一種雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法，在兩彼此對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁間設置插接型材，通過將插接型材固定在一側單元組合立柱或者單元組合橫梁上后，將立柱插接翅或者橫梁插接翅嵌入與之對接的另一側單元組合立柱或者單元組合橫梁上來實現相鄰幕墻板塊的對接，此系統通過曲面幕墻三維放樣數據在單元板塊安裝前調整好插接型材與相對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁間的固定位置，再于單元板塊安裝插接時將立柱插接翅、橫梁插接翅分別嵌入對接側立柱母料或者橫梁母料的位置，即可調整幕墻面板間的錯位以及角度，從而實現利用平面幕墻單元擬合雙曲面幕墻的制作及安裝，此發明用于建筑幕墻領域。
【專利說明】一種雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑幕墻系統，特別是涉及一種雙曲面單元式幕墻系統。
【背景技術】
[0002]幕墻產業在我國發展非常迅速，我國已是世界上幕墻年產量最高的國家。傳統的構件式幕墻因其結構簡單，加工容易而在幕墻行業使用較多，但本身存在著安裝現場工序多，工作量大，占用工作面時間長的缺點。而單元式幕墻因其大部分生產制造工作是在工廠完成，產品質量容易掌控，現場只需板塊的吊裝與插接，因其具有安裝速度快、工期短等優點而備受建設單位的喜愛。各地許多高層辦公樓，酒店公寓等、甚至是地標性的大型公共建筑都樂于采用單元式幕墻。
[0003]隨著一批復雜造型的新建筑出現，許多建筑工程項目都要求設計制作具有雙曲面造型的單元式幕墻，其制作的技術難度也在不斷提高。常見的單元式幕墻多為橫平豎直的平直面造型，構造相對簡單，其結構、防水性能的設計也相對清晰，在生產、施工安裝上也有比較成熟的工藝。而雙曲面單元幕墻要求單元板塊安裝到位后，建筑立面的大面形成一個曲面造型，但為了保證其每個幕墻單元板塊的規格及生產質量符合各種生產標準，也為了最大限度減少成本，又需要盡可能采用較為規則的平面四邊形作為其標準板塊。這就要求曲面單元幕墻的系統構造本身能夠通過系統內部的調節，使得幕墻適應各種角度或曲率的變化，并實現平面幕墻板塊擬合曲面造型的要求，同時還必須保證其結構的安全可靠及各項幕墻性能的最優化。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供一種安全可靠、安裝方便且能節省建造費用的雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種雙曲面單元式幕墻系統，包括若干彼此相鄰的幕墻面板和固定于各幕墻面板側邊的副框、分別與兩相鄰的幕墻面板相連設有兩彼此對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁，單元組合立柱包括立柱母料和立柱公料，單元組合橫梁包括橫梁母料和橫梁公料，兩彼此對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁間設有立柱插接型材或者橫梁插接型材，立柱插接型材固定于其中一立柱公料上或者橫梁插接型材固定于其中一橫梁公料上，立柱插接型材或者橫梁插接型材上還設有可嵌入另一立柱母料或者另一橫梁母料內形成密封的立柱插接翅或者橫梁插接翅。
[0006]進一步作為本發明技術方案的改進，立柱母料上設有立柱插接翅可嵌入的立柱插芯安裝槽，橫梁母料上設有橫梁插接翅可嵌入的橫梁插芯安裝槽。
[0007]進一步作為本發明技術方案的改進，與立柱插接型材或者橫梁插接型材分別對接的立柱母料或者橫梁母料上設有至少一道立柱插芯安裝槽或者和橫梁插芯安裝槽，立柱插接型材上設有至少兩道可分別嵌入立柱插芯安裝槽的立柱插接翅，橫梁插接型材上設有至少一道可嵌入橫梁插芯安裝槽的橫梁插接翅，立柱插接翅與立柱母料或者橫梁插接翅與橫梁母料之間均設有若干道密封膠條。
[0008]進一步作為本發明技術方案的改進，立柱插接翅或者橫梁插接翅分別通過螺釘固定于立柱公料或者橫梁公料上，同時與立柱母料上的立柱插芯安裝槽或者橫梁母料上的橫梁插芯安裝槽配合插接。
[0009]進一步作為本發明技術方案的改進，幕墻面板和副框通過結構膠連接，副框與單元組合立柱或者單元組合橫梁均通過螺釘連接，單元組合立柱或者單元組合橫梁與相連的副框的間隙處設有密封膠或者膠條，副框包括副框外裝飾扣條、副框扣接部分、副框固定部分、聚胺酯斷熱冷橋以及副框內裝飾扣蓋，副框端部銑切成45度角，通過鋁合金角碼兩兩組角形成矩形框體，副框扣接部分上設有膠條槽，膠條槽內安裝有與相鄰幕墻單元搭接的披水膠條。
[0010]一種上述雙曲面單元幕墻系統的安裝方法，包括以下步驟:
1)、根據雙曲面幕墻的三維空間放樣，計算出兩相鄰的幕墻面板間水平方向的錯位距離；
2)、通過調整立柱插接型材或者橫梁插接型材在單元組合立柱或者單元組合橫梁上的安裝位置以及立柱插接翅或者橫梁插接翅在對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁上的嵌入位置，調整兩相鄰的幕墻面板至計算所得的位置以及角度，從而用平面矩形的幕墻單元板塊擬合出雙曲面的外形；
3)、幕墻單元安裝調整到位后，固定立柱插接型材或者橫梁插接型材與兩側的單元組合立柱或者單元組合橫梁。
[0011]本發明的有益效果:此雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法在兩彼此對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁間設置插接型材，通過將插接型材固定在一側單元組合立柱或者單元組合橫梁上后，將立柱插接翅或者橫梁插接翅嵌入與之對接的另一側單元組合立柱或者單元組合橫梁上來實現相鄰幕墻板塊的對接，此系統通過曲面幕墻三維放樣數據在單元板塊安裝前調整好插接型材與相對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁間的固定位置，再于單元板塊安裝插接時將立柱插接翅、橫梁插接翅分別嵌入對接側立柱母料或者橫梁母料的位置，即可調整幕墻面板間的錯位以及角度，從而實現利用平面幕墻單元擬合雙曲面幕墻的制作及安裝，此系統結構簡單、適用范圍廣、其安裝過程方便，安全可靠且能節省建造費用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
圖1是本發明單元組合立柱對接方式第一實施例整體結構示意圖；
圖2是本發明單元組合立柱對接方式第二實施例整體結構示意圖；
圖3是本發明單元組合橫梁對接方式實施例整體結構示意圖；
圖4是本發明安裝過程中幕墻單元定位點布置方式示意圖。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1?圖4，本發明為一種雙曲面單元式幕墻系統，包括若干彼此相鄰的幕墻面板4和固定于各幕墻面板4側邊的副框5、分別與兩相鄰的幕墻面板4相連設有兩彼此對接的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2，單元組合立柱I包括立柱母料11和立柱公料12，單元組合橫梁2包括橫梁母料21和橫梁公料22，兩彼此對接的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2間設有立柱插接型材3或者橫梁插接型材8，立柱插接型材3固定于其中一立柱公料12上或者橫梁插接型材8固定于其中一橫梁公料22上，立柱插接型材3或者橫梁插接型材8上還設有可嵌入另一立柱母料11或者另一橫梁母料21內形成密封的立柱插接翅31或者橫梁插接翅81。
[0014]一種上述雙曲面單元幕墻系統的安裝方法，包括以下步驟:
1)、根據雙曲面幕墻的三維空間放樣，計算出兩相鄰的幕墻面板4間水平方向的錯位距離；
2)、通過調整立柱插接型材或者橫梁插接型材在單元組合立柱I或者單元組合橫梁2上的安裝位置以及立柱插接翅31或者橫梁插接翅81在對接的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2上的嵌入位置，調整兩相鄰的幕墻面板4至計算所得的位置以及角度，從而用平面矩形的幕墻單元板塊擬合出雙曲面的外形；
3)、幕墻單元安裝調整到位后，固定立柱插接型材3或者橫梁插接型材8與兩側的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2。
[0015]此雙曲面單元式幕墻系統及其安裝方法在兩彼此對接的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2間設置立柱插接型材3或者橫梁插接型材8，通過將立柱插接型材3或者橫梁插接型材8固定在一側單元組合立柱I或者單元組合橫梁2上后，將立柱插接翅31或者橫梁插接翅81嵌入與之對接的另一側單元組合立柱I或者單元組合橫梁2上來實現相鄰幕墻板塊的對接，此系統通過曲面幕墻三維放樣數據在單元板塊安裝前調整好立柱插接型材3或者橫梁插接型材8與相對接的單元組合立柱I或者單元組合橫梁2間的固定位置，再于單元板塊安裝插接時將立柱插接翅31、橫梁插接翅81分別嵌入對接側立柱母料11或者橫梁母料21的位置，即可調整幕墻面板間的錯位以及角度，從而實現利用平面幕墻單元擬合雙曲面幕墻的制作及安裝，此系統結構簡單、適用范圍廣、其安裝過程方便，安全可靠且能節省建造費用。
[0016]作為本發明優選的實施方式，立柱母料11上設有立柱插接翅31可嵌入的立柱插芯安裝槽13，橫梁母料21上設有橫梁插接翅81可嵌入的橫梁插芯安裝槽23。
[0017]作為本發明優選的實施方式，與立柱插接型材3或者橫梁插接型材8分別對接的立柱母料11或者橫梁母料21上設有至少一道立柱插芯安裝槽13或者和橫梁插芯安裝槽23，立柱插接型材3上設有至少兩道可分別嵌入立柱插芯安裝槽13的立柱插接翅31，橫梁插接型材8上設有至少一道可嵌入橫梁插芯安裝槽23的橫梁插接翅81，立柱插接翅31與立柱母料11或者橫梁插接翅81與橫梁母料21之間均設有若干道密封膠條。
[0018]作為本發明優選的實施方式，立柱插接翅31或者橫梁插接翅81分別通過螺釘固定于立柱公料12或者橫梁公料22上，同時與立柱母料11上的立柱插芯安裝槽13或者橫梁母料21上的橫梁插芯安裝槽23配合插接。
[0019]作為本發明優選的實施方式，幕墻面板4和副框5通過結構膠連接，副框5與單元組合立柱I或者單元組合橫梁2均通過螺釘連接，單元組合立柱I或者單元組合橫梁2與相連的副框5的間隙處設有密封膠或者膠條，副框5包括副框外裝飾扣條51、副框扣接部分52、副框固定部分53、聚胺酯斷熱冷橋54以及副框內裝飾扣蓋56，副框5端部銑切成45度角，通過鋁合金角碼55兩兩組角形成矩形框體，副框扣接部分52上設有膠條槽，膠條槽內安裝有與相鄰幕墻單元搭接的披水膠條。
[0020]單元的幕墻面板4在構建成曲面幕墻時，可根據三維空間放樣，得到兩個左右相鄰幕墻板塊4之間需要的錯位距離H以及上下相鄰幕墻板塊4之間的錯位距離W，單元板塊組裝時通過調整立柱插接型材3相對于立柱公料12的前后進出位，或者調整橫梁插接型材8相對于橫梁公料22的前后進出位，同時選擇適合立柱插接翅31或橫梁插接翅81分別相對于立柱母料11或橫梁母料21的插接角度，并與立柱公料12，橫梁公料22通過螺釘固定，固定后與相鄰板塊的立柱母料11或者橫梁母料21插接，這樣就能準確控制平面的幕墻面板4之間出現的錯位距離H或W。
[0021]單元的幕墻面板4在構建成直面或簡單折線曲面幕墻時，可根據二維平立面放樣，直接得到其安裝的平面定位及控制點，而兩個幕墻面板4之間應當無任何錯位距離，安裝時以單元組合立柱I或者單元組合橫梁2后端完成面或幕墻面板4外表面為基準面，通過固定立柱插接型材3或者橫梁插接型材8相對于單元組合立柱I的前后進出位和立柱插接翅31相對單元組合立柱I的傾斜角度后與單元組合立柱I通過螺釘固定，固定后與相鄰板塊的單元組合立柱I準確插接。
[0022]單元的幕墻面板4根據三維空間放樣后，得到左右相鄰兩個幕墻板塊4之間需要的錯位距離H或上下相鄰兩個幕墻板塊4的錯位距離W。各單元板塊組裝時通過事先設計好立柱插接翅31相對向立柱母料11的傾斜角度，同時調整立柱插接型材3相對于立柱公料12的進出位并通過螺釘與之固定，從而實現與相鄰單元板塊的立柱母料11準確插接，這樣就能滿足左右相鄰單元板塊的錯位距離H。
[0023]同理，在單元板塊組裝時事先設計好橫梁插接翅81相對向橫梁母料21的傾斜角度，同時調整橫梁插接型材8相對于橫梁公料22的進出位并通過螺釘與之固定，從而實現與相鄰單元板塊的橫梁母料21準確插接，這樣就能滿足上下相鄰單元板塊的錯位距離W。
[0024]如果上下兩層相鄰板塊或左右相鄰板塊不需要錯位，則可調整立柱插接型材3或者橫梁插接型材8固定在相應的位置，使得上下或者左右的幕墻面板4的完成面在同一平面即可。
[0025]各副框5與幕墻面板4間采用結構膠連接，副框5再與單元組合立柱I或者單元組合橫梁2通過螺釘連接，再扣上副框內裝飾扣蓋56及外裝飾扣條51，單元組合立柱I或者單元組合橫梁2與相連的副框5間隙處設有密封膠或膠條，副框扣接部分52上設有膠條槽，可安裝披水膠條與相鄰幕墻單元的膠條搭接，形成單元幕墻的第一道防水密封膠條。
[0026]副框固定部分53、副框扣接部分52和副框外裝飾扣條51組合成玻璃安裝槽口，其聚胺酯斷熱冷橋54采用聚氨酯注膠斷熱的形式構造。
[0027]單元的幕墻板塊之間采用三道膠條密封,形成密封防水體系。第一道密封包括兩對接的單元組合立柱I插接完成后，由各自相鄰的副框5通過膠條之間的壓接密封，對接的單元組合橫梁2之間插接后通過披水膠條密封。第二道密封和第三道密封包括單元組合立柱I之間的密封由立柱插接型材3與立柱母料11間通過設置于立柱插接翅31上的插接膠條進行，而單元組合橫梁2之間的密封由橫梁插接型材8與橫梁母料21間通過設置于橫梁插接翅81上的插接膠條進行。
[0028]假設有大量積水進入到相鄰兩幕墻面板4之間的濕腔41，由于重力的作用，積水會自上而下流到兩個相鄰的單元板塊之間的防水膠片6處，從而在披水膠條7處分層排出幕墻體系之外。同時不排除有少量積水由于壓力差、毛細作用等原因，進入到干腔42，但由于在第三道密封膠條的共同作用下，積水無法滲入室內。幕墻面板4傾斜設置時，單元組合橫梁2間的橫梁插接型材8以及單元組合橫梁2的結構設計成有一定坡度的內高外低的斜面，由于重力作用，這些少量積水將在單元組合橫梁2間的橫梁插接型材8的室外側型材銑切口處排出至濕腔41。
[0029]當幕墻為曲面幕墻時，由于在橫鎖結構形式下，水槽插芯9無法貫通相鄰的單元板塊的橫梁，因而在其板塊間隙處的鋪設防水膠片，并使得其立柱插芯14穿過防水膠片與上層板塊插接。防水膠片與立柱插芯之間還需用密封膠、橡膠海綿填補空隙，以確保密封性倉泛。
[0030]相鄰的四個單元板塊A、B、C和D，板塊安裝按以下方式實現。在A板塊上選取在建筑外形的雙曲面上的三個定位點，分別為板塊底部的兩個端點和板塊頂部的中點，板塊頂部的兩個端點不在其理論曲面上。由于幕墻板塊是平面，無法完全擬合雙曲面的外形，只能盡量貼近外形，減少位置誤差。以此類推，在其相鄰的B、C、D單元板塊分別選取同樣位置的3個控制點。通過對這些控制點的準確施工放線，可確保平直面的單元板塊擬合出一個最大限度上近似理論設計曲面的外表面。而相鄰兩板塊之間形成的錯位誤差，可通過其單元系統內部的插接翅安裝位置進行構造調整。相鄰板塊插接定位在水平進出方向是通過調節單元組合立柱I之間的立柱插接型材3的固定位置實現，在豎直進出方向是通過調節單元組合橫梁2之間的橫梁插接型材8的固定位置實現。
[0031]當然，本發明創造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【權利要求】
1.一種雙曲面單元式幕墻系統，其特征在于:包括若干彼此相鄰的幕墻面板(4)和固定于各所述幕墻面板(4)側邊的副框(5)、分別與兩相鄰的幕墻面板(4)相連設有兩彼此對接的單元組合立柱(I)或者單元組合橫梁(2),所述單元組合立柱(I)包括立柱母料(11)和立柱公料(12)，所述單元組合橫梁(2)包括橫梁母料(21)和橫梁公料(22)，兩彼此對接的所述單元組合立柱(I)或者單元組合橫梁(2)間設有立柱插接型材(3)或者橫梁插接型材(8)，所述立柱插接型材(3)固定于其中一立柱公料(12)上或者橫梁插接型材(8)固定于其中一橫梁公料(22)上，所述立柱插接型材(3)或者橫梁插接型材(8)上還設有可嵌入另一立柱母料(11)或者另一橫梁母料(21)內形成密封的立柱插接翅(31)或者橫梁插接翅(81)。
2.根據權利要求1所述雙曲面單元式幕墻系統，其特征在于:所述立柱母料(11)上設有立柱插接翅(31)可嵌入的立柱插芯安裝槽(13)，所述橫梁母料(21)上設有橫梁插接翅(81)可嵌入的橫梁插芯安裝槽(22)。
3.根據權利要求2所述雙曲面單元式幕墻系統，其特征在于:與所述立柱插接型材(3)或者橫梁插接型材(8)分別對接的立柱母料(11)或者橫梁母料(21)上設有至少一道立柱插芯安裝槽(13)或者和橫梁插芯安裝槽(23)，所述立柱插接型材(3)上設有至少兩道可分別嵌入立柱插芯安裝槽(13)的立柱插接翅(31)，所述橫梁插接型材(8)上設有至少一道可嵌入橫梁插芯安裝槽(23 )的橫梁插接翅(81)，所述立柱插接翅(31)與立柱母料(11)或者橫梁插接翅(81)與橫梁母料(21)之間均設有若干道密封膠條。
4.根據權利要求3所述雙曲面單元式幕墻系統，其特征在于:所述立柱插接翅(31)或者橫梁插接翅(81)分別通過螺釘固定于立柱公料(12)或者橫梁公料(22)上，同時與所述立柱母料(11)上的立柱插芯安裝槽(13)或者橫梁母料(21)上的橫梁插芯安裝槽(23)配合插接。
5.根據權利要求1?4中任意一條所述雙曲面單元式幕墻系統，其特征在于:所述幕墻面板(4)和副框(5 )通過結構膠連接，所述副框(5 )與單元組合立柱(I)或者單元組合橫梁(2)均通過螺釘連接，所述單元組合立柱(I)或者單元組合橫梁(2)與相連的副框(5)的間隙處設有密封膠或者膠條，所述副框(5)包括副框外裝飾扣條(51)、副框扣接部分(52)、副框固定部分(53)、聚胺酯斷熱冷橋(54)以及副框內裝飾扣蓋(56)，所述副框(5)端部銑切成45度角，通過鋁合金角碼(55 )兩兩組角形成矩形框體，所述副框扣接部分(52 )上設有膠條槽，所述膠條槽內安裝有與相鄰幕墻單元搭接的披水膠條。
6.一種權利要求1所述的雙曲面單元幕墻系統的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)、根據雙曲面幕墻的三維空間放樣，計算出兩相鄰的幕墻面板間水平方向的錯位距離； 2)、通過調整立柱插接型材或者橫梁插接型材在單元組合立柱或者單元組合橫梁上的安裝位置以及立柱插接翅或者橫梁插接翅在對接的單元組合立柱或者單元組合橫梁上的嵌入位置，調整兩相鄰的幕墻面板至計算所得的位置以及角度，從而用平面矩形的幕墻單元板塊擬合出雙曲面的外形； 3)、幕墻單元安裝調整到位后，固定立柱插接型材或者橫梁插接型材與兩側的單元組合立柱或者單元組合橫梁。
【文檔編號】E04B2/88GK104343201SQ201410596960
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】梁少寧, 王何青, 梁汝行 申請人:金剛幕墻集團有限公司