第一节 单元式幕墙生产工艺介绍
单元式幕墙生产工艺流程图
单元式幕墙的产成品或构件式幕墙的组件、构件等生产加工完后，运输到施工现场进行吊装或安装，幕墙产品类别不同，其施工流程也不同。建筑幕墙的安装施工艺，流程具体图示如下：
单元式建筑幕墙的安装施工流程图
一、幕墙框架拼装关键工序的工艺要求
本工序为形成幕墙单元板块的重要组装工序，必须保证其符合要求，检验合格方能转入下道工序的加工组装。
框架拼装前的具备条件：
1、应有清洁的工作场地和完好无损的工作台，其工作的台面必须用软性材料衬垫，以防型材表面擦伤。
2、认真核对所需拼装材料的型号、规格、数量等应符合板块拼装图纸的要求，并为合格的另组件。
3、型材另件在搬运过程中必须轻拿、轻放，防止材料表面有损伤现象产生，并按不同型号、规格分门别类的摆放，做好框架拼装的准备。
框架拼装具体流程：
1、仔细消化框架拼装的工艺图纸要求，合理选择拼装工步的顺序。
2、将需拼装的型材另件用干净布块进行擦拭清洁处理，不允许在材料上有残留铝屑存在，并串接好所需的密封条，不应将密封条拉伸后串接以防密封条的收缩出现短缺现象。
3、在型材另件需拼装的端部注上密封胶后进行框架的机械方式拼装，不允许用铁制榔头敲击型材框架，必须时应采用木制榔头或；软体物块适当用力的敲击，严防型材的变形，并修正在拼接处密封胶溢出处的部位。
4、在单一框架板块上凡外露的螺纹端和螺钉头、螺栓头用密封胶灌注密封，起到保护作用，并在框架板块表面贴上保护胶带纸。
5、板块拼装的允许偏差范围：
6、验收板块拼装质量应符合要求，并做好拼装档案纪录。
板块的安装流程：
1.将验收合格的框架板块在安装玻璃的部位用干净布块擦试清洁，在要求位置安贴双面胶带条，应对形成的注胶空腔宽度和厚度满足设计要求。
2.检查玻璃板块的质量应符合要求，并将表面擦拭干净，正确无误的安放于双面胶带条上，注意玻璃镀膜面的朝向应符合设计要求。
3.在注胶处周边的玻璃边缘表面部位用约1英寸宽的保护胶带纸盖贴，并经验收合格，待转入下工序注胶。
二、注胶关键工序的工艺要求
本工序为最终形成幕墙玻璃板块的重要工序，必须确保其符合要求，检验合格方能转入板块的养护工序，待发运工地安装。
胶前的具备条件：
1.保证注胶设备的完好正常，确保在注胶过程中的质量合格率。
2.注胶必须在洁净无尘的专用工作室内进行，其环境温度应在15℃～25℃，相对湿度在50％～85％之间。
3.板块的搬运应有专用运输车，必须做到轻拿、轻放，以防板块损伤走形，并按不同型号、规格分类摆放，做好注胶准备。
4.认真核对框架板块的型号、规格、数量等应符合注胶工艺图纸的要求，并为合格的板块组件。
5.复验板块的几何偏差尺寸应在要求的范围内，注胶部位的宽度与厚度尺寸应满足设计要求。
6.应对所用的结构硅酮胶进行三核对：核对牌号、核对有效期、核对颜色，必须符合要求，严禁使用过期胶，并有粘接力的相容性试验合格报告。
7.板块的净化
A.在被注胶粘接的材料表面必须达到洁净、干燥，无任何水迹、油迹等污物残留，以确保结构硅酮胶的粘接强度。
B.净化采用材料
a)净化擦式溶剂：二甲苯、丙酮或丁酮
b)净化擦拭用布：干净不脱色易吸水的无绒布
C.净化采用方法
a)双布擦拭法，将溶剂倒在一块抹布上擦试待需注胶的材料表面，在溶解了污渍的溶剂未挥发干前，即用另一块干燥抹布将污渍的溶剂擦抹干净，不应在溶剂挥发干后再擦，并应随时地更换第二块抹布，保持其干净。
b)不应用抹布在容器内沾溶剂，而总是把溶剂倒在正用的抹布上，以防抹布污染溶剂。
D.板块在净化后不超过15分钟内应进行注胶。
注胶具体工艺：
1.仔细消化注胶的工艺图纸要求，合理选择注胶工步的顺序。
2.对双组份结构胶应严格按比例要求进行基料和固化剂的配置，其混合重量比应控制在14：1和8：1之间，并同时应做好二项工艺性试验（蝶式试验和拉断试验）记录归案，检验合格后方可注胶。
3.注胶时打胶枪头应与胶缝保持一定角度（一般为45o），移动速度应保持基本均速，使注胶腔内空气排走，以防产生出现空穴和气泡现象，确保胶缝的饱满密实。
4.整理胶缝
a)在胶的表层未固化前，即用括勺片将胶缝压实、括平，使胶缝形成平滑、整齐和有一定造型的表面。
b)清洁周边残留多余的胶迹，保持板块的干净。
5.查验胶缝质量，同时做好工艺纪录，对注胶的宽度与厚度尺寸必须满足设计图纸要求，其允差范围：
a)胶缝宽度允许偏差 ＋1.0mm
b)胶缝厚度允许偏差 ±0.7mm
6.注胶材料的表面温度大于50℃，不应进行注胶。
三、幕墙板块注胶后的养护工艺要求
本工序为确保上墙板块质量的一个重要且不可少的工序，应充分满足其工艺要求。
养护具体工艺：
1.注胶后的板块经验收合格，可移至养护车间进行固化养护，不允许将注胶后的板块放在露天堆放。
2.养护车间应保持干净，其环境温度应在15℃～35℃，相对湿度应在50％～85％之间，不然将影响固化效果，应适当延长养护周期。
3.注胶后的板块在养护期间应水平放置在专用板架上，不允许板块受任何挤压，在未固化前不能挪运和严禁上墙安装。
4.应做好板块养护的档案纪录，按规格分类摆放，以防错发现象的产生。
5.板块固化养护时间（室温25℃时）
a)单组份胶
可挪运时间不少于7天
可上墙时间不少于14天
b)双组份胶
可挪运时间不少于4天
可上墙时间不少于10天
c)胶缝宽度大于20mm时，板块可上墙时间一般应在三星期后。
养护之后的查验流程：
1.对在养护的板块，应不定期通知加胶的生产商随来取样抽验注胶质量状况，确保满足胶的生产商对胶的使用要求。
四、下料切割关键工序的工艺要求
本工序为材料加工的首道工序，必须保证其符合要求，检验合格后方能转入下道工序的加工。
下料前的具备条件包括：
1.保证加工设备的完好正确，确保被加工材料的合格率。
2.认真核对下料切割材料的型号规格、数量等应符合图纸要求，并为合格的原材料。
3.材料在搬运过程中必须做到轻装、轻放，防止材料表面有擦伤、碰伤现象产生。
下料具体工艺：
1.仔细消化加工图纸要求，合理选择型材的工艺定位，夹紧部位，对几何形状复杂的型材，必要时可用非黑色金属的辅助材料垫衬，确保其加工材料定位、夹紧的可靠。
2.型材的装夹用力适当，不可敲击型材，对直接接触型材表面的气动夹口必须是软体材料，防止型材在夹紧时的变形和产生的夹紧压痕。
3.型材构件的下料切割在图纸无标注公差范围要求时，必须符合下列要求：
a)主要竖向构件允许偏差 ±1.0mm
b)主要横向构件允许偏差 ±0.5mm
c)其它构件允许偏差 ±1.5mm
d)型材端头斜度允许偏差 －12
4.型材第一个（批）下料切割后必须做好三检工作（自检、互检和专检），并在过程中应做到勤看、勤量，确保被加工构件的正确性。
5.下料切割后的型材构件必须清除残留铝屑和端部翻口毛刺，按规格有规律地堆放于型材专用推车上或指定地点，在堆放的每一层次间用木条板隔离保护好型材表面。
6.清洁设备工作台面，准备第二个（批）的下料切割。
7.送交质量验收，合格后按工艺流程卡可转入下道工序的加工
第二节 国内外单元式幕墙生产工艺发展阶段比较
在发达国家，进入80年代以来建筑幕墙的推广应用范围日益拓宽，建筑幕墙的技术含量不断增加，新技术应用日渐增多，呈现出多样化、工厂化、现代化特点。金属幕墙、天然石材幕墙、混凝土幕墙、改性塑料幕墙等均趋成熟，进入工程实用；单元式幕墙被大量推广，幕墙的基本单元全部在工厂内制造，在施工现场主要是进行组合与安装，不仅提高了幕墙施工效率，而且大大提高了幕墙质量。1996年之后国外的 研究 主要以智能型玻璃幕墙的现代化大型生态办公建筑为发展方向。智能型玻璃幕墙是指幕墙以一种动态的形式，根据外界气候环境的变化，自动调节幕墙的保温、遮阳通风设备系统，以达到最大限度降低建筑物所需的一次性能源，同时又能最大限度地创造出健康、舒适的室内环境。因此，国外的单元式幕墙生产工艺已经相当成熟。
国内单元式幕墙 研究 是近几年的事，但是发展较快。一些有实力的幕墙企业已经完全掌握了单元式幕墙的生产工艺。但是一些中小企业尚且没有掌握，还无法生产出符合市场标准的产品。
第三节 我国单元式幕墙生产工艺创新路径
随着幕墙 行业 工厂化、产品化发展，建筑幕墙企业的生产加工工艺与设备不断创新，实现了从单件加工的传统工艺到加工中心生产线的新型工艺过渡，实现了机械化加工生产，尤其是单元式幕墙实现了自动流水线作业生产，极大地推动了幕墙 行业 的发展。目前我国在型材与金属制品的机械化加工生产、玻璃加工与密封、石材的连接固定（干挂法、结构装配法）、胶接、安装、机械化施工、放线等工艺技术方面已经达到或接近国际先进水平，大部分生产加工与施工专用设备实现了国产化。
第四节 国内单元式幕墙生产设备介绍
我国是世界第一幕墙生产大国。我国幕墙企业己建成的加工厂约 400 万平方米，年加工生产幕墙能力近8,000 万平方米，拥有各类幕墙加工设备约1 万台，大型骨干企业大都装备有先进的加工中心、新型仿形铣、数控双头锯、端铣机、多孔钻等设备。
在设备先进性、制造及配套能力、工艺水平上，我国部分大型幕墙企业已经领先于国外企业。
第五节 国内单元式幕墙生产设备应用 分析
1、单元式幕墙安装应配备足够数量的转运运输车辆、装卸吊运起重机械、工序间专用的工位工装器具。
2、单元式玻璃幕墙安装机具主要有：垂直与水平运输机具（含脚手架或吊篮）、电动或手动吸盘、电焊机、注胶机具、清洗机具、扭矩扳手、普通扳手、测厚仪、铅垂仪、激光经纬仪、经纬仪、水平仪、钢卷尺、水平尺、靠尺、角尺等。
3、单元(板块)组件的转运，应设计配制专用的，能防碰撞、防挤压的包装转运吊架。
4、（板块）组件的装卸, 应采用行吊、汽车吊、塔吊、龙门吊、卷扬机等起重机具进行作业，所使用的绳具应安全可靠。
5、单元式(板块)组件搬运、吊装,应设置专用的可移动钢平台，单元(板块)组件运送车，存放架，简易龙门吊，定位卷扬机等搬运工位机具。每个操作班应设专人对设备机具进行保养检查，并填写保养检查记录。
6、单元式幕墙安装放线、定位、检测所使用的激光经纬仪、经纬仪、水平仪、水平尺等测量器具，应经计量监督检测部门检定合格，并在有效期内使用。
7、单元式幕墙安装所使用的拉紧器，电动（手动）限力搬手等机用、手用工具应设专人校核检测，并填写校核记录，量值不准的器具不准使用。其他紧固工具和一般检测尺表均应处于良好状态，并有专人保管。
8、单元式幕墙安装应配置必须数量的对讲通讯工具，对不同职能人员设置不同的频率，以便更好地指挥安装作业
第六节 我国单元式幕墙技术研发 分析
由于单元式幕墙接缝构造上的特点，决定了单元式幕墙构造上的特殊性，这主要表现在下述三个方面：
1.封口技术。
单元式幕墙通过对插完成接缝，这样在上、下、左、右四个单元连接点上必然有一个四个单元组件对插件均不能到达的地方，此处必然有一个内外贯穿的洞，如何堵好这个洞是单元式幕墙设计中必须解决好的问题，即在设计型材前就要将封口的构造设计好，在设计型材断面时就要将封口构造体现在型材上，挤压出的型材断面就包含有封口构造要求，如果在设计时不考虑好封口构造，将造成不可弥补的损失。
现在封口方法有两种类型：即横滑型和横锁型，横滑型是在下单元上框中设封口板，此封口板除了具有封口功能外，还是集水槽和分隔板(把竖框分隔成每层一个单元).横滑型封口板嵌在下单元上框母槽内，它比上单元下框公槽大，上单元下框可以在封口板槽内自由滑动，在主体结构层间变位时原来上下一、一对齐的两单元组件，在主体结构层间变位影响下，上下两层发生相对位移，这时候上单元组件不再定位在原来对齐的下单元组件上框中，而有可能局部滑入相邻组件的上框，由于这种滑动，在地震中单元组件本身平面内变形比主体结构层间位移小。但在地震时单元式幕墙不像拟静力试验中只有同向运动而是随机运动，即在地震发生的最初阶段是同向运动，以后陆续发生异向运动，即相向运动和背向运动，相向运动时可能会发生相邻两单元接缝处杆件碰撞;背向运动时，相邻两单元接缝拉开，由于三维地震作用影响，拉开后恢复时杆件错位而碰撞，因此《高层钢结构设计施工规程》第九章规定幕墙与主体结构连接设计应考虑防碰撞问题。横滑型封口板的集水、排水功能比较成熟，如果设计得好，则可大大提高幕墙水密性能，即可以达到超高性能(2500Pa)水平。但这种封口板只能用于相邻两单元180度对插，即只能用于处于一个平面上的单元组件，如果两单元组件成折线或90度对插，封口板就无法使用，同时这种封口板搁在上框底板上，两相邻组件上框底板构造厚度部份封口板无法封口，要采用辅助封口措施(用胶带纸粘贴在竖框顶端形成底板，再注胶密封)。
横锁型是在接缝处竖框空腔中设一个多功能插芯，这种插芯由两部份组成，对插的封口部份和一个向上开口其它五面封闭的集水壶组成，对插部份位于四单元交接处，集水壶位于下部，它集封口、集水、分隔于一身(分隔将横向空腔分成每一单元组件宽一单元),横锁型由于位于上下两单元交接处，将上下两单元组合成一个整体，左右相邻两单元不能滑动，且单元组件固定在主体结构上，它的平面内变形与主体结构的层间变位几乎相同。从试验情况看，它的集水排水功能尚不理想，但它可用于单元组件任何角度对插，且由于插芯将上下两单元固定，左右两单元组件不能运动，所以不会发生碰撞。
2.收口技术。
单元式幕墙单元组件间靠对插完成接缝，在安装时要横向按次序一一对插，当中不能留空位(因为对插接缝无法平推进入空位),最后一个单元如何与相邻两单元连接是一个难点，因为已安装固定的左右两单元组件之间距离净空比单元组件实际宽度要小，这个组件无法在水平方向平推进入空位，也不能先插一侧再插另一侧，这样在设计时，对最后一个单元组件的组装要考虑好接缝方法，(现在一般采用的方法为从上向下插最后一块或用先固定相邻两不带对插件的组件，定位固定后插入第三者完成接缝，第三者与单元组件要错位插接，达到互为封口),由于收口处理技术比较复杂，因此最好每层设一处收口点，这就要求在设计时就确定好收口点位置及相应的收口方法，非设计收口部位不能中断安装过程而留空位，在编制施工组织设计(全部土建工程而不是幕墙工程分部的施工组织设计)时，特别是总施工平面图设计时要注意到单元式幕墙横向一、一对插的特点，将施工机具布置在单元式幕墙收口部位，不能任意布置，因为高层建筑的塔吊、施工电梯等施工机具，每隔三层左右要和主体结构拉接一次，这些接拉件将使单元组件无法通过而中断安装，留下空位，要待这些机具拆除后才能收口，难度就相当大，即使采取一些临时措施，效果也不会理想。因此对采用单元式幕墙的建筑，在编制总施工组织设计时，总施工平面图要按单元式幕墙组装规律，将施工机具布置在单元式幕墙收口部位。
3.单元式幕墙与主体结构的连接与吊装
单元式幕墙是靠两相邻单元组件在主体结构上安装时对插完成接缝的，这样它在构造和连接处理上与元件式(元件单元式)幕墙有着重大的区别。我们必须认识它的这些特点，才能做好单元式幕墙。
在主体结构上安装单元式幕墙的连接件，要一个安装单元(全高或8-10个楼层)一次全部安装调整到位，用连接件的安装精度来保证单元式幕墙的安装质量，即单元式幕墙外表面的平整度是靠连接件的安装精度和单元式幕墙单元组件构造厚度的精度来保证的。
单元式幕墙的单元组件在工厂已将面板(玻璃、铝板、花岗石板)装配好，它与主体结构的安装连接要在室内一侧操作(由于手无法穿过面板在外侧进行操作),因此内侧必须要有操作空间，这样对楼板与柱外边平齐(或柱外边突出楼板或实体墙)的建筑，如果单元组件与主体结构的连接点布置在柱位(实体墙面)上，安装时操作难度很大。而当建筑立面上分格必须在柱位时，就要在设计上采取措施在柱宽以外楼板上设连接点，使连接点避开柱位。
在柱位(实体墙面)上布置连接点，由于要使一个安装单元(全高或8-12个楼层)的所有连接件三向精度一次全部调整到位，就需用多个吊蓝(例如在实体墙面上安装调整连接件有时要在三个层面，每层配3-5个吊蓝)进行安装调整，这时安装调整连接件用的工时可能是吊装固定单元组件用的工时的3-5倍。而且由于组件内侧没有操作空间，要求连接件在三向全部达到位置要求的精度，且单元组件上的连接构件与连接件的配合要完全吻合才能在吊装时一次就位成功(这很难做到),如果主体结构上的连接件和单元组件上的连接构件的配合公差稍大，就无法顺畅安装到位，有时就要采用野蛮的敲、击方法迫使单元组件就位，即使这样也还会有部份组件无法完全安装到位。
安装在主体结构上的连接件除安装精度要保证单元组件的安装质量外，还要在吊装固定过程中具有一定的调节可能，也就是说连接件要具有三向六自由度(三维移动和三个方向转角).它分两个阶段实施，即连接件在主体结构上安装时的高速和吊装过程中的微调。为保证单元式幕墙外表面平整度，在主体结构上安装连接件时要使Z方向一次完全到位，即连接件安装固定后不能有Z向位移，X、Y向要初步调整到位，且在设计连接件(单元组件上的连接构件)时，要使它们在安装过程中，在X、Y向能微量调整位移和X、Z向能微调转角，以使吊装就位能顺畅实施。调整到位后，在X方向，一侧要固定定位，另一侧要能活动并复位。
单元式幕墙在吊装时，两相邻(上下、左右)单元组件通过对插完成接缝，它要求单元式幕墙用的铝型材不仅外观质量要完全符合GB5237的规定，而且还要提出补充要求，即对插件的配合公差和对插中心线到外表面的偏差要控制在允许范围之内。单元式幕墙单元组件上的连接构件与安装在主体结构上的连接件的固定与上述相邻单元组件对插同时进行，这样单元式幕墙的质量控制流程和元件式(元件单元式)不一样，元件式(元件单元式)幕墙质量控制环节为杆(元)件制作(结构装配组件制作)和安装两(三)个环节，而单元式幕墙除了控制杆(元)件制作质量外，还要控制单元组件框制作、单元组件组装、在主体结构安装连接件的质量，最后才是吊装固定的质量控制。在单元组件组装时要特别强调单元组件上的连接构件的安装偏差，要使单元组件上的连接构件和安装在主体结构上的连接件的配合公差控制在允许范围之内，才能保证安装好的单元式幕墙外表面平整度等项指标达到幕墙质量要求，并且使吊装就位能顺畅实施。如果两者配合公差超过允许范围，则单元组件吊装就位过程很难做到顺畅，往往要采用一些野蛮方法进行敲、击迫使其勉强就位。这时连接构件在连接处发生位移，或迫使杆件挠曲后就位，这样单元组件就产生了装配应力或连接局部破损(松动),影响安全使用和寿命，同时影响安装后的整体质量，降低性能水平。
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