单元式幕墙的技术特点

在学习国外幕墙公司技术经验，和对近十年来国内建造单元式幕墙经验的总结,可找出单元式幕墙的技术特点。
构件式幕墙是在主体结构上安装杆件(立柱、横梁)形成框格的，框格的外形、尺寸及外表面平整度是在杆件安装过程中调整、定位、固定形成的，杆件安装完毕形成固定在主体结构上的框格后，再安装玻璃(金属板、石板、装配玻璃组件等)形成幕墙，面板的接缝在一根整体杆(立柱、横梁)上，这个杆件在型材挤压时就是一个整杆件，面板固定在这个杆件上。上墙安装时先安装杆件，此时由于尚未安装面板，人可在外侧操作，对杆件进行调整、定位后固定，在杆件安装定位固定后再安装面板。
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。
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，这主要表现在下述三个方面：
1． 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题，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。
对这个部位的处理，现在有两种方案，即横滑型和横锁型，这两种分类方法是根据地震作用下，单元组件反应的差别来划分的。横滑型构造是在左、右相邻两单元组件上框中设封口板，用这个封口板将上、下、左、右4个单元组件结合部位内外贯通的开口封堵，此封口板除了具有封口功能外，还是集水槽和分隔板(把竖框分隔成每层一个单元)。由于这个封口板嵌在单元组件上框的滑槽内，它比上单元下框公槽大，上单元下框可以在封口板槽内自由滑动，它不限制上单元下框在两相邻下单元组件上框内滑动，在地震作用下，在主体结构层间变位时原来上下一、一对齐的两单元组件，在主体结构层间变位影响下，上下两层单元组件发生相对位移，这时候上单元组件不再定位在原来对齐的下单元组件上框中，而有可能局部滑入相邻下单元组件的上框，由于这种滑动，在地震中单元组件本身平面内变形比主体结构层间位移小。以前国外有些人从拟静力试验的结果(拟静力试验时采用规律性左右变位，单元组件有规律同向运动)认为单元式幕墙由于这种滑动而减少了单元组件本身的平面变形。但在地震时单元式幕墙不像拟静力试验中只有同向运动而是随机运动，94年同济大学用振动台法进行单元式幕墙抗震试验,发现单元式幕墙平面内变位带有随机性(不是有规律同向运动)，即在地震发生的最初阶段是同向运动，以后陆续发生异向运动，即相向运动和背向运动，相向运动时可能会发生相邻两单元接缝处杆件碰撞；背向运动时，相邻两单元接缝拉开，由于三维地震作用影响，拉开后恢复时杆件错位而碰撞，因此《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98第九章第9．1．3条规定幕墙与主体结构连接设计应考虑防碰撞问题。因此在设计单元组件左右接缝时，要使其搭接量比预期变位量大lmm，防止两单元组件碰撞。1999年10月中国建筑科学研究院建筑结构研究所背栓式连接石材幕墙抗震试验，试验中栓接头在大震中开始滑动，明显看到石材板块的滑移和碰撞(缝间未注胶)，这就要求对石材面板的留缝要比计算结果大lmm，以防碰撞。
横滑型封口板的集水、排水功能比较成熟，如果设计得好，则可大大提高幕墙水密性能，即可以达到超高性能(2500Pa)水平。但这种封口板只能用于相邻两单元180度对插，即只能用于处于一个平面上的单元组件，如果两单元组件成折线或90度对插，封口板就无法使用，同时这种封口板搁在上框底板上，两相邻组件上框底板构造厚度部份封口板无法封口，要采用辅助封口措施(用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板，再注胶密封)。