3個適合裝配式建筑的幕墻體系

適合裝配式建筑的幕墻體系

　　預制混凝土掛板

　　將預制混凝土掛板與幕墻的構造方式相結合，即將兩者的優點合并，將混凝土掛板輕量化，由原來的(50+50) mm 以上厚度，改成30 mm厚甚至更薄，即現在的幕墻新材料-纖維水泥板(參見JGJ336《人造板材幕墻工程技術規范》和JG/T396《外墻用非承重纖維增強水泥板》)。將50 mm厚混凝土內部鋼筋網以更加纖細的玻璃纖維替代，這樣在不影響外觀效果且滿足板面強度的情況下，板的重量得以大大降低。這層纖維水泥板作為外墻的裝飾材料和防水層，相對于混凝土掛板墻體，還需要增加保溫和室內裝飾的功能。結合非透明幕墻的構造做法，保溫層可采用保溫巖棉或其他防火等級能達到建筑相應要求的輕質防火材料，固定于纖維水泥板背部。室內側可采用室內常用板材，如纖維水泥板、硅酸鈣板、輕質金屬材料等作為室內裝飾層。

　　這種組合外墻板材不僅能夠呈現清水混凝土的本身效果，還可以在色彩、形狀、鏤空效果等美觀要求上以多種形式呈現。這種輕型的混凝土掛板均以幕墻結構形式實現。這種材料容重為18～20kN/m3，混凝土掛板容重為25kN/m3。在容重相差不大的情況下，前者厚度為30 mm，后者厚度為150mm，兩者重量相差近4倍。所以在外觀效果和功能都能滿足，甚至更佳的情況下，輕量化的混凝土掛板優于目前概念上的預制混凝土墻板。

　　輕型混凝土掛板特點:

　　(1)預制混凝土單元掛板:高度以一個層高為一個單元，寬度根據建筑效果及運輸等條件限制確定。

　　(2)單元板塊含外墻板(纖維水泥板)、保溫層、內墻板，及支承龍骨系統。

　　(3)單元板塊通過掛接形式整體安裝，與主體結構連接，且相對主體結構有一定的位移。

　　單元式幕墻

　　通過考察收集，建筑主體作為裝配式形式呈現的建筑，其外形都比較簡潔，外墻尺寸比較有規律，外立面裝飾材料組合也相應的比較規則，這種建筑適合采用全單元式幕墻形式。全單元幕墻形式即幕墻的龍骨、外裝飾面材、內裝飾面材、墻體保溫都在工廠組合成大板塊，到現場進行吊裝上墻。該處所說的全單元形式其面板不僅限于玻璃幕墻，其面板泛指不同材質的幕墻面板材料，如金屬板材、天然石材、人造板材、玻璃等等、也可以是不同材料的組合形式。

　　單元式幕墻特點：

　　(1)高度以一個層高為一個單元，寬度根據建筑效果及運輸等條件限制確定。

　　(2)單元板塊含外墻板(纖維水泥板)、保溫層、內墻板，及支承龍骨系統。

　　(3)單元板塊通過掛接形式整體安裝，與主體結構連接，且相對主體結構有一定的位移。

　　小單元幕墻

　　相對于上面所講的單元式幕墻，小單元幕墻是指僅幕墻龍骨組合成單元框架，面材以構件形式到現場安裝?；蛘吣粔γ姘搴褪覂妊b飾面板通過連接件組合成整體，龍骨體系以構件形式安裝，面板組件在現場與支承龍骨進行簡單掛接實現幕墻的整體性能。小單元幕墻適合外立面造型復雜，但幕墻結構體系有規律可循的建筑。下面以筆者參與設計的兩個項目為例進行說明。

　　(1)自貢規劃館項目，為自貢市規劃展覽館，建筑造型兼具地方化、國際化和個性化。將自貢千年鹽都、恐龍之鄉、南國燈城三大元素運用到建筑中，是展示自貢城市形象的標志性建筑，建筑造型相對復雜。以展覽館為例進行說明，該主體結構為鋼結構。該單體幕墻選用水泥纖維平板600 mm×1 200 mm 分格錯縫布置，形成砌磚效果，整體效果為各大面成三角形，兩個面之間成不同角度(120～249°不等)，與地面也形成 +15°和-15°兩種內外傾形式。受到以上條件限制，考慮到本工程幕墻施工難度，為盡量降低幕墻施工的復雜性，確保施工質量，減少施工周期，節約工程成本，幕墻設計采用以下方式:采用砌磚的思維方式，將1 200mm×600mm的內外墻板通過鋼附框組合成小單元板塊，該組合件兼具外墻防水、外墻防護、墻體保溫、內墻裝飾的功能?，F場安裝好橫豎向龍骨后，作為小單元“磚塊”的支承構件，將組合磚塊逐塊進行安裝，并與橫向龍骨上的角片進行螺栓連接固定。

　　(2)中鐵軌道交通酒店項目(圖 4)，位于成都市天府新區興隆湖南岸，屬于中鐵軌道研發設計中心項目一部分。項目分為酒店和寫字樓兩部分。本建筑外立面采用幕墻窗形式，采用大板塊玻璃形式，最大的單塊玻璃尺寸達到 1.9 m×2.8 m。本建筑設計上幕墻形式比較有規律，以標準幕墻窗形式呈折線效果。所以，本工程采用了幕墻龍骨小單元式系統，工藝上沿用傳統窗的安裝工藝，幕墻龍骨系統及轉接件在工廠組框形成標準單元框架，龍骨系統整體運輸到現場后，通過螺栓將轉接件與預埋件連接，省去現場龍骨組接的過程。

　　通過實際工程案例的實踐，小單元幕墻應用更靈活，受施工項目規模、施工單位生產及施工能力、建筑外立面造型是否復雜，這些條件的限制較小，所以是本文中筆者最為推薦的一種幕墻體系。