāi)啟構(gòu)造上而言一定要充分考慮,既要保證通風(fēng)、隔聲的要求,同時(shí)還需要滿(mǎn)足構(gòu)造安全的要求,而且必須把構(gòu)造的安全放在第一位。 
普通構(gòu)件式幕墻的開(kāi)啟窗所有構(gòu)件都是在施工現(xiàn)場(chǎng)組織實(shí)施安裝,通常狀態(tài)下都是采用金屬鉸鏈來(lái)固定安裝開(kāi)啟窗扇,但是由于開(kāi)啟金屬鉸鏈質(zhì)量不統(tǒng)一造成在使用過(guò)程中存在著或多或少的質(zhì)量問(wèn)題,過(guò)去在受某建設(shè)單位單位的邀請(qǐng)?zhí)幚黹_(kāi)啟窗扇脫落的問(wèn)題時(shí),就遇到由于開(kāi)啟金屬鉸鏈的質(zhì)量問(wèn)題而斷裂,開(kāi)啟窗扇在使用過(guò)程中突然脫落。 
對(duì)于單元式幕墻而言,因?yàn)樗旧淼钠焚|(zhì)就比較高,所以在考慮單元式幕墻開(kāi)啟窗構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮構(gòu)造的安全性,假如是選用金屬鉸鏈固定安裝開(kāi)啟窗扇的話(huà),就一定多方考察、綜合評(píng)審它的結(jié)構(gòu)安全性、開(kāi)啟使用的穩(wěn)定性。 
以上是單元式幕墻從構(gòu)造上進(jìn)行剖析的簡(jiǎn)單示意。首先是開(kāi)啟構(gòu)件上,由于常用的開(kāi)啟五金經(jīng)常碰到由于開(kāi)啟合頁(yè)、鉸鏈等會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,給幕墻的開(kāi)啟帶來(lái)使用上的弊端,這里還是建議在設(shè)計(jì)構(gòu)造上采用掛鉤是設(shè)計(jì),當(dāng)然在掛鉤的結(jié)構(gòu)上建議采用內(nèi)掛鉤的構(gòu)造進(jìn)行考慮,避免由于使用掛鉤給帶來(lái)的掛鉤是用脫落的隱患。 
不知大家看上面的圖注意到?jīng)]有,這里的開(kāi)啟扇構(gòu)造與常規(guī)的開(kāi)啟有部分區(qū)別,就是在開(kāi)啟密封、排水構(gòu)造上。在開(kāi)啟上的上部采用隱蔽式密封EPDM膠條,阻止雨水的正常流入;在開(kāi)啟扇邊框的構(gòu)造上設(shè)計(jì)出一圈閉合的有組織水槽,因?yàn)槲覀兛紤]的在合理都是理論的,還要考慮超出理論的事情出現(xiàn),所以水槽的構(gòu)造上是閉合的,而且阻止水通過(guò)開(kāi)啟扇而流入開(kāi)啟窗內(nèi)的;假如出現(xiàn)理論之外的事情,那么雨水也會(huì)沿著我給它們?cè)O(shè)計(jì)好的排水線(xiàn)路,從上進(jìn)入——分別流入兩側(cè)豎向線(xiàn)路——沿著豎向進(jìn)入下部,最后沿著下部扇的構(gòu)造底部流出。 
4 單元式幕墻值得我們繼續(xù)從事構(gòu)造研究 
根據(jù)建筑市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì),會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的高層建筑、甚至是超高層建筑,根據(jù)單元式幕墻的施工周期短的特點(diǎn),會(huì)越來(lái)越受到建筑行業(yè)的喜愛(ài),這就要求我們從事建筑幕墻的專(zhuān)業(yè)人士不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)施工技術(shù)難題,逐步設(shè)計(jì)出符合社會(huì)需要的建筑幕墻新產(chǎn)品。 
通過(guò)幕墻行業(yè)刊物,我這里只是從安全、抗震、防雷、防水等角度對(duì)單元式幕墻做了簡(jiǎn)單的構(gòu)造設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題進(jìn)行分析,其實(shí)還有許多構(gòu)造上需要注意的部位,這里不再一一進(jìn)行分析。 
其實(shí)單元式幕墻目前我們只是解決了施工周期短的問(wèn)題,那么我們回頭分析一下,任何一個(gè)建筑幕墻在使用過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)許多不可預(yù)計(jì)的事情,如何解決這個(gè)問(wèn)題,特別是單元式幕墻屬于工廠化完成的構(gòu)件,例如,如果其中的一個(gè)板塊出現(xiàn)問(wèn)題或者根據(jù)功能需要,要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行板塊的更換等等問(wèn)題,那么如何才能不影響建筑的正常使用把問(wèn)題給解決完美,這才是我們應(yīng)該注意而且必須去解決的問(wèn)題,當(dāng)然這個(gè)問(wèn)題不難我在這里作一個(gè)發(fā)展提示。 
從抗震方面,無(wú)論任何抗震書(shū)籍、國(guó)家抗震規(guī)范,都是介紹哪個(gè)區(qū)域?qū)儆谀膫(gè)抗震等級(jí)、對(duì)于抗震如何計(jì)算等一系列理論知識(shí),而許多做幕墻的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師也是,只要考慮抗震都習(xí)慣的把結(jié)構(gòu)進(jìn)行保守設(shè)計(jì),擔(dān)心地震給震壞出現(xiàn)問(wèn)題。例如我們國(guó)家出現(xiàn)地震后,全國(guó)各地到處給原有建筑進(jìn)行加固,說(shuō)原建筑鋼度不行需要結(jié)構(gòu)加固,一時(shí)間出現(xiàn)那么多的加固企業(yè)。試想一下,如果我們從建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)始,就把抗震從預(yù)防的原理上加以考慮,而不是出現(xiàn)問(wèn)題給予加固,這樣不是更加合理。其實(shí)預(yù)防不難,就是如何減弱地震波的傳遞,將震波降低到人們感覺(jué)不到,這樣我們就不用擔(dān)心什么地震,讓它怎么震我們的建筑都安全不倒塌。當(dāng)然建筑師不考慮我們可以直接考慮到幕墻上,這個(gè)預(yù)防措施對(duì)于幕墻構(gòu)造想實(shí)現(xiàn)也非常簡(jiǎn)單我在這里作一個(gè)發(fā)展提示。