1. 前 言
我國建筑幕墻行業(yè)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，同時隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展及人民生活水平的提高。由于幕墻具有現(xiàn)代感強烈，輕盈剔透，造型豐富，減輕建筑荷載，節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點，又作為一種新興的建筑外裝飾技術(shù)，拓展了建造師的設(shè)計空間，充分體現(xiàn)建筑美學要求，多年來全國各地涌現(xiàn)出大批的幕墻工程，現(xiàn)已成為世界上產(chǎn)量最大從事幕墻設(shè)計及施工隊伍最多的國家。但由于大部分企業(yè)的設(shè)計和研究人員為了應付繁重的工程任務等因素，很難投入精力、財力來研究幕墻節(jié)點構(gòu)造的設(shè)計問題，幾乎都套用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)。但傳統(tǒng)的技術(shù)存在較多的問題與缺陷，缺乏先進性，造成大量資源浪費與人力消耗，也違背了國家提倡“節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟”的要求。
因此幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)新至關(guān)重要，有利于國家，有利于社會，有利于行業(yè)，應減輕勞動強度，節(jié)約制作成本，縮短施工周期，同時又提高性能與綜合效益，是每個幕墻設(shè)計者的責任與使命。作者發(fā)明人結(jié)合自己多年的設(shè)計與實踐經(jīng)驗經(jīng)過多年的反復設(shè)計、應用、完善，對幕墻技術(shù)全方位進行了創(chuàng)新，形成了一套完整的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的稱為全能“智慧型 ‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng) ”這一技術(shù)體系，供行業(yè)參考與應用。其優(yōu)越性體現(xiàn)在以下所論述的方面。
2. 概 況
本系統(tǒng)具有如下特點：工廠化加工十分簡便，制作成本明顯降低，現(xiàn)場安裝靈活快捷，降低人力成本、節(jié)省鋁材效益顯著 , 實現(xiàn)立柱、橫梁室內(nèi)安裝，實現(xiàn)框架與建筑主體同步安裝，面板自由單獨安裝，也可在室內(nèi)側(cè)實現(xiàn)操作安裝，使幕墻各環(huán)節(jié)拆卸性方便，而且十分有利于維修中的板塊更換，現(xiàn)場安裝全過程免電焊施工，全隱框玻璃幕墻設(shè)計了面板防止脫落特殊構(gòu)造措施，滿足功能和安全要求和建筑師對幕墻表面不同形式的裝飾要求 ,玻璃間隙同時實現(xiàn)了開放式的視覺效果，避免傳統(tǒng)打注耐候膠造成的較多問題。其質(zhì)量穩(wěn)定可靠，特別適用于高層大分格大面積各種板塊的施工，作為傳統(tǒng)的構(gòu)件式幕墻與單元式幕墻的代替技術(shù)，在不同區(qū)域和不同結(jié)構(gòu)要求的幕墻工程中廣泛應用。該系統(tǒng)滿足抗風、抗震、水密、氣密、保溫節(jié)能性能十分良好，體現(xiàn)科學、規(guī)范、經(jīng)濟、節(jié)能、等性能兼顧并容，維護社會的綜合效益。
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標準化、系統(tǒng)化、通用于各種形式與各種面板材料的幕墻工程，公司并配有各種系列的模具，為制作安裝過程節(jié)省了許多寶貴資源和時間，符合“節(jié)能減排”的時代要求。本系統(tǒng)已在國內(nèi)外已有幾千項幕墻工程中使用，面積總量約800多萬平方米。這些工程均通過了“四性”檢測和工程驗收，均通過了實際工程的考驗和得到用戶的一致好評。
本系統(tǒng)已獲得了3項發(fā)明、10多項實用新型、80多項外觀設(shè)計專利;國家科技部和中央電視臺《星火科技》欄目，專門為該系統(tǒng)制作了專題節(jié)目，中國新聞社“兩會”特刊《科技創(chuàng)新成果專輯》進行了長篇幅報導等。經(jīng)中國建筑科學院建筑環(huán)境與安全國家重點實驗室抗震測試，能抵御百年罕遇的9級(620gal)強烈地震。有關(guān)專家評價說：“該系統(tǒng)達到或超越當今世界幕墻結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平。是個巧單元、是全能型的、是真正能代表中國自己的幕墻系統(tǒng)……”
3、優(yōu)越性
秉著科學、規(guī)范的創(chuàng)造理念，系統(tǒng)在立柱與建筑主框架、橫梁與立柱、各種面板與鋁合金主框架、開啟扇、托條的結(jié)構(gòu)、隔熱節(jié)能、裝飾線條垂直裝飾面的防積灰設(shè)計.大截面裝飾線條的連接結(jié)構(gòu)和各種形式及各種板面材料的鋁合金幕墻的通用性等方面，都進行了全面、有效的創(chuàng)新。其優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1 設(shè)計具有科學性
3.1.1 幕墻立柱與主體建筑連接上的科學性體現(xiàn)在：實現(xiàn)三維調(diào)節(jié)，安裝快捷、準確、安全可靠，使后續(xù)工序全過程順利安裝，預埋后全過程可不用電焊焊接;采用鋁合金連接件與立柱連接，交接處免用隔離橡膠墊;采用鋁合金槽型埋件和連接件耐腐蝕性能好、成本低，當預埋件預埋不平整或扭曲時，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)各種角度如愿調(diào)節(jié)(見圖一、二、三、四);配套的連接套芯便于立柱與上、下梁連接(圖五)。
3.1.2 預埋板上預焊過渡片，解決了行業(yè)中多年困擾的難題：當采用化學螺栓固定埋板，在安裝立柱時連接件與埋板焊接會產(chǎn)生高溫，破壞化學螺栓結(jié)構(gòu)的牢固性，而本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是在預埋之前將過渡片先焊接在埋板上，采用螺栓將連接件固定在過渡片的預制螺孔中，使立柱安裝更加方便、牢靠(見圖六、七)。
3.1.3 橫梁與立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點：抗扭性能大大增強，又滿足于地震和熱脹冷縮自由伸縮，受力性能大大提高。經(jīng)過荷載測試：本系統(tǒng)截面積最小的GK803 橫梁上吊掛 280公斤后,連接結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)問題(見圖十)。制作安裝非常方便，使橫梁連接件、卡緊件、扣板實現(xiàn)一次性切割，無須進行二次銑切加工，大大降低了制作、安裝、施工人員的勞動強度，施工進度得到極大提升。該結(jié)構(gòu)設(shè)計維護方便、通用性強，可適用于各種形式及各種面板材料幕墻的橫梁與立柱之間的連接，解決了行業(yè)內(nèi)幕墻橫梁與立柱傳統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)不合理和安裝不方便的問題(見圖八、圖九)。
安裝說明：
(1)先將約20-25mm長的連接件固定在立柱上，連接件上設(shè)有4個孔徑為6mm的螺栓孔，先用4mm的自攻螺釘在中間螺孔 進行初步固定，利用空間差原理調(diào)整上下左右偏差，調(diào)整準確后再用5-6mm螺釘或螺栓在其他孔加以緊固。
(2)橫梁內(nèi)設(shè)置了與連接件相配合的2個掛鉤，將橫梁安裝在連接件上，并與連接件上的兩個相配套掛鉤扣合在一起。
(3)將卡緊件鎖定在橫梁與連接件扣合后所產(chǎn)生的空隙內(nèi)，并注入硅膠，形成柔性結(jié)合。
(4)再將橫梁扣板扣合在橫梁上，使橫梁形成整體。
3.1.4 單元板塊與立柱、橫梁的連接安裝，設(shè)計了掛連結(jié)構(gòu)，板塊四周副框設(shè)計的掛鉤全部插入立柱與橫梁相配套的槽口內(nèi)，無須壓板固定，實現(xiàn)了線面接合(見圖十四、十五)，因此能夠承受強大的風荷載。經(jīng)過荷載測試：在玻璃面板上加載450公斤，連續(xù)懸掛20天后，結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)任何問題(見圖十六)。
(1) 簡化了玻璃板塊安裝工藝，由于固定玻璃板塊無需額外的構(gòu)件，掛鉤式結(jié)構(gòu)解決了壓板式隱框玻璃幕墻邊部與墻體連接部位及轉(zhuǎn)角處壓板難以施工及難以壓緊板塊的安裝難題。
(2) 提高了玻璃板塊安裝工效，兩個人通過玻璃吸盤輕抬玻璃板塊，一人協(xié)助板塊就位，三人一個班組，幾秒至幾分鐘就可安裝一個板塊。
(3) 確保了玻璃板塊安裝質(zhì)量，由于有掛鉤定位，玻璃板塊在安裝過程中不存在走位問題，可保證膠縫接縫均勻、橫平豎直。
(4) 板塊更換更為方便，玻璃板塊更換是安裝的逆過程，由于有掛鉤作承托，玻璃板塊更換和安裝一樣方便。
傳統(tǒng)幕墻技術(shù)采用壓板方式，存在一系列缺陷：如壓板漏壓;采用自攻螺釘固定壓板，在負風壓的作用下，容易造成安全隱患，施工也比較困難。而掛鉤式的結(jié)構(gòu)就不存在以上缺陷，完美地解決了壓板式隱框玻璃幕墻、隱框窗等邊部與墻體交接部位和轉(zhuǎn)角處存在的壓板難以施工、難以壓緊板塊等安裝難題。
3.1.5 結(jié)構(gòu)的各部位都采用掛鉤插接，并且設(shè)置了柔性膠條，具有較大的彈性變形空間和防止噪音產(chǎn)生的作用，很好地滿足幕墻整體的抗震、抗強風壓、抗熱應力的要求，保證了單元板塊在相對位移時，不會造成變形損壞,使安全得到了進一步的保障.(見圖十七)。
3.1.6 全隱框玻璃幕墻設(shè)計面板防止脫落的特殊構(gòu)造措施：
隱框玻璃幕墻玻璃面板之間設(shè)計防止玻璃脫落，同時代替耐候膠，又具備節(jié)能性能，達到開放式的視覺效果，避免采用耐候膠時，當膠打厚時增加成本，打薄時會產(chǎn)生氣泡及漏水，膠體不均勻時影響美觀，膠體吸收灰塵會污染玻璃等問題。防止玻璃脫落結(jié)構(gòu)橫向的外側(cè)設(shè)計了披水，使灰塵不會流到玻璃表面，保持玻璃清潔。避免中空玻璃做大小片，內(nèi)外打兩道結(jié)構(gòu)膠，造成的加工繁瑣與成本提高。(見圖十七)
3.1.7 開啟窗結(jié)構(gòu)(見圖十八、十九)：設(shè)計了三道密封裝置，使其隔熱節(jié)能性得到提升。開啟窗的掛鉤托條設(shè)計起到托住上部玻璃的作用，滿足規(guī)范5•6•6 條文。設(shè)置披雨板，消除了雨水進入窗扇內(nèi)腔進而流入室內(nèi)、流水時在開啟窗玻璃表面產(chǎn)生的流淚、積灰等現(xiàn)象。窗扇采取掛鉤結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)線荷載受力，安裝方便，節(jié)省滑撐費用，每扇窗扇都能實現(xiàn)室內(nèi)外安裝。并且在室內(nèi)側(cè)扇框上部巧妙設(shè)計安裝了防止窗扇掉落的裝置，既有效防止窗扇的掉落，又方便安裝與檢查。該結(jié)構(gòu)經(jīng)過荷載測試：寬1、5米高1、2米的開啟窗(滑動狀態(tài)中)玻璃面板上加載500公斤，連續(xù)懸掛20天后，結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)任何問題(見圖二十)。
防脫塊必須安裝，由于防脫塊頂住上部外框，扇框就不會產(chǎn)生脫鉤，當扇框打開大于一定角度時，防脫塊失去作用時，扇框上部的鉤由于托條上設(shè)計的斜面結(jié)構(gòu)頂住及兩鉤之間結(jié)構(gòu)緊密，使扇框都不會掉落。
3.1.8 玻璃托條設(shè)計：應規(guī)范要求隱框玻璃幕墻必須有托條裝置，本系統(tǒng)的玻璃托條利用橫梁設(shè)計的凹槽作為構(gòu)造連接,無需額外的螺釘固定，結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，每個均可在幾秒鐘內(nèi)單獨安裝完畢，且承受力強。經(jīng)過測試每塊托條100mm長，能承受100公斤荷載，解決了某些中空玻璃結(jié)構(gòu)工程中，玻璃特做大小片、內(nèi)外需打兩道結(jié)構(gòu)膠而造成加工繁瑣與玻璃采購成本提高等問題(見圖二十二、二十三)。
3.1.9 大截面裝飾線條的連接：免除傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要打螺釘、螺栓連接或用鋼結(jié)構(gòu)連接的工序，免除兩側(cè)安裝扣板，安裝方便快捷，既節(jié)省了鋁材與安裝費用，也提高了美感與施工進度(見圖二十四、二十五)。
3.1.10 裝飾線條垂直裝飾面設(shè)計了防積灰措施，充分確保線條垂直裝飾面的清潔(見圖二十六)。
3.1.11 配套的各種轉(zhuǎn)角型材與橫梁連接，橫梁采用90度切割連接，使加工安裝方便快捷(見圖二十七)。另編的系統(tǒng)產(chǎn)品圖集中有配套的多種多樣的轉(zhuǎn)角型材。
3.1.12 安裝方式通用性廣：可以在全隱框的基礎(chǔ)上構(gòu)建半隱框或明框結(jié)構(gòu)，也可以與各種材料的面板結(jié)構(gòu)結(jié)合，滿足建筑師對幕墻表面不同的裝飾要求(見圖二十八)。
3.1.13 單元式幕墻單元板塊安裝扣合出現(xiàn)誤差時，使相鄰間的上下、左右縫隙寬度不一致，造成不美觀的現(xiàn)象。本系統(tǒng)立柱寬度、橫梁高度分別為100mm的型材內(nèi) 側(cè)裝飾面設(shè)計了統(tǒng)一寬度的凹面裝飾線條，避免以上所述單元式幕墻存在的問題(見圖十七、三十八)。
3.1.14 本系統(tǒng)石材或陶瓷板幕墻結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場快捷安裝，背栓式石材或陶瓷板幕墻每塊板塊只通過一根橫梁實現(xiàn)了板塊四個角各自的三維調(diào)節(jié)與安裝，并且可以單獨進行板塊更換，避免了傳統(tǒng)背栓結(jié)構(gòu)施工時，需要兩根橫梁支撐一塊板塊的常規(guī)耗材設(shè)計及蝴蝶扣和T型扣結(jié)構(gòu)等存在的問題(見圖二十九、三十、三十一)。
主要性能特點：
(1)采用掛鉤的連接，安裝方便又安全。
(2)實現(xiàn)了”三維調(diào)節(jié)”，使每塊板塊四個角上下、左右、前后分別單獨調(diào)節(jié)。達到準確方便安裝。
(3)當掛件安裝前后不正確及扭曲和面板厚度不一致時，采用分體掛座分別能調(diào)節(jié)相鄰板面的平整度。
(4)可以單獨更換石材板塊，避免了”蝴蝶扣”或者”背栓式”結(jié)構(gòu)更換板塊時，拆除干擾需要拆掉的所有石材板塊， 才能換掉所需要更換的板塊。
(5)該結(jié)構(gòu)每塊板材只需要一根橫梁實現(xiàn)板塊”三維調(diào)節(jié)”及安裝，避免了”背栓式”等結(jié)構(gòu)需要采用兩根橫梁實現(xiàn)安裝，這樣明顯地節(jié)省了成本及安裝費用。
面板更換說明：
如需要更換面板時，將需更換的上部那塊面板抬高一些或?qū)⑿钃Q的面板慢慢敲碎取出，新更換的面板掛件 可不裝P15橡膠條或銑切掛件掛鉤部分尺寸，在掛座槽口內(nèi)注硅膠使用，就可以實現(xiàn)面板更換。
3.1.15 本系統(tǒng)鋁單板、鋁塑板結(jié)構(gòu)采用帶掛鉤連接件及帶掛鉤的方管，使制作安裝極為簡便，避免采用傳統(tǒng)的角鋁連接帶來的繁瑣：如連接角鋁固定在鋁板四周需要錯位安裝，又要在主框架對應連接處鉆孔、攻絲及安裝螺釘造成較多麻煩(見圖三十三)。
3.1.16 本系統(tǒng)不像單元式幕墻必須按順序安裝、少一個單元就不能安裝下去，必須要玻璃供應商保證不能缺一塊玻璃，實際在安裝中也有不慎損壞玻璃的情況，這樣玻璃供應商必須在兩、三天內(nèi)補給玻璃，給供應商及時供貨造成很大的生產(chǎn)壓力。而本系統(tǒng)無需按照順序安裝，可上下、左右任意安裝，也同樣與單元式幕墻一樣跟著建筑主體同步安裝，這樣不僅給玻璃供應商交貨減少時間壓力，便于他們生產(chǎn)組織，提高玻璃生產(chǎn)質(zhì)量，縮小調(diào)試玻璃排號的時間，減少生產(chǎn)成本，也能保證工程工期，提高全社會各組織的生產(chǎn)力。
4. 結(jié)構(gòu)具備節(jié)能性
行業(yè)內(nèi)通常都認為幕墻的節(jié)能設(shè)計，必須通過對鋁型材進行穿隔熱條或注膠處理來實現(xiàn)，但這樣會造成鋁型材采購成本每噸增加約4000元，還帶來隔熱條、膠體與鋁合金整體強度下降、耐高溫性能差等問題。本系統(tǒng)在開啟窗周邊有效的實現(xiàn)三道密封(圖七)，在明框部位玻璃壓板的內(nèi)側(cè)與橫梁、立柱的交接處設(shè)置膠墊隔離，也能有效地實現(xiàn)隔熱節(jié)能目標，同時又降低造價，實現(xiàn)幕墻結(jié)構(gòu)隔熱節(jié)能的較好性價比設(shè)計(見圖三十七)，詳見：節(jié)能計算報告。為了滿足不同用戶的需要，圖集中配有隔熱條的各種型材及結(jié)構(gòu)圖。
5. 制作安裝的便捷性
5.1 制作十分簡單、安裝極其方便、極大地縮短了施工周期，明顯地增加了工程施工進度與效益。
5.2 立柱、橫梁、連接件、副框、托條等均實現(xiàn)一次性切割、無須二次銑切加工。
5.3 立柱與建筑主體(詳見幕墻立柱安裝三維調(diào)節(jié)節(jié)點參考圖)、橫梁與立柱、各種面板與鋁合金主框架、窗扇及托條的安裝均在幾秒至幾分鐘時間迅速安裝完畢，如兒童搭積木般簡便快捷。
5.4 革新“構(gòu)件式”幕墻須把立柱與橫梁一根根安裝完畢后，然后再將各種板塊通過壓板及螺釘連接在立柱、橫梁上的傳統(tǒng)工藝，本系統(tǒng)立柱安裝的快捷準確在安裝好第二支或一層后，隨時可將橫梁與立柱、各種面板、開啟扇、托條及各種裝飾線條等迅速安裝完畢，并且相鄰板塊可單獨安裝、更換，施工可由下而上、由上而下、由左而右、由右而左、由中部往四周和跟隨建筑主體同步任意安裝。
5.5 各種板塊均可在室內(nèi)實現(xiàn)安裝、維修及更換。
6. 經(jīng)濟和社會效益性
6.1 改善了隱框玻璃副框的受力狀況，將壓板連接時的點接觸集中荷載轉(zhuǎn)變?yōu)榫�面接觸均布荷載，提高了隱框玻璃板塊安全性能，探索出了一條交通繁華地段高層大分格隱框玻璃板塊連接技術(shù)的新方法、新途徑，對我國高速發(fā)展的幕墻產(chǎn)業(yè)施工技術(shù)具有較好的指導意義。同時在全隱框窗的基礎(chǔ)上快速構(gòu)建成半隱框、明框結(jié)構(gòu)和與不同面板材料相結(jié)合。
6.2 通過使用掛鉤式玻璃板塊連接技術(shù)，大大簡化了玻璃板塊安裝工藝，搞高了玻璃板塊的安裝質(zhì)量，實行了工廠化加工簡便、現(xiàn)場裝配快捷的先進施工理念，施工現(xiàn)場最大限度地減少了人為因素對施工質(zhì)量的影響，安裝后的玻璃板塊表面平整，膠縫接縫均勻、玻璃間隙又能達到開放式的視覺效果、順直美觀;
6.3 采用掛鉤式玻璃板塊連接技術(shù)，減輕了安裝工人的勞動強度，優(yōu)化了施工安裝班組的勞動力結(jié)構(gòu)，縮短了玻璃板塊等結(jié)構(gòu)全過程的安裝工期，搞高了玻璃板塊安裝的勞動效率，使工程進度大大提前。
6.4 本系統(tǒng)應比單元式幕墻用鋁量可節(jié)省約40%左右，比構(gòu)件式幕墻用鋁量節(jié)省約10%～20%，節(jié)省人工約30%以上，并且節(jié)省了每個開啟窗扇的兩個滑撐，節(jié)省了較多的加工與施工安裝設(shè)備。
6.5 由于托條結(jié)構(gòu)設(shè)計的巧方法及面板防止脫落的特殊構(gòu)造措施，能夠避免傳統(tǒng)幕墻中空玻璃結(jié)構(gòu)工程中玻璃特做大小片而內(nèi)外打兩道結(jié)構(gòu)膠所造成加工繁瑣與多項成本的提高。
6.6 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標準化、系統(tǒng)化、通用性強，避免了各幕墻公司各開各的模具所造成的大量浪費，為制作安裝全過程節(jié)省了許多寶貴資源和時間。
以上該系統(tǒng)的多種優(yōu)越性，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，可以彌補單元式、傳統(tǒng)的構(gòu)件式幕墻存在的較多現(xiàn)實問題，尤其是單元式幕墻結(jié)構(gòu)單獨更換板塊困難及用鋁量高等缺陷。
7. 工程應用
全能“智慧型‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng)”至今已在國內(nèi)外幾千項幕墻工程、800多萬平方米幕墻工程中使用，如北京奧運村、北京國典大廈、中國武警大廈、天津君隆廣場、廣州新白云機場、廣州暨南大學、廣州富力盈隆廣場、廣州浩蘊商務大廈、深圳長富金茂大廈、深圳軟件園、佛山聯(lián)達大廈、云南省委大樓、云南欣都龍城、成都市政府大樓、成都東方廣場、重慶國瑞中心大廈、重慶中新城中城、河南大學、山東省泰安市廣電大廈、山東煙臺陽光一百城市廣場、山東金玉山大廈、新疆民族歌舞學院、溫州正泰電器科技樓、臺州國際商務廣場等等，并在英國KEY HOUSPROJECT工程以及越南、非洲較多工程實例中使用，都通過了實際工程的考驗和得到用戶的一致好評。
8. 附件
全能“智慧型‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng)”在廣州浩蘊商務大廈幕墻中的應用系統(tǒng)計算(部分)
為確保掛鉤式幕墻系統(tǒng)的使用安全，本工程玻璃板塊掛鉤系統(tǒng)在設(shè)計選型前需對掛鉤的抗拉和抗彎強度進行驗算。
鋁合金副框掛鉤的抗拉計算：
建筑外門窗、幕墻離地面高度z(m): 100.00
地面粗糙度類別: C類
μs --- 風荷載體型系數(shù): -2.0
w0 ---- 基本風壓(kN/m2): 0.50
根據(jù)建筑外門窗、幕墻離地面高度及地面粗糙度類別，計算得到:
βgz -- 高度z處的陣風系數(shù): 1.60
μz --- 風壓高度變化系數(shù): 1.70
wk ---- 風荷載標準值(kN/m2):
wk = βgz•μs•μz•w0
= 1.60 ×2.0×1.70 ×0.50
= 2.72kN/m2 玻璃分格尺寸：寬×高=B×h=1500mm×800mm;
幕墻類型：全隱框玻璃幕墻
t:鋁合金副框的厚度(2.2mm);
qEAk：地震作用標準值(0.123kN/m2);
a：矩形分格短邊長度(1.5m);
b：矩形分格長邊長度(1.8m);
fa：鋁合金副框的抗拉強度允許值(85.5N/mm2);
fy =(1.4×wk+0.5×1.3×qEAk)ab/(2at)
=(1.4×2 .72+0.5×1.3×0.123) ×1.5×1.8/(2×1500×2.2)
=10.497×103/6600
=1.590N/mm2 < fa
鋁合金副框的抗拉強度滿足規(guī)范要求。
3.2.2鋁合金副框掛鉤的抗彎強度計算
l:鋁合金副框掛鉤的長度(7.5mm);
M：鋁合金副框掛鉤受到的彎矩(kN*m);
W：鋁合金副框掛鉤的抵抗矩(mm3);
M =(1.4×wk+0.5×1.3×qEAk)ab*l /2
=(1.4×2.72+0.5×1.3×0.123) ×1.5×1.8×7.5×10-3/2
=0.039kN*m
W = at2/6
= 1500×2.22/6
= 1210 mm3
δ =M/(γW)
=0.039×106/(1.05×1210)
=30.697N/mm2 < fa
鋁合金副框的抗彎強度滿足規(guī)范要求。
9.“單元式”幕墻的弊端
單元式幕墻是將面板和金屬框架(橫梁、立柱)在工廠組裝為幕墻單元，然后以幕墻單元形式在現(xiàn)場完成安裝施工的框支承玻璃幕墻。它的主要出發(fā)點是：比構(gòu)件式幕墻“減少現(xiàn)場工作量，達到工廠化生產(chǎn)”。單元式幕墻僅僅為了改變現(xiàn)場的安裝方式，和滿足變形能力。比起全能“智慧型‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng)”單元式幕墻存在如下很多問題：
9.1 設(shè)計問題
結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點較多，型材斷面也多而復雜;板塊與建筑主體結(jié)構(gòu)連接的支座要特殊制造，結(jié)構(gòu)復雜，要滿足三向自由六度調(diào)節(jié)的功能，其造價成本相對較高，特殊造型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計困難;較多單元式幕墻的結(jié)構(gòu)特點使隔熱節(jié)能設(shè)計有效性不佳;上、下、左、右四個單元連接點上必然會產(chǎn)生內(nèi)外貫穿的空隙點，如果在設(shè)計時不考慮好封口構(gòu)造，將造成不可彌補的損失;設(shè)計不合理及加工安裝精度不準時導致水密性能差等問題(較多工程實例漏水都能證明)。
9.2 制作安裝問題
需要購置大型大量的生產(chǎn)及吊裝設(shè)備，工廠及現(xiàn)場的場地存放面積空間大。該幕墻結(jié)構(gòu)在安裝時，碰到實墻體、樓板與柱外邊平齊的建筑，由于手無法穿過面板，必須在室內(nèi)側(cè)進行操作，因此內(nèi)側(cè)必須要預留操作空間。加工安裝精度高，主體結(jié)構(gòu)上的連接件和單元組件上的連接構(gòu)件的配合公差稍大和型材變形等就無法順暢安裝到位，有時就采用野蠻的敲擊方法迫使單元組件就位，即使這樣也還會有部分組件無法完全安裝到位。同時由于構(gòu)件不連通導致防雷連接麻煩。另，制作安裝偏差會導致各單元之間室內(nèi)裝飾面縫隙上下、左右、相鄰間隙寬度不一致和凹凸不平整造成的高低差，影響美觀及裝飾效果(見圖三十八)。
單元式幕墻必須按順序安裝，少一個單元就不能安裝下去，這樣就必須要玻璃供應商保證不能缺一塊玻璃。
9.3 成本效益問題
構(gòu)件含量大，單位成本及運輸費用極高，工廠化加工銑切面多，加工裝配復雜繁瑣，加工精度高，還需大量大型的加工及吊裝設(shè)備，型材截面大而復雜，不同工程通用性差，導致各工程各自開模，需開大量的型材模具，使型材廠家?guī)砩a(chǎn)工序增多、生產(chǎn)難度加大、生產(chǎn)成本提高的弊端。
9.4 維修保養(yǎng)問題
單元板塊必須按順序安裝，也很難獨自安裝更換，是單元式幕墻結(jié)構(gòu)的最大問題，給維修保養(yǎng)帶來極大的困難。主要原因是“單元式”幕墻單元組件間靠對插完成接縫，因此必須按順序安裝，即一塊塊對插，中間不能留空位(例如：1.廣州某大廈玻璃自爆等損壞了許多片，業(yè)主找遍幕墻公司都無法更換。2. 2008年6月30日在深圳舉辦的全國幕墻設(shè)計師首屆年會上，據(jù)一位專家在報告中介紹：上海某工程更換一片玻璃分別找了三家幕墻公司，報價為15萬、20萬、25萬，業(yè)主認為幕墻公司敲他們竹杠，非常惱火，但又別無他法，只有妥協(xié))。也有部分工程玻璃已破較長時間都難更換。
結(jié)語
建筑幕墻在我國已經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程，隨著近年幕墻安裝面積的持續(xù)增長和我國經(jīng)濟整體實力的上升，幕墻行業(yè)也迎來發(fā)展的春天。全能智慧型“掛鉤式”幕墻系統(tǒng)實現(xiàn)工廠化加工簡便、現(xiàn)場化裝配快捷，是幕墻技術(shù)革新代表。
未來幕墻必然要走工業(yè)化加工簡便的道路，減少人工現(xiàn)場操作繁序?qū)δ粔κ┕さ牟焕＝陙恚粔π袠I(yè)一直在推動單元式幕墻在行業(yè)的發(fā)展，單元式幕墻技術(shù)含量高，構(gòu)件含量大、加工不便、維修保養(yǎng)困難、單位成本及運輸費提高、現(xiàn)場存放空間大、水密性差等不利因素也一定程度上限制了其快速發(fā)展。中國地域遼闊，各地經(jīng)濟發(fā)展水平也不十分平衡，全能的“智慧型‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng)”技術(shù)全過程的制作安裝，相對單元式幕墻更經(jīng)濟、更適用且不受加工距離的限制，又具有施工方便、安裝質(zhì)量可控、施工效率較高的優(yōu)點，完全可以作為單元式幕墻和傳統(tǒng)構(gòu)件式幕墻的代替技術(shù)，在國內(nèi)外不同區(qū)域、不同構(gòu)造要求的建筑幕墻工程中廣泛應用。是真正代表中國自己的幕墻系統(tǒng)……
呼吁：為了節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟、減少資源浪費、減輕制作安裝的勞動強度、提高施工進度、促進幕墻技術(shù)進步，維護業(yè)主的工程綜合效益。不要為“單元式”幕墻而做單元式幕墻，不要以為行業(yè)的龍頭企業(yè)主推的“單元式”幕墻就作為風向標。 思想不要停留在傳統(tǒng)的“構(gòu)件式”幕墻技術(shù)上的安裝不便和等建筑主體封頂后才能安裝幕墻各部件及用于超高層建筑時的變形不足等問題的概念上。懇請大家能不用“單元式”幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的盡量少用，多采用全能“智慧型‘掛鉤式’幕墻系統(tǒng)”。
參考文獻：智慧型“掛鉤式”幕墻系統(tǒng)在廣州浩蘊商務大廈幕墻中的應用
廣州工程總承包集團有限公司高級工程師 一級注冊建造師 劉佳武
廣東世紀達裝飾工程有限公司幕墻設(shè)計所所長 高級幕墻設(shè)計師 沈順東
