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闭腔胶条插接式单元幕墙系统设计——天津泰达广场B区项目
                                 闭腔胶条插接式单元幕墙系统设计——天津泰达广场B区项目
                                                                                   金刚幕墙集团有限公司  梁中明
 
摘要:本文通过对天津泰达广场B区项目单元幕墙系统的设计分析,阐述了闭腔胶条插接式单元幕墙系统的设计重点、难点及解决方案。
关键词  闭腔胶条插接;三元乙丙胶条
         1 概述
         天津泰达广场B区幕墙工程项目位于天津市开发区第二大街与新城东路交汇处,建筑用途为高档办公楼、配套商业、地下停车库及其附属设施, 建筑面积为210000平方米, 建筑高度125.5米,檐口高度134.5米,标准层高度4.2米,主要的幕墙形式是单元式玻璃幕墙(带竖向石材遮阳装饰线条), 该系统为横滑闭腔胶条插接式单元幕墙系统,竖向石材遮阳百叶 ,遮阳百叶出挑尺寸为400mm,层间背衬埃特板, 石材装饰线条在立面上交错布置,充分显示出建筑的线条丰富、挺拔大气。
         2 闭腔胶条插接式单元幕墙系统的分析
         闭腔单元幕墙体系铝合金框体抗变形能力较强;单元幕墙系统横竖胶条前后对接,形成相互交圈的防水隔断体系,层层断开,并且雨水在等压腔内形成有序的排水路径,具有较好的防水密封性能。
        单元板块之间柔性胶条可吸收来自板块间的变形,具有较好的抗变形能力,并且柔性的连接对曲面造型采用折线拟合具有优势,可以组合成非矩形板块,如三角型,菱型和梯型单元。
         胶条插接系统横竖框不采用螺钉连接,而是采用撞角压接,与门窗组框原理相同,使得铝框的开孔数量降到最低,降低幕墙的漏水隐患,组框的质量采用组角机控制,可保持质量的一致性,并且拼接质量可直观体现。
         但是闭腔胶条插接式单元幕墙系统设计要求高,对胶条的品质、性能要求高,对单元板块组装有较高的设备要求及较高的加工工艺要求,同时幕墙的造价较闭腔式对插系统要高,并且对现场施工人员的施工水平要求较高。
         3 闭腔胶条插接式单元幕墙系统的防水设计
         首先单元幕墙的密封性能是防水设计的重点,闭腔胶条插接式单元系统采用全胶条搭接密封设计,现场理论上不需打胶,其气密、水密性能高于普通单元幕墙。其上下单元体的插接、左右单元体的插接和单元体的密封防水都是由三元乙丙胶条来实现,而传统的单元体幕墙系统都是通过铝合金型材加上三元乙丙胶条的辅助作用来实现。
         然后单元体十字缝处的处理是单元体是否密封的关键点。采用胶条插接,有力地解决了普通单元体十字缝处的密封问题。普通单元体的设计是在此处粘贴防水胶皮或者铝片处理并打胶处理,而该系统是通过胶条的搭接处理实现,密封性能更高。
         最后单元幕墙的排水设计是整个防水设计的点精之笔,简单来说单元系统采用内腔疏导,分层排水做法,其排水线路图如下:大量雨水被最外到密封线挡在系统外,而进入等压内腔的少量雨水通过上横梁的A孔进入上横梁前端排水腔,然后顺着立柱前端排水腔到达下横梁前端排水腔,再通过¢10排水孔排入胶条101表面,最后先后通过B孔、C孔排到室外。具体参见以下排水构造及路径图7。
         4 闭腔胶条插接式单元幕墙系统的加工组装
         闭腔胶条插接式单元幕墙系统的组装是整个工程的难点、亮点,传统单元幕墙横、竖框之间的组框是通过螺钉连接来实现,因此在铝框开了许多工艺孔,这些孔会造成漏税的隐患,而此系统横、竖框之间通过45°组角来实现,但因型材尺寸大,45°组角对设备要求高,因此此系统采用大型幕墙专用幕墙撞角机进行框料的组装;同时如何能保证型材与组角角码配合紧密,组角缝隙严密连续,会直接影响系统气密性能及水密性能的效果,并且此处也是系统漏水最大隐患点,因此我们通过多次组角尝试,并且在组角前采用螺钉临时定位固定,并设置一些特殊的定位及限位工装来保证其组角平整度和接缝紧密性。 
         同时组角密封也是单元成败的关键,一般单元式幕墙在加工设计过程中除了用到普通的硅酮类密封胶以外,还会用到组角胶、细缝密封胶、EPDM专用粘结胶,因为单元式幕墙系统中除了普通面板的接缝设计以外,还存在型材的拼缝设计、EPDM胶条的连接设计等等,由于以上连接设计的特点要求与普通接缝设计不一样,因此,选用的密封胶也会不一样。
         组角胶是一种结构性化学粘结剂,将角码和铝合金型材永久性的粘结在一起,从而在型材的角部区域形成一个粘结带,可以消除应力集中,确保铝合金型材在外力的作用下永不松动。组角胶一般为低弹性高模量(强度大于10 MPa)改性聚氨酯密封胶,除了用于粘接并固定角码,同时还起到密封角码与型腔内壁,防止型腔窜水的作用。由于组角胶在组角工艺中起到了结构粘结作用,因此,严禁采用其他密封胶代替组角胶在型材组角时使用。  
         细缝密封胶是一种中性密封胶,在单元幕墙中,型材组角时45°角断口拼接缝、中挺连接缝、螺钉处缝隙都非常细小,通常在1mm左右,有的只有0.5 mm左右,比如组角45°角断口缝隙(0.3~0.5 mm)、中梃缝隙(0.5~3.0 mm)、螺钉与型材缝隙( 0.3~0.5 mm)等等。这些细小缝隙应该妥善密封,否则,雨水会通过这些细小缝隙进入型腔内,很容易发生渗漏现象。因此,设计时需采用专用的细缝密封胶进行密封。
         由于细缝的特殊性,对细缝密封胶应有如下要求:
         a、首先应有较大的强度,其断裂强度值应在5~10 MPa(GB/T 528);
         b、有较高的延伸率,约500%~800%以上;
         c、要求颜色为无色透明并且长时间不发生黄变(10年以上);
         d、有一定的渗透性,其渗透性要恰好能密闭细小孔隙,或者呈完全的触变性膏状体。 
         考虑到施工过程中的实际状况,细缝密封胶可分为触变型和自流平型。触变型密封胶不会流挂。应用时,涂布于铝合金型材45°角断面,然后与另一型材断面贴合,多余的胶用丁酮擦去。在组角过程中,组角胶在角码与铝合金型材之间起粘接作用;而细缝胶在型材45°角断面起密封作用,防止雨水从断面细缝渗入型腔内。对于中挺、螺钉等细缝密封,在安装后,使用自流平细缝密封胶比较方便。这样,密封胶沿着细缝渗入缝隙内,在表面形成一层薄膜。因细缝密封胶表干很快(约2~5 min),在缓慢渗入的过程中,很快形成初始强度,既密封了细小缝隙,又不至于流入到型腔内部而造成浪费或失去密封效果。 
         EPDM专用胶水单元式幕墙设计中,采用EPDM胶条进行密封设计是一种常见的设计方法,为了保证整体的气密及水密效果,通常要求胶条交圈处理,目前国内单元式幕墙系统中,发现由于胶条交圈未处理好出现渗漏水的工程不在少数。建议设计采用专用的EPDM粘结胶水,它具有5秒钟快干、粘结强度高、固化后具有弹性、永久防水、永不老化等特点。 
         5 闭腔胶条插接式单元幕墙系统外石材装饰线条的设计
         本系统还设置了竖向石材装饰线条,石材装饰线条出挑尺寸为400mm,传统的背栓石材幕墙,每块石材面板均独立安装,石材上的铝合金挂件与幕墙龙骨上的挂件配合方向和风荷载方向同向,其他两个方向均是可活动的,通过螺钉来调节或限位。当应用在单元板块上突出的石材装饰线条时,挂件的配合方向与石材装饰线突出的方向同向,其他两个方向可活动。但由于板块在车间组装时,幕墙面板是平行于地面的,因此,不能实现石材面板在车间进行组装,石材面板只能上墙安装,安装难度较大,精度难以控制,花费的人工较多 ;本工程设计过程中,左右两块石材通过铝合金挂件连成整体,形成整体线条,通过石材上的铝合金挂件与幕墙龙骨上的铝合金挂件相互之间的配合,可实现石材装饰线突出的方向以及石材装饰线条受风方向的限位,从而达到可在车间进行组装的目的。
         在单元体石材装饰线条组装过程中为了控制石材板块型材组框的精度,以及外挑石材装饰线条安装精度。在每一步组装过程中,我们设置了特殊定位、限位工装,达到了保证组装精度及石材面板平整度的效果。
         6 结束语
         本文通过对天津泰达广场B区幕墙工程项目闭腔胶条插接式单元幕墙系统设计分析,从系统的优缺点分析、防水设计、组装要点分析等介绍了一种单元幕墙系统设计方法及思路,希望能为工程的相关技术人员及管理人员在处理类似工程时提供参考。
 
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