淺析:建筑幕墻工業化

1 前言

建筑幕墻工業化是幕墻行業近年來一直在探討的一個重要科題，也是幕墻企業做大做強的必經之路。要實現建筑幕墻工業化，我認為主要體現在建筑幕墻的設計、生產、施工和信息化四個方面。

2 設計

建筑幕墻設計是整個幕墻工程中最重要的環節之一，設計的好壞關系到整個工程的各個流程。幕墻設計的單元化和標準化是提高設計效率、減少設計失誤、提高施工效率和降低綜合成本的重要手段，同時，幕墻設計單元化也是幕墻產品未來的發展勢趨。

2.1 設計單元化

設計單元化就是在幕墻系統設計時盡可能地將各種外圍護結構形式進行單元化設計，來簡化設計流程，有效降低工地勞務成本，極大地提高生產、加工和安裝的效率。

1) 構件式幕墻單元化

傳統的構件（詞條“構件”由行業大百科提供）式幕墻，一般型材都在工廠下料，在工地配孔，所有構件在工地進行組裝，大量的工作集中在工地完成，對構件式幕墻的加工和安裝質量影響很大，同時，在施工安裝過程中，還存在較多的危險源和安全隱患。而單元式幕墻本身是單元化設計、生產和施工，標準化程度高，施工效率也較高。將所有加工都放在工廠，實行工業化生產，在工廠完成單元板塊組裝后，在工地直接吊裝上墻，與構件式幕墻相比，加工和安裝質量都有很大提高，所以幕墻產品的單元化是大勢所趨。但單元式幕墻系統設計復雜，多層空腔和多道膠條的防水設計如果不合理，容易造成系統設計失誤，能不能中和構件式幕墻和單元式幕墻的優點呢?答案就是構件式幕墻單元化。保留構件式幕墻硅酮密封膠防水更加成熟、可靠的優點，和單元式幕墻工廠化生產的優點，形成一種新型的打膠單元式幕墻系統。如圖1，面板材料可以是玻璃，也可以進行局部修改后裝鋁板、石材等其它面板材料。

2) 異形幕墻單元化

近幾年，異形幕墻層出不窮，整個幕墻立面效果復雜，給設計、加工、安裝等環節帶來極大的困難，盡可能的對異形幕墻進行單元化設計是簡化此類幕墻工藝的重要解決方案之一，特別是對于多面體外形的異形幕墻。將異形幕墻外立面進行大單元劃分設計，對大單元進行整體設計，整體組裝，整體吊裝，既保證了工程質量，又極大的提高了施工效率。如深圳世界大學生運動會體育館，由224個多晶體造型的多面體組成，較大三角形面的尺寸為32×31×18米，設計時將每個大三角形面作為一個單元體，在地面進行整體焊接、組裝后，再進行整體吊裝，極大地簡化了本需在高空作業的施工措施，同時，也極大提高了施工過程的安全性。

2.2 設計標準化

幕墻設計標準化包括：幕墻設計的系列化、通用化;產品加工工藝標準化;附件標準化。

1) 系列化和通用化

系列化是指對同一種幕墻類型進行系列化設計，以減少開模時間和開模費用，如單元式幕墻系列化就是按型材截面高度的不同，在需配合尺寸的部位完全相同，不需配合的部位進行截面的拉伸或縮小，從而形成不同的系列產品，如140、150、160等整數倍系列。按照系列化設計的要求，盡量達到不同幕墻工程項目的型材可互換、互用，避免二次開模。

通用化是指在不同幕墻類型間相同的部位進行通用化設計。如幕墻開啟窗、固定連接件、預后埋件等等，另外，也包括各種附、配件的通用化設計，如常用膠條的在構件式幕墻和單元式幕墻的通用性，五金配件在不同工程項目、不同幕墻類型間的互換等等。

2) 產品加工工藝標準化

所有幕墻產品應盡可能的進行工藝標準化設計，產品加工工藝標準化能極大地提高設計效率，減少設計失誤，是實現工業化生產的重要環節。如單元式幕墻加工工藝標準化，由于單元式幕墻整體系統設計比較類似，結構體系、防排水體系等比較規范，主要加工都是工廠采用機械加工完成，加工工藝標準化程度比較高。當然，在標準化設計中要特別注明標準化工藝的適用條件及注意事項，避免引用失誤。

3) 附件標準化

附件主要包括連接件、五金配件、五金件、絕緣件、密封材料等，其中，連接件、絕緣件、密封材料等附件如預埋件、幕墻連接掛件、絕緣墊片、常用膠條等進行工藝標準化設計，形成通用加工件。而五金配件、五金件等則盡量統一規格和減少規格品種，以降低材料采購成本，提高加工效率，達到各工程項目、各幕墻類型間的互通、互換和互用。

3 加工

幕墻加工直接關系到整個幕墻工程的施工質量，能有效提高幕墻加工精度和加工質量，也是企業精細化管理的重要組成部分。幕墻加工主要體現在以下幾個方面：設備（詞條“設備”由行業大百科提供）機械化，加工流水化，工序規范化、操作人員的熟練化。

3.1 加工設備機械化

設備機械化不僅包括加工設備的機械化，還包括運輸過程、裝卸貨過程中的使用設備的機械化，提高各工序的機械化水平，達到提高工作效率的目的。幕墻企業主要的鋁材（詞條“鋁材”由行業大百科提供）加工設備有：加工中心、雙頭鋸、多頭鉆、銑床、沖床等，其中加工中心由于自動化程度和加工精度高，多工序可在一個工位同時完成，受到廣泛使用。適度地增加加工中心數量，可有效減少操作工人的數量和勞動強度，但效率可能不如采用多頭鉆和沖床的多種工序組合加工。通過綜合成本分析，適度地調整各加工設備的比例，盡可能地提高幕墻加工的機械化水平，來提高總體的加工效率和加工質量。另外，結合本公司的設計和加工工藝等，與設備供應商共同研發適用于本公司的專用加工設備，進一步提高加工效率�？傊�，設備機械化也符合前面提到的構件式幕墻單元化的設計思想，即盡可能地將產品放在工廠加工組裝。

3.2 加工流水化

采用板塊加工生產線是目前幕墻企業在加工單元板塊時常用做法之一，加工生產線就是將單元板塊的框料組裝、面板安裝、打密封膠等各工序分割后進行流水化操作，特別適合進行大批量的標準板塊組裝、加工，可有效地縮短加工時間，減輕工人勞動強度，降低工人的操作要求，工廠管理也更加整潔、干凈。當然，提高效率的前提條件是整個加工工序中不能出現短板或瓶頸，否則，加工效率反而可能更低。

3.3 加工工序規范化

工廠的加工工序主要分為進貨、檢驗、下料、精加工、組裝、面板安裝、打硅酮結構膠、打硅酮耐候膠、清潔、固化、發貨等，各工序間需銜接緊密，盡可能地對各工序進行精細化的管理，而工序的規范化就是一個重要的手段，將各工序的質量控制要點、操作注意事項、容易出現的錯誤等都編制成標準手冊，以圖片解釋為主，文字解釋為輔，圖文并茂，既可作為新員工的培訓教材，又可作為工人在日常標準操作中的對照用手冊。

3.4 操作人員熟練化

操作人員是加工環節中重要的主體，操作人員的熟練化程度直接影響到生產效率、加工質量等等。所以，首先，設備選型時要特別注意是否操作方便，人機界面是否友好，具體操作是否人性化等。其次，不斷強化重點工序操作人員的培訓，包括效率、質量、安全等，持續提高操作人員的熟練水平。

4 施工

傳統幕墻的施工主要采用腳手架、吊籃、塔吊、施工電梯等，近年來，超高層的個性化建筑比比皆是，對幕墻工程施工提出了更高、更新的要求，推動著整個幕墻行業施工技術的不斷發展、改進、完善和創新。

幕墻施工主要包括以下幾個方面：施工設備機械化、施工措施標準化、施工工序規范化。

4.1 施工設備機械化

施工設備主要包括卸貨設備、垂直運輸設備、吊裝設備等等，機械化程度越高，越能提高工程施工效率，降低勞動力成本。移動式吊籃和小型蜘蛛吊車是近年來比較新型的施工設備。

1) 移動式吊籃

傳統吊籃一般都是固定在某一特定的位置，施工區域較小，滿鋪施工時使用效率不高，不滿鋪時使用又不方便。而移動式吊籃是安裝在屋面的擦窗機軌道或自行架設的軌道上面，移動起來非常方便，有效減少了吊籃的臺數，提高了使用效率。

2) 小型蜘蛛吊車

小型蜘蛛吊車體積小，運輸方便，在幕墻施工過程中使用范圍較廣，可用作垂直運輸、吊裝等，起重量一般2~3噸，能滿足工地絕大部分吊裝要求。另外，小型蜘蛛吊車也特別適用于外立面進出變化較大部分的單元板塊的安裝。

4.2 施工措施標準化

由于近年來勞動力的短缺，人工工資連年上漲，導致幕墻安裝費占整個幕墻造價的比例較大，而施工措施費是其中的一個重要組成項，有些幕墻工程的施工措施不當，從而增加了相應的措施費用，同時，由于施工措施的不當也大大降低了施工的效力，人工成本也會跟著上升，所以，要降低施工措施費節約人工成本，提高施工措施的標準化非常重要。

目前，幕墻工程由總包提供的常用的施工措施有腳手架、施工電梯、塔吊等，這些基本上已形成標準，而幕墻企業自身常用的施工措施還包括軌道吊、卸貨平臺、懸臂吊(俗稱炮架)、電動吊籃、汽車吊等。施工措施標準化主要是指軌道吊、卸貨平臺、懸臂吊這三項，它們主要用于單元幕墻板塊的安裝，軌道吊裝通常是采用2臺1000千克的電動葫蘆在軌道上運行來吊裝板塊，卸貨平臺主要是作為板塊樓層轉運，而懸臂吊通常是用于低樓層的板塊以及局部幕墻的吊裝，也可用于垂直運輸。將這幾項施工措施標準化后，相同的施工措施方案可用于不同的幕墻工程，通用性強，可有效提高反復使用安裝效率，避免單元板塊吊裝中可能存在的安全隱患。需特別強調的是，對于一些特殊的幕墻工程，一定要對照原標準化認真復核，必要時對主受力構件進行重新計算，以確保絕對的安全，避免安全事故的發生。

4.3 施工工序規范化

幕墻工程施工質量的好壞很大程度上與幕墻施工是否規范有很大關系，施工中各工序的規范化操作是提高施工質量的重要保證。

施工工序規范化首先要分解各施工工序，并找出其中的關鍵工序和關鍵控制點，在此基礎上，再規范各工序的具體操作，特別是關鍵工序中的質量控制要點、安全注意事項等，形成規范性的、可操作的施工手冊，手冊中以照片、三維效果圖、形象符號為主，文字為輔，文字部分盡量言簡意賅，重點及關鍵部分用紅色字體或大號黑體字等醒目標注。另外，手冊較好附多媒體光盤，包括手冊中全部電子版內容，主要施工工序的操作和安全注意事項視頻、三維動畫、完成后的效果圖或實景照片等，以及施工工序中常見的錯誤操作等等。

5 信息化

幕墻行業信息化需要真正了解幕墻行業并且能提供相應的信息化技術的IT公司，目前這類IT公司很少，造成幕墻行業要么不了解信息化的重要性，要么就是很難找到能真正滿足幕墻行業信息化技術需求的IT公司。目前，幕墻信息化技術主要還是靠各企業自身或與IT公司合作進行單個項目的開發，遠遠跟不上幕墻行業發展的速度。

幕墻信息化除了傳統的辦公或財務系統外，主要是指幕墻行業專用的大型數據庫、技術信息交流平臺、工程項目管理平臺等。

數據庫主要包括設計、加工、施工幾個模塊中有關的標準化資料庫。如設計模塊包括標準圖集、型材膠條等開模圖、設計標準工藝圖、常用繪圖庫、與幕墻相關的設計標準和規范等等。

技術信息交流平臺主要用于公司員工的技術交流，可分為設計、加工、施工等幾個方面，在方案投標、施工、下料過程中遇到有關技術方面的問題或建議，標準規范等都可以通過技術交流平臺進行咨詢、交流，提高整體員工的技術水平。

工程項目管理平臺主要針對各幕墻工程的整個流程管理，主要包括材料采購、加工、運輸、安裝過程中的物流管理，各工程項目的施工計劃、施工進度、收款、簽證以及各相關部門的溝通、協調等等。

6 結束語

我國幕墻產業已發展了近30年，行業年總產值已超千億元，在企業做大的同時，更需要能夠做強，能夠持續地、良性地發展，所以，在當前幕墻行業競爭日趨激烈的形勢下，如何提高企業自身的競爭力，降低成本，提高效率，建筑幕墻工業化是幕墻企業發展的必由之路。