一、单元式幕墙相关设计问题分析
单元式幕墙是是建筑产品工厂化的产物，加工好的单元板块运至现场后直接安装在支座系统上即可实现闭合状态，代表着建筑外围护系统的未来发展方向。
 其构成原理是：幕墙是在工厂中制成一单元组件，这种组件一般为一个楼层高度，也可以为2-3层高，一个单元组件就是一个受力单元。安装时将单元组件固定在楼层楼板（梁）上，水平方向相邻两单元组件的左右竖框通过对插形成竖向组合杆，上单元下框与下单元的上框对插组合成横向组合杆，这样它所承受的载荷是由单元组件的竖框直接传递到主体结构，它的分格接缝不在整体杆件上，而是两相邻单元组件的框通过对插形成组合杆。
根据地震作用下的单元组件反应的差别，单元式幕墙可分为横滑型和横锁型两种。
单元玻璃幕墙是将面板和金属框架（横梁、立柱）在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙，施工周期短。按外饰效果通常可分为隐框、明框和半隐三种形式。
1、隐框单元玻璃幕墙
隐框单元玻璃幕墙竖剖节点 ：璃面材采用中空钢化LOW-E玻璃，玻璃配置需经结构计算及热工计算后确定，幕墙龙骨均采用铝型材，型材表面处理室外采用可视面氟碳喷涂，三涂两烤，室内粉末喷涂，(按工程要求而定)。本设计采用横滑插接式单元结构系统，实现三道密封性能，护边采用铝合金护边，体现外部金属质感线条，为避免铝合金护边位置产生冷桥，铝合金护边与单元竖框连接处增加了隔热垫。
2、明框单元玻璃幕墙
单元玻璃幕墙的防尘、防气、防水性能设计
 （1）尘密线：为阻档灰尘设计的一道密封线，一般由相邻单元间设置的胶条实现密封作用，起到阻档灰尘和披水的作用，将室外灰尘阻挡在外。
（2）水密线：它是单元幕墙的重要防线，通过幕墙表面的少量漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，通过一定的排水路线有组织的排出，没有继续进入室内的能力，达到阻水的目的。有时为了提高幕墙的水密性能，也可能同时设置多道水密线。
（3）气密线：它也是单元幕墙的主要防线，由于水密线和气密线之间的等压腔和室外基本是相通（有时在连通孔处放置防止灰尘的海绵）的，因此水密线不能阻止空气的渗透，阻止空气的渗透任务由最后一道防线气密线来完成。
  单元转接件与挂件均采用钢制挂件，表面处理热浸镀锌，满足防腐要求。此结构设计具有三维可调功能：上下方向通过调节螺栓调节（钻孔钢棒内部），可调范围达到15mm，左右方向可调范围达到100mm，前后方向调节可达到50mm，单元幕墙的连接系统能有效吸收土建误差。
二、单元式幕墙节点设计中常见问题
▎单元式幕墙系统未设计好排水系统
单元式幕墙利用等压原理，通过幕墙主、横梁的对插，形成内、外两个空腔，内、外腔通过幕墙横梁的泄水孔达到等压，在没有压力差作用下，雨水不会进入内腔，但在室外风压变化瞬时，内、外腔存在压力差。
传统的单元幕墙系统（图1）中单元上横梁的内、外腔直接通过泄水孔连通且基本在同一标高，雨水在压力差作用下从外腔沿泄水孔进入内腔，当较多雨水进到内腔时，有可能从内层密封胶条处渗进室内；有组织排水单元幕墙系统（图2）中，内、外腔不直接连通，而是在上单元横梁处设置横向排水管，进入内腔的渗漏水通过泄水孔排到横向排水管，再经过排水孔并沿着主梁外竖腔排放到下层单元上横梁外腔处向外排出，通过有组织排水，能提高幕墙系统的防水性能。
▎单元立柱的设计未考虑系统的整体排水功能
有组织排水幕墙系统（图2），在渗漏水进入横向排水管后通过排水孔下泄到单元立柱的外腔。而目前较多设计人员随意设计单元立柱的内外腔，并未考虑好渗漏水的排放功能，渗漏水依然可能排放至单元立柱的内腔（图3），这样雨水一直从最高层排到最底层，直至单元横梁内腔的水满了之后通过最内层的缝隙渗进室内。
因此，在设计单元立柱的时候必须考虑上述因素。如图4 所示，进入内腔的水，经过横向排水管及相应的排水孔后排至单元立柱的外腔，实现水向外排出。
▎单元上横梁未设置排水坡度
由于每个单元板块的单元上横梁在上单元板块的下部，进入内腔的水都经过并通过该横梁向外排出（图5），如该横梁不设置排水坡度，在水进入横梁内腔后则不易向外排出，水长时间滞留在横梁内腔后，不仅对铝合金型材的防腐性能产生影响，而且在风荷载及雨水都很大的情况下，进入内腔的水易于倒灌进室内（特别是传统的单元式幕墙系统，更应设置排水坡度）。
▎最底部的单元板块未设置排水系统
单元式幕墙系统中，进入内腔的水在经过单元板块下泄后，均通过下部的单元横梁向外排出，最底部单元板块的下部应增设通长的单元上横梁（图6），以满足排水功能。如未设置下部的排水构造，单元立柱会一直延伸至下部（图7），则不满足系统的排水功能，雨水直接从单元立柱向下渗漏到结构内部。
▎结构梁下部的中横梁未设置集水及排水构造
一般情况下，结构梁前面会增加内衬板作为外观装饰或辅助防水、隔热材料。内衬板与外立面的面板之间在室内外存在温差或外立面面板未注胶的情况下，很容易出现有水滴下或滴入的情况。
因此，单元式幕墙系统应在结构梁下部的横梁上部设置集水及排水功能。通常，该单元中横梁是在内衬板前面设置弧形集水孔，而两端的单元立柱在该横梁集水孔范围内也应设置排水孔（图8），以将集水孔的水排到单元立柱外腔，从而实现水外泄。
▎单元立柱与各横梁连接后未打胶密封防水
所有的横梁（包括上下单元横梁及中横梁）与单元立柱连接后，连接固定横梁的螺丝头与立柱之间应注耐候密封胶防水。单元板块之间是通过对插连接的，相互之间存在缝隙，在雨水进入外腔或内腔后，极易通过连接横梁的螺丝孔周边进入横梁内部并渗透到室内，所以连接横梁的螺丝头与单元立柱之间应注胶密封，以满足系统的防水要求。
▎金属护边与立柱之间未打胶密封防水
由于金属护边处于室外，即使护边有披水胶条，雨水还是容易进入板块的外腔。如金属护边与单元立柱之间的缝隙未注耐候密封胶，则进入内腔的雨水就会通过该缝隙进入内部的空隙，以至进入室内。因此，单元板块组装完成后，应在板块侧边的金属护边与立柱之间的缝隙注密封胶，以满足防水功能，且也考虑结构胶的耐候性。
▎单元立柱的胶条未考虑系统的气密性及水密性
单元板块之间通过对插形成密封，其气密性与水密性主要还是通过密封胶条与单元立柱之间的相互连接产生作用。如图11 所示，由于胶条的加工、安装及单元板块现场安装过程中出现的误差等原因，最外层的胶条相互之间的密封性能会减弱，同时影响了整个幕墙系统的气密性及水密性能。因此，第一层的披水胶条应采用圆形，且其截面应加大，以能满足连接功能，在单元板块对插后，胶条相互之间挤压形成第一层而且很重要的密封层。
▎未考虑单元板块对插后的防渗漏措施
单元式幕墙，单元间采用对插式组合构件时，纵横缝相交处应采取防渗漏封口构造措施。为了适应单元间的伸缩位移和便于拆卸，目前单元式幕墙的单元间多采用对插式组合杆件，相邻单元板块纵横接缝处的十字形部位（图12），容易出现内外直通的情况，所以应采用防渗漏封口构造措施。通常，对插构件的截面可设计成多腔形式，单元间的拼接缝隙采用橡胶密封条等封堵措施和必要的导排水措施。
▎支座系统未考虑三维可调节性
由于现场结构系统无法实现真正意义的水平或垂直布置，一般会出现凸凹不平现象，幕墙的支座系统也只能跟随结构发生变化，为此支座系统的设计必须考虑其三维可调节性能（如图15，即支座系统的上下、左右及前后的调节）。如设计出的支座系统未考虑好其三维可调性，则无法满足现场的施工要求。
▎横梁外的金属护边未考虑隔热及玻璃面板与立柱注结构胶等情况
通常，隐框单元式玻璃幕墙的玻璃面板与龙骨之间采用结构胶连接固定，在玻璃面板与各横梁间注结构胶时一般都是在板块的室外部分，且注结构胶时存在一定的操作空间（图16）。如果横梁的金属护边与横梁为一整体构件，则不利于注结构胶，且也未考虑型材的隔热问题（图17）。
因此，金属护边（或装饰线条）的设计应该考虑以下问题：满足加工车间对玻璃结构胶的加工；满足幕墙系统的隔热性能。
 
▎单元板块的设计未考虑好幕墙防火系统的现场施工
现场的结构剪力墙、后砌砖墙或内装的施工是在幕墙施工之前进行的。由于单元板块在室外施工的技术很成熟，这种情况是能满足施工要求的，但还是要考虑好防火系统的现场施工。在单元板块、室内装修都完成的情况下，现场无法满足防火系统的安装。
为此，应在设计单元系统的过程中将结构梁前面的面板设计成后装系统（图20），具体如下：将后装的面板设计成小单元系统，当工厂加工完整个框架并组装其他面板后，连同后装的小单元板块运至现场，然后吊装单元板块固定在结构上，之后安装防火系统，最后将小单元板块固定到单元板块的相应位置并打胶密封，整套工作完成。
▎防火玻璃幕墙的概念
在办公、商场、医院、学校等人群密集的环境中，对于防火的安全措施绝对不能马虎，在建筑规范以及建筑设计中已有充分体现，常用到的有防火玻璃门窗、防火隔断和防火玻璃幕墙墙，下面就介绍一下防火玻璃幕墙系统。防火玻璃幕墙，我们一般称之为防火玻璃幕墙系统或防火玻璃隔断系统。防火玻璃幕墙系统应由钢框架防火玻璃阻燃密封胶条。阻燃密封胶钢制连接件以及五金组成。其连接钢结构的锚固件不应采用改性环氧树脂为锚固药剂的化学螺栓，应采用机械锚固类型的锚栓连接。
防火玻璃幕墙的典型节点如下图：
防火玻璃幕墙的钢立柱应设置为垂吊受拉式，应避免采用坐立承压式，以避免在火情时受压失稳，进而导致倒塌破坏。采用垂吊受拉式钢立柱的防火玻璃幕墙系统，钢型材一般是不需要防火涂料处理的，但防火幕墙整体系统的耐火性能应有相关的试验报告，以试验报告的结果为准。
防火玻璃幕墙耐火试验如下图所示:
钢结构表面的镀锌层或氟碳面漆等表面防护，不影响其钢结构的防火性能。应注意铝合金龙骨是不耐火的，防火玻璃幕墙的耐火极限一般要求不小于1小时。在铝合金龙骨表面喷涂防火涂料，是无法满足防火要求的。国外有个别国家的防火玻璃幕墙，直接用铝合金型材做防火幕墙的支撑骨架，在铝合金龙骨内填充特殊的物质，但工艺复杂成本高昂，在国内极少使用。
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