3个适合装配式建筑的幕墙体系

适合装配式建筑的幕墙体系

　　预制混凝土挂板

　　将预制混凝土挂板与幕墙的构造方式相结合，即将两者的优点合并，将混凝土挂板轻量化，由原来的(50+50) mm 以上厚度，改成30 mm厚甚至更薄，即现在的幕墙新材料-纤维水泥板(参见JGJ336《人造板材幕墙工程技术规范》和JG/T396《外墙用非承重纤维增强水泥板》)。将50 mm厚混凝土内部钢筋网以更加纤细的玻璃纤维替代，这样在不影响外观效果且满足板面强度的情况下，板的重量得以大大降低。这层纤维水泥板作为外墙的装饰材料和防水层，相对于混凝土挂板墙体，还需要增加保温和室内装饰的功能。结合非透明幕墙的构造做法，保温层可采用保温岩棉或其他防火等级能达到建筑相应要求的轻质防火材料，固定于纤维水泥板背部。室内侧可采用室内常用板材，如纤维水泥板、硅酸钙板、轻质金属材料等作为室内装饰层。

　　这种组合外墙板材不仅能够呈现清水混凝土的本身效果，还可以在色彩、形状、镂空效果等美观要求上以多种形式呈现。这种轻型的混凝土挂板均以幕墙结构形式实现。这种材料容重为18～20kN/m3，混凝土挂板容重为25kN/m3。在容重相差不大的情况下，前者厚度为30 mm，后者厚度为150mm，两者重量相差近4倍。所以在外观效果和功能都能满足，甚至更佳的情况下，轻量化的混凝土挂板优于目前概念上的预制混凝土墙板。

　　轻型混凝土挂板特点:

　　(1)预制混凝土单元挂板:高度以一个层高为一个单元，宽度根据建筑效果及运输等条件限制确定。

　　(2)单元板块含外墙板(纤维水泥板)、保温层、内墙板，及支承龙骨系统。

　　(3)单元板块通过挂接形式整体安装，与主体结构连接，且相对主体结构有一定的位移。

　　单元式幕墙

　　通过考察收集，建筑主体作为装配式形式呈现的建筑，其外形都比较简洁，外墙尺寸比较有规律，外立面装饰材料组合也相应的比较规则，这种建筑适合采用全单元式幕墙形式。全单元幕墙形式即幕墙的龙骨、外装饰面材、内装饰面材、墙体保温都在工厂组合成大板块，到现场进行吊装上墙。该处所说的全单元形式其面板不仅限于玻璃幕墙，其面板泛指不同材质的幕墙面板材料，如金属板材、天然石材、人造板材、玻璃等等、也可以是不同材料的组合形式。

　　单元式幕墙特点：

　　(1)高度以一个层高为一个单元，宽度根据建筑效果及运输等条件限制确定。

　　(2)单元板块含外墙板(纤维水泥板)、保温层、内墙板，及支承龙骨系统。

　　(3)单元板块通过挂接形式整体安装，与主体结构连接，且相对主体结构有一定的位移。

　　小单元幕墙

　　相对于上面所讲的单元式幕墙，小单元幕墙是指仅幕墙龙骨组合成单元框架，面材以构件形式到现场安装。或者幕墙面板和室内装饰面板通过连接件组合成整体，龙骨体系以构件形式安装，面板组件在现场与支承龙骨进行简单挂接实现幕墙的整体性能。小单元幕墙适合外立面造型复杂，但幕墙结构体系有规律可循的建筑。下面以笔者参与设计的两个项目为例进行说明。

　　(1)自贡规划馆项目，为自贡市规划展览馆，建筑造型兼具地方化、国际化和个性化。将自贡千年盐都、恐龙之乡、南国灯城三大元素运用到建筑中，是展示自贡城市形象的标志性建筑，建筑造型相对复杂。以展览馆为例进行说明，该主体结构为钢结构。该单体幕墙选用水泥纤维平板600 mm×1 200 mm 分格错缝布置，形成砌砖效果，整体效果为各大面成三角形，两个面之间成不同角度(120～249°不等)，与地面也形成 +15°和-15°两种内外倾形式。受到以上条件限制，考虑到本工程幕墙施工难度，为尽量降低幕墙施工的复杂性，确保施工质量，减少施工周期，节约工程成本，幕墙设计采用以下方式:采用砌砖的思维方式，将1 200mm×600mm的内外墙板通过钢附框组合成小单元板块，该组合件兼具外墙防水、外墙防护、墙体保温、内墙装饰的功能。现场安装好横竖向龙骨后，作为小单元“砖块”的支承构件，将组合砖块逐块进行安装，并与横向龙骨上的角片进行螺栓连接固定。

　　(2)中铁轨道交通酒店项目(图 4)，位于成都市天府新区兴隆湖南岸，属于中铁轨道研发设计中心项目一部分。项目分为酒店和写字楼两部分。本建筑外立面采用幕墙窗形式，采用大板块玻璃形式，最大的单块玻璃尺寸达到 1.9 m×2.8 m。本建筑设计上幕墙形式比较有规律，以标准幕墙窗形式呈折线效果。所以，本工程采用了幕墙龙骨小单元式系统，工艺上沿用传统窗的安装工艺，幕墙龙骨系统及转接件在工厂组框形成标准单元框架，龙骨系统整体运输到现场后，通过螺栓将转接件与预埋件连接，省去现场龙骨组接的过程。

　　通过实际工程案例的实践，小单元幕墙应用更灵活，受施工项目规模、施工单位生产及施工能力、建筑外立面造型是否复杂，这些条件的限制较小，所以是本文中笔者最为推荐的一种幕墙体系。