單元式幕墻是再工廠加工程度最高的一種類型幕墻。在工廠不僅要加工豎框、橫框等元件,還要用這些元件拼裝成元件組件框,并將幕墻面板(玻璃、鋁板、花崗石等)安裝在單元組件框的相應(yīng)位置上,形成單元組件。就一個單元組件來說,它已具備了這個單元的全部幕墻功能和構(gòu)造要求。單元組件的高度要等于或大于一個樓層,以便運往工地后直接固定在主體結(jié)構(gòu)上。每個單元組件上、下框(左、右框)對插形成組合桿,完成單元組件間接縫,最終形成整幅幕墻。單元式幕墻的主要工作量是在工廠完成的,這樣它可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),大大提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,這就決定了單元式幕墻具有一下特點:
(1) 單元式幕墻最大特點是工地工期短,它包含兩重意義上的工期短。其一,因為它大部分工作量是在工廠完成的,運往公司后僅為吊裝就位、固定的工作量,這部分工作量占全部幕墻工作量的份額很小。根據(jù)統(tǒng)計分析這部分工作量平均實際使用時間約為4min/m2,例如一個平面為50m*50m、層高為4m的樓層,墻面積約為800m2,工地工作量為3200min(53.33h),即不到2天半即可完成一個樓層;其二,幕墻吊裝可以和土建同步進(jìn)行,使總工期縮短,例如上海金茂大廈(88層),當(dāng)主體結(jié)構(gòu)完成18層時,可是吊裝幕墻,1997年10月主體結(jié)構(gòu)封頂時,幕墻吊裝完70層,1998年4月(主體結(jié)構(gòu)封頂后6個月)完成全部102700m2幕墻吊裝彌合(主體結(jié)構(gòu)完成70層時,幕墻吊裝到50層,內(nèi)部裝修開始,1998年8月底全部竣工,交付使用單位)。
但工地工期短不會自然實現(xiàn),要靠人認(rèn)識單元式幕墻的特點,對施工組織作科學(xué)、合理的安排才能實現(xiàn),如果部 掌握單元式幕墻的安裝規(guī)律,可能適得其反。單元式幕墻單元組件間靠對插完成接縫,因此它的安裝順序要求非常嚴(yán)格,即每一層一塊接一塊對插,安裝完一層再安裝上一層,中間不能空缺,這樣就要求施工機具(塔吊、施工電梯)不能任意布置,只能布置在單元式幕墻的收口部位。因此采用單元式幕墻的建筑的總承包單位要按這一要求來進(jìn)行整個工程的總施工組織設(shè)計,特別是施工總平面圖設(shè)計,即施工機具(塔吊、施工電梯等)要按照單元式幕墻的組裝規(guī)律來進(jìn)行布置,這是實現(xiàn)工地工期短的關(guān)鍵。
(2)單元式幕墻為建筑師發(fā)揮想象力提供了廣闊的天地,由于在工廠組裝,可以用各種構(gòu)圖來組合,拼裝成單元組件,運往工地吊裝就位,而構(gòu)件式幕墻由于受在工地安裝條件的限制,一般只能采用簡單平面形式組合。這樣就可以設(shè)計出各種不同風(fēng)格的異形幕墻,使采用幕墻的建筑物發(fā)揮最佳藝術(shù)效果。
(3)單元式幕墻融各種幕墻技術(shù)于一體(即可采用各種不同的金屬桿件,各種不同材質(zhì)的面板,用各種方法固定面板)。單元式幕墻由于采用對插接縫,使幕墻對外界因素的變形適應(yīng)能力更好;為采用雨屏等壓原理進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計提供了最佳場合,從而為提高整幅幕墻的水密性和氣密性構(gòu)造了條件;單元式幕墻的立面布置方式更靈活,為采用更合理的桿件計算簡圖提供了條件,從而使桿件(豎框)用料更經(jīng)濟;單元式幕墻由于在工廠組件,單元組件本身的質(zhì)量控制比工地優(yōu)越。必須指出這幾年國內(nèi)已安裝的幾個大型超高層建筑的單元式幕墻接縫處理采用的是國外20實際七八十年代開發(fā)的型材,其水密性能不高已成其通病,縱觀這些建筑的單元式幕墻三性測試報告,其水密性很少有達(dá)到1000Pa的,最低的僅為300Pa(上海市規(guī)定>=1600Pa)的要求,同時這些已安裝的單元式幕墻更換面板很困難,安裝過程必須一一對插,因此開發(fā)高性能的單元式幕墻的任務(wù)還很艱巨。