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別具一格的整體造型賦予建筑物特有的內(nèi)涵
按照建筑師的意圖和精神
運(yùn)用最先進(jìn)的加工手段和最精確的工藝技術(shù)
將建筑設(shè)計(jì)意圖完美地表現(xiàn)出來(lái)是每一個(gè)建筑師的夢(mèng)想
單元式玻璃幕墻構(gòu)造復(fù)雜
對(duì)單元板塊互相插接后所形成的腔體有嚴(yán)格的要求
一般在較為規(guī)整的立面應(yīng)用
單元式玻璃幕墻通過(guò)平面擬合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型比構(gòu)件式玻璃幕墻難度更大
防水工藝技術(shù)難度也更大

拿寧波梅山島商務(wù)中心為例,該建筑的單元式玻璃幕墻通過(guò)工字插芯實(shí)現(xiàn)單元板塊組件的連接,并選擇合適的EPDM膠條(詞條“膠條”由行業(yè)大百科提供)進(jìn)行多道密封設(shè)計(jì),幕墻板塊通過(guò)可靠的組角技術(shù)提高板塊強(qiáng)度,同時(shí)對(duì)開(kāi)啟扇與百葉進(jìn)行嚴(yán)密的防水設(shè)計(jì),最終達(dá)到完美的防水效果。
項(xiàng)目選址:定于梅山島中央行政商務(wù)區(qū)內(nèi)
占地面積:20307㎡
建筑面積:36800㎡
標(biāo)桿高度:20.5m
樓層數(shù):地上21層,地下1層
外立面:三面風(fēng)帆狀玻璃幕墻平面“人”字形結(jié)構(gòu)。
總高度:約154米,其中樓體高約98米,標(biāo)桿約56米。
結(jié)構(gòu):框架剪力墻結(jié)構(gòu)

建筑理念是將船帆和燈塔的標(biāo)志性符號(hào)轉(zhuǎn)換為建筑語(yǔ)言,建筑外立面采用由逐層向內(nèi)收縮的3個(gè)由矩形單元板塊組成的傾斜面和3個(gè)通過(guò)三角形平面板塊模擬組成的雙曲面構(gòu)成單元式玻璃幕墻,幕墻單元板塊組合形式如圖1所示。

▲傾斜面與雙曲面單元式玻璃幕墻組合展開(kāi)圖
單元式玻璃幕墻單元板塊的設(shè)計(jì)
寧波梅山島商務(wù)中心傾斜面單元式玻璃幕墻采用矩形單元幕墻(詞條“單元幕墻”由行業(yè)大百科提供)板塊相互插接的傳統(tǒng)對(duì)碰密封技術(shù)形成密封立面。矩形單元幕墻板塊底邊長(zhǎng)度為1 592mm,以1個(gè)樓層高度為單位,面板采用10Low—E+20A+8中空雙鋼化玻璃,帶開(kāi)啟扇與百葉,外帶豎向裝飾線條,豐富了建筑立面造型。雙曲面單元式玻璃幕墻難以與傾斜面單元式玻璃幕墻一樣,采用矩形單元板塊相互插接形成密封立面。雙曲面難以劃分出四點(diǎn)共面的矩形板塊,相鄰矩形板塊邊緣難以彼此重合,體現(xiàn)在單元式玻璃幕墻上,為單元板塊間無(wú)法相互插接形成有效密封。雙曲面單元式玻璃幕墻只能通過(guò)三角形平面板塊模擬曲面,采用定位角度各有不同的三角形單元板塊來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面造型,保證相鄰三角形單元板塊的邊緣完全重合,解決單元式玻璃幕墻板塊間相互插接和密封問(wèn)題,同時(shí)克服復(fù)雜雙曲面玻璃加工周期長(zhǎng)、成本高又嚴(yán)重制約施工工期的難題。雙曲面單元式玻璃幕墻三角形單元板塊底邊長(zhǎng)度為2 200 mm,以1個(gè)樓層高度為單位,面板與矩形單元板塊一樣采用10Low—E+20A+8的中空雙鋼化玻璃。
單元式玻璃幕墻板塊的連接設(shè)計(jì)
雙曲面單元式玻璃幕墻通過(guò)采用雙凹槽式鋁合金型材(詞條“鋁合金型材”由行業(yè)大百科提供)作為單元幕墻板塊的組件框,單元幕墻板塊間通過(guò)工字插芯連接(圖2)。雙曲面單元式玻璃幕墻采用定位角度各不相同的三角形單元板塊,難以靠相鄰兩幕墻單元組件框?qū)Σ褰M成組合桿完成接縫,故在單元板塊側(cè)面安裝空心膠條,靠膠條壓縮變形實(shí)現(xiàn)相鄰兩單元組件的密封。

▲元式玻璃幕墻板塊插接節(jié)點(diǎn)
單元式玻璃幕墻的防排水設(shè)計(jì)
單元式玻璃幕墻的防排水是設(shè)計(jì)的重點(diǎn),防排水設(shè)計(jì)必須確定合理的三元乙丙(EPDM)膠條斷面形式、選擇合適的EPDM膠條牌號(hào)進(jìn)行防排水規(guī)劃,并實(shí)施多道防水密封。
單元式玻璃幕墻密封膠條(詞條“密封膠條”由行業(yè)大百科提供)的選擇
在單元式玻璃幕墻設(shè)計(jì)中,密封膠條決定單元式玻璃幕墻的水密性、氣密性(詞條“氣密性”由行業(yè)大百科提供)和防水性能的耐久性。EPDM膠條具有卓越的耐老化性能、耐水性能,可長(zhǎng)期在陽(yáng)光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用。EPDM膠條有多種牌號(hào),其化學(xué)成分及配方?jīng)Q定了膠條的使用環(huán)境和工作性能。本項(xiàng)目根據(jù)工程所在的位置和氣候特點(diǎn),采用硬度(詞條“硬度”由行業(yè)大百科提供)為70!5。、具有20%~35%壓縮度的EPDM膠條,作為單元式玻璃幕墻的密封膠條,并根據(jù)單元式玻璃幕墻各個(gè)位置的構(gòu)造連接分別確定合理的斷面形式。圖3為本項(xiàng)目采用的EPDM膠條的斷面形式。

▲EPDM膠條斷面形式
單元式玻璃幕墻的防排水規(guī)劃
寧波梅山島商務(wù)中心單元式玻璃幕墻采用柔性EPDM膠條構(gòu)成單元式玻璃幕墻的4道防水密封體系(圖4-5),形成等壓腔來(lái)確保單元式玻璃幕墻單元系統(tǒng)的氣密性及水密性。第1道密封系統(tǒng)由相鄰單元幕墻板塊的膠條相互擠壓實(shí)現(xiàn)批水作用,阻止大量雨水入侵。為提高單元式玻璃幕墻的水密性能,設(shè)置了2道水密線(即第2、3道密封系統(tǒng)),使得進(jìn)入單元式玻璃幕墻等壓腔內(nèi)的少量水和部分冷凝水可以通過(guò)鋁型材內(nèi)的排水腔排出,達(dá)到阻止水進(jìn)入室內(nèi)的目的。第4道密封系統(tǒng)為氣密線,也是單元式玻璃幕墻的重要防線,通過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)的通道,把侵入的水引到下一層接縫處,排到玻璃幕墻外部,阻止了水到達(dá)等壓腔。

▲曲面單元式玻璃幕墻密封系統(tǒng)

▲傾斜面單元式玻璃幕墻密封系統(tǒng)
單元幕墻板塊組角工藝
單元幕墻板塊框架連接質(zhì)量關(guān)系到單元式玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)及防水性能。梅山島商務(wù)中心單元式玻璃幕墻板塊通過(guò)組角角鋁楔合提高單元式玻璃幕墻板塊的強(qiáng)度,通過(guò)不銹鋼自攻螺釘和組角膠將鋁型材與組角角鋁進(jìn)行連接(圖6 o組角膠粘結(jié)強(qiáng)度高、抗溫差能力強(qiáng)、耐候性好,固化后彈性(詞條“彈性”由行業(yè)大百科提供)低,使鋁型材與組角角鋁進(jìn)行柔性連接、粘接固定,同時(shí)輔助不銹鋼自攻螺釘加固,有效防止在加工、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中出現(xiàn)角部開(kāi)裂、錯(cuò)位、變形和滲漏等諸多問(wèn)題。

▲角形單兀板塊組角示意圖
鋁型材組角斷口的接縫、連接縫、螺釘處縫隙采用細(xì)縫密封膠進(jìn)行密封。細(xì)縫密封膠有較大的強(qiáng)度、較高的延伸率,顏色為無(wú)色透明且長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生黃變,有一定的滲透性且能密閉細(xì)小孔隙,能提高單元幕墻板塊的水密性和氣密性。
開(kāi)啟扇與百葉的防水設(shè)計(jì)
寧波梅山島商務(wù)中心處于海島的特殊地理位置,受臺(tái)風(fēng)影響大,承受風(fēng)壓也大,且單元式玻璃幕墻呈傾斜面和雙曲面狀態(tài),匯水面積較一般玻璃幕墻要大,雨水在大風(fēng)的作用下更容易濺人開(kāi)啟扇與百葉,進(jìn)入室內(nèi)。為提高開(kāi)啟窗的防水能力,在開(kāi)啟扇頂部設(shè)置2道批水膠條和1道小鋁合金型材以固定膠條(圖7),鋁合金(詞條“合金”由行業(yè)大百科提供)型材與窗扇玻璃搭接35 mrrl,用拉鉚釘(詞條“拉鉚釘”由行業(yè)大百科提供)固定,膠條延伸覆蓋兩端膠縫;頂部膠縫處進(jìn)行打膠處理,防止雨水順膠縫滲入開(kāi)啟窗頂部掛鉤內(nèi)部進(jìn)入室內(nèi)。

傾斜面單元式玻璃幕墻矩形單元的通風(fēng)鋁合金百葉既要保證能順暢地通風(fēng),又要防止雨水濺入,設(shè)計(jì)采用帶集水溝的防風(fēng)雨葉片和帶滴水框側(cè)框架組成的產(chǎn)品(圖8)。窗體在遇到瓢潑大雨之時(shí),不僅能有效地阻止雨水打進(jìn)室內(nèi),而且在整個(gè)百葉窗迎風(fēng)面不會(huì)形成水簾,保證通風(fēng)需要和防雨水的要求。

最后,結(jié)語(yǔ)
單元式玻璃幕墻防水性能的好壞直接關(guān)系著幕墻的整體質(zhì)量,從設(shè)計(jì)到加工、安裝,每一個(gè)細(xì)節(jié)都必須處理好,才能保證做出高質(zhì)量的單元式幕墻(詞條“單元式幕墻”由行業(yè)大百科提供)。單元板塊在安裝前一定要進(jìn)行泄水孔的導(dǎo)水測(cè)試,以確保單元板塊等壓腔的滲水能夠通過(guò)泄水孔排到豎向前腔,然后排出室外。在安裝完整一層單元板塊后,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水槽進(jìn)行24 h滲水試驗(yàn),確保水槽不滲水后,再進(jìn)行上層板塊施工。
隨著市場(chǎng)對(duì)建筑幕墻品質(zhì)要求的不斷提升,建筑造型新穎獨(dú)特的單元式玻璃幕墻越來(lái)越多地成了建筑師的首選,然而也給幕墻的密封防水帶來(lái)了難題。寧波梅山島商務(wù)中心單元式玻璃幕墻采用定位角度各有不同的三角形單元板塊來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面造型,采
取行之有效的技術(shù)措施達(dá)到完美的防水效果,可以作為借鑒。
參考文獻(xiàn):
《梁小瓊· 閉恩廉 · 復(fù)雜空間曲面幕墻設(shè)計(jì)田· 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu) 2011年》
《高樹(shù)鵬· 開(kāi)啟天窗防水措施探討· 中國(guó)建筑防水· 2012年》