幕墙防水设计（共6篇）
幕墙防水设计 篇1
1 概述
建筑幕墙是目前建筑工程主要的外墙结构之一,是集功能、技术与艺术为一体的综合性建筑外围结构物。就当前的工程项目而言单元式幕墙是一种高等级、高档次和新型建筑结构物,作为一种高等级建筑外墙结构而备受人们欢迎与青睐。随着社会经济和建筑市场的不断发展,幕墙市场对于高水准、高质量和高等级的幕墙设计提出了更高要求。同时,各种新的幕墙结构形式不断涌现,以单元式幕墙设计作为幕墙设计工作人员研究的重点而成为引导市场、指导发展的关键。通过多方面的比较分析,当前的幕墙结构中单元式幕墙具有代表性作用,是促进幕墙市场发展和进步的基础。但是就目前单元式幕墙的开发设计而言,由于企业工作方式和工作技术水准还存在着一定的差异而无法满足市场需求,与市场发展中存在着严重的脱节现象,以致于在工作的过程中存在着严重的水密性不达标问题,进而影响了单元式幕墙在当前建筑工程项目中的推广与应用。
2 单元式幕墙水密性概述
水密性一直以来都是建筑工程项目设计与施工的重点,尤其是在幕墙节点工程中,这种现象表现的尤为明显,其水密性高低直接影响着工程质量与施工效率。在当前社会发展中,90%的幕墙产品需要在施工后再经过修复方可进行良好的应用。同时就目前的工程项目统计得出,多数工程项目在施工的过程中还存在着水密性不佳和漏水现象。为了解决幕墙工程中存在的水密性问题,多数学者与工作人员对防水原理进行了深入总结与分析,并提出了相对完整的设计理论和知识。目前较为常见的主要有雨幕原理和压力平衡原理。
2.1 雨幕原理
雨幕原理是当前幕墙设计中最为常见的设计工作流程之一,是通过雨天雨水对幕层造成的影响进行分析,结合各种科学技术深入总结如何合理的将这些雨水阻挡在幕墙之外。当前,雨幕原理被广泛的应用在接缝部位的处理工作中,由于在当前的接缝工程中,通常都是在其内部设置一定的空腔,而这些空腔的存在造成了内部压力与所有部位之间形成了一种等压状态,这种状态的存在可以有效的将外部存在的雨水阻挡在墙壁之外,避免了雨水对于墙体结构中造成的侵蚀。其在应用中需具备的条件主要有:幕墙面上必须设置一定的缝隙和空腔;缝隙和空腔的周围存在一定的水分,能够使得水通过裂缝进入幕墙的内部空间进而发生相应作用。这三个因素的存在是相互作用、相互制约,进而形成一套统一的整体。
2.2 压力平衡原理
在设计中,是否只要能够做到压力平衡就能够确保幕墙密封性达到相应的设计标准,这一问题在目前的设计工作中还存在着一定的疑问。实际上在目前的幕墙工程中,设计工作通常都容易受到其他因素的影响而无法达到合理的等压状态。这主要是由于自然界中的风压、气压和其他压力引起的室内外压强变化,从而引起压力波动。这些压力作用在幕墙表层而引起幕墙外表分布的不平衡和不完整。
3 单元式幕墙防水系统设计要点
单元式幕墙作为一项技术与艺术综合性高技术结构,其设计质量直接影响着建筑结构的安全性、经济型、工艺性和施工维护简单的优势。然而这个系统模式是一项整个系统复杂的工作模式,其在工程设计中涉及到许多的知识,也牵涉到工程施工项目的各个方面,因此就需要在工程设计中对各方面专业知识和技术要求进行全面阐述。
目前,单元式幕墙在设计中存在着各种不同程度的难题与隐患。就设计要点来看,其存在的水密性和气密性问题较为突出。同时,这些问题的存在也表明单元式幕墙设计工作还存在着一定的缺陷与不足,需要我们在工作中进行深入总结与分析。
当前,多数单元式幕墙工程施工都是在厂房中进行组装、设计和生产的,一般只是在现场进行直接安装到相应的主体结构上。这种设计与施工方法无论是从插接还是对接上都存在着一定的不足和隐患,极容易造成工作中的隐患。因此,要在工程项目中对于单元板块之间的接口层进行严格处理和密封。当前工程设计处理分析中,对自由缝腔内的气体进行严格分析,并对室外气压相等,进而避免压力的不均匀将水分与水流送入空腔。
3.1 型材断面构造设计的合理性
在设计中,对型材断面的选择与参数的控制是十分重要的,是整个工程领域中的核心。型材断面的设计不仅决定着单元式幕墙施工安全和施工效益,而且更是直接关系着其工艺和功能的发挥。一般情况下,在设计过程中还要对于其物理性进行全面总结与深入分析,统计其相关的物理参数,进而为设计工作人员提供科学合理的数据参数。
3.2 胶条合理设计
在设计中,胶条的设计也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。目前,工程上所用的胶条大多存在一些问题。究其原因是对胶条的产品性能缺乏了解,胶条的断面设计存在不合理现象。事实上,胶条的材质、延伸率、压缩量以及断面形式都很关键。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙(EPDM)胶条,这种材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐水性,还具有较好的耐化学药品性,可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。EPDM橡胶有很多种牌号,不同的牌号各有不同的特点,因此,可以说三元乙丙橡胶的化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。
但含胶率过高,成本会提高,同时材料的性能也同样变差。其中,补强剂、硫化剂、增塑剂并不仅仅起到降低成本的作用,只要加入适量,比例得当,就能够改善材料的性能。
4 结语
建筑幕墙在我国随着高层/超高层建筑物的增多而增多,几乎哪里有高层建筑哪里就有各种幕墙。国外发达国家幕墙业经历百余年的历史,而在我国仅用了十多年时间即迎头赶上。从大的城市直至部分乡镇,均可看到各种形式的幕墙,因此对其防水设计就显得尤为重要。
摘要：单元式幕墙的出现与应用是建筑幕墙发展史上的一大创新,是一个新的里程碑。单元式幕墙概念的提出为建筑工程设计师幕墙设计提供了一个广阔的设计舞台。就目前工程项目施工设计而言,是否达到了过去人们所要求的高质、高效率和高档次要求是人们关注的重点,也是幕墙工程施工质量保证依据。在单元式幕墙设计中,其水密性问题一直以来都是摆在设计工作人员面前的主要问题之一,其质量高低直接影响着工程效益与寿命。本文就单元式幕墙防水设计中存在的各方面问题进行了深入总结与分析,从设计、施工以及相关检验的基础上提出了新的施工标准和设计要点。
关键词：幕墙,防水,水米线,水密性
浅谈单元式幕墙防水构造设计要点 篇2
建筑幕墙是集建筑技术、功能和艺术于一体的建筑物外围护结构, 作为一种高级建筑外墙, 它倍受建筑师和开发商的喜爱。随着建筑市场的快速发展, 加剧了幕墙市场对高水平幕墙设计的需求, 比较具有代表性的就是单元式幕墙技术的应用和发展。但是由于企业的开发能力不能满足幕墙市场的需要, 存在脱节现象, 致使大量的单元式幕墙的水密性能出现问题, 影响了单元式幕墙技术应用和推广。水密性一直是建筑幕墙节点设计的重要问题。为解决幕墙的防水问题, 许多专家学者对防水原理进行了研究和实验, 总结出完整的防水设计理论。比较著名的是“雨幕原理”。
二、单元幕墙防水原理分析
1. 单元幕墙的三道密封线
(1) 尘密线。为阻挡灰尘设计的一道密封线, 一般由相邻单元的胶条相互搭接实现, 起到阻挡灰尘和披水的作用。
(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, 通过合理的结构设计, 进入等压腔水将被有组织的排出, 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。它也是单元幕墙的重要防线, 由于水密线和气密线之间的等压腔和室外基本上是相通 (一般在连通孔上放置防止灰尘的海棉) 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。
2. 单元幕墙防水机理分析
大家都应知道, 幕墙渗漏必须满足以下三个条件:首先是幕墙表面有缝隙, 其次是缝隙周围有水, 第三是有使水通过缝隙进入幕墙内部的作用力。缺少任何一个条件, 都不会漏水。但前两个条件, 在幕墙中是不可避免的, 只有在作用力这个条件上做文章。能够导致渗漏的作用力大致有以下几种:重力、动能、气流压力、毛细作用及表面张力。要想消除以上作用力, 必须了解每种力的作用形式才能有效防范, 重力作用在接缝的设计中很容易控制。动能是雨滴自身的重力, 在风力的作用下, 以相当大的速度形成的, 它的冲力能将水直接压入内腔, 在设计时采用内隔板防止水滴穿过。表面张力引起的渗漏, 只要在檐口处加设滴水便可以防止。
三、单元式幕墙防水系统设计要点
单元幕墙的防水结构原理设计的主要根源是雨幕压力平衡原理。雨幕原理指雨水对幕墙的渗透如何被阻止的原理。如何将雨幕原理较好的应用到单元幕墙中, 是解决单元幕墙防水的关键。
单元式幕墙单元板块是在厂房里制作、组装完成的, 能在现场直接安装到建筑主体结构上。无论是插接还是对接, 单元板块在上下左右以及单元板块“十字”接口处均需要密封处理。如何从系统设计中处理好这些自由缝是解决单元式幕墙水密性的关键。由于缝隙腔内外的气压差是雨水渗漏的主要动力, 因此要求缝隙空腔内的气压与室外气压相等, 以防止内外空气压力差将雨水压入腔内。下面从三个方面进行阐述:
1. 型材断面构造设计的合理性
在单元式幕墙的系统设计中, 型材断面的设计非常重要。它不仅决定单元式幕墙的安全性, 工艺性。同时还决定了单元式幕墙的其他物理性能。型材断面设计应考虑以下几个方面:
(1) 合理设计型材端面及型材咬合位置, 尽量将水密线与气密线分离, 保证等压腔发挥作用。
(2) 断面上尽可能避免在制作过程中开工艺孔, 气密线腔壁上禁止开工艺孔。
(3) 断面设计时应考虑在竖向 (或横向) 构件上设置传递荷载与作用的专用装置。
(4) 插接式单元幕墙在断面设计时应考虑板块安装后插接件之间有不小于15毫米的搭接长度。以便有能力适应层间变位和吸收现场安装产生的误差。
(5) 断面设计时应考虑预留安装软披水胶条的槽口, 以便板块安装后在缝隙处形成阻水屏障。
(6) 断面设计时应尽可能考虑减少零件数量, 降低构件的加工量和加工难度, 以便保证板块的组装质量。
(7) 单元幕墙的气密线应形成闭合。在结构上必须防止十字接口处存在漏气的通道。
2. 胶条合理设计
在单元式幕墙的系统设计中, 胶条的设计也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。胶条的材质、延伸率、压缩量以及断面形式都很关键。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙 (EPDM) 胶条, 这种材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐水性, 还具有较好的耐化学药品性, 可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。
胶条的设计可遵循以下原则:
(1) 在北方地区, 温差大, 冬天温度很低, 设计中充分考虑材料的低温脆性, 这样硬度对温度的依赖性小, 便于安装和使用。
(2) 胶条在设计时必须确定合理的断面形式, 胶条的位置和作用不同, 其断面形式也应该不同。
(3) 在胶条设计时, 必须合理确定压缩比和硬度。
(4) 对有特殊环境要求的胶条, 有必要与胶条供应商进行联合设计, 弥补设计人员知识面的不足, 充分利用胶条材料的优良性能。
(5) 对接型单元幕墙的气密线胶条竖横应相同, 确保胶条在板块四角周圈形成闭合。
四、结语
幕墙防水设计 篇3
关键词：单元式幕墙,防水体系,施工要点
1 单元式幕墙发展历程
建筑的外围护体系不断发生改进, 就诞生了单元式幕墙体系, 现在在超高层建筑中普遍采用单元式幕墙体系, 此体系在工厂中加工和拼装, 现场进行组装, 质量比较稳定。一般单元式幕墙的高度为一层楼高, 宽度为1.2~1.5m, 每个板块内部构件都是在工厂里加工完成, 并且各板块接缝处的处理方式也是在工厂里加工好, 单元与单元之间采用的是凹凸镶嵌的结构形式, 即对插形式, 所有单元荷载是通过竖框传送到预埋件上, 然后, 通过预埋件传送到楼体结构上。单元式幕墙在工厂内把每个板块编好号, 运输到现场, 然后, 根据各代号进行吊装安装。所以, 在现场安装速度比较快, 并且在超高层中的抗震性能比一般幕墙要好, 并且质量普遍较稳定, 虽然造价比一般幕墙要高, 但由于安装速度快, 施工周期短, 而且比较节能, 在超高层建筑中得到了广泛的应用。
单元式幕墙的防水在单元式幕墙的质量中尤其显得重要[1], 因为单元式幕墙一旦渗漏则很难找到渗漏点, 所以很难修补, 而且当单元式幕墙的体系增加泛光照明或者插窗机等构造时, 就增加了渗漏的隐患, 并且单元式幕墙与裙楼之间的交界处以及与屋顶女儿墙的收口处都存在渗漏隐患, 与裙楼部分的交接部位, 女儿墙部位设计的拐角位置多, 面与面的交汇形式多, 如处理不当还可能会影响到幕墙的整体性能, 特别对幕墙的气密性、水密性、抗风压能将产生一定的影响, 此部位也应重点做好节点设计和施工。本文重点谈谈单元式幕墙的防水设计和施工控制的一些做法。
2 单元式幕墙防水原理
单元式幕墙防水主要是“以堵为主, 以排为辅”, 目前主要流行的做法是“雨幕原理”和“压力平衡原理”, 此两者有点相像, 但还有所区别[2]。渗漏主要是要有水源, 而且有缝隙, 并且有作用力使水沿着缝隙深入内部就产生了渗漏, 所以, 防水就必须想办法尽力阻挡水源, 把大量的水阻止住, 并由于有缝隙的存在, 所以就会使有少量进入的水进入, 通过增加水走的途径的长度以及在水流进的途径上增加防水胶条来阻挡水的渗入, 并通过排水槽把水进行回集, 然后通过排水口直接排到室外。
雨幕原理是要在单元式幕墙的接缝处设置空腔, 这个空腔要处于开敞的状态, 与外联通, 通常的做法是在单元式幕墙的外侧设置雨屏蔽胶条, 此胶条在单元组件的连接处有一开口, 这样就使外表面的内侧的压力会一直保持与室外压力一样, 这样外表面的两侧就处于等压状态, 这个外表面就是所谓的雨幕, 起到遮挡水的目的。
压力平衡原理就是雨幕原理在风力很小的状态下, 基本上单元式幕墙的外表面两侧处于等压状态, 则水很难流入到等压舱。但当风力比较大时或者有瞬间飓风时, 则外表面的两侧压力不相当, 则就会有少量的雨水通过缝隙进入到单元式幕墙的内部 (即等压舱) 。为了阻挡水进入到内壁而造成渗漏, 就必须阻挡水的流进途径, 并设置排水孔及时外排。在单元式幕墙的构造做法中就设置了三道防线:第一道为尘密线, 主要是在单元式幕墙相邻单元的胶条相互之间搭接, 在单元式幕墙的构造做法中把单元之间的搭接处预留长的胶条, 使得搭接后外壁的胶条能交圈, 相互单元间安装好后, 防止灰尘或大量的雨水进入到等压舱;第二道是水密线, 就是在等压腔1和等压腔2连接处增加一道挡水胶条, 它是单元式幕墙的重要防水的防线, 由于单元式幕墙的外壁有少量水通过这道线, 就挡在第一个等压舱内, 并通过幕墙的构造做法, 设置有组织的排水途径, 通过有组织的排水口, 使少量水进入后可以挡住并有组织的排出 (见图1) , 达到挡水的目的, 使水进入不了内壁, 起到真正的水密作用;第三道为气密线, 气密线在单元式幕墙最内侧, 是阻挡空气的渗透和进入而设置的一道防线, 也是防渗漏的最后一道防线。一般在水密线与气密线之间也设置等压舱, 此等压舱也在构造做法中设置与外界相连的排水线路, 使少量的水进入后能及时外排, 并且气密线能阻挡空气的进入。由于气密线是最后一道防线, 所以要避免水进入到气密线上,
单元式幕墙的薄弱环节是四个单元交接的十字线, 所以此部位要充分考虑构造做法, 使交接处接缝能严密, 通常采用的设计构造为横锁式、横滑式和十字交叉密封结构, 最后在十字接缝处设置海绵胶条, 进而封堵构造性的小缺陷 (见图2、图3) 。横滑式构造做法更能适应超高层结构的应变影响, 单元幕墙采用横滑式时, 一般构造做法就是在单元的上下左右都采用插接型材, 安装时相互之间很好的咬合, 并且密闭胶条能很好的交圈, 性能比较稳定而得到广泛应用。
单元式幕墙的防水设计根据雨幕压力平衡原理进行设计 (见图1) 。幕墙单元式板块间不使用密封胶进行密封, 而是采用雨幕原理等压腔设计, 阻止室外雨水进入室内。
图4a:在外侧压力较大的情况下, 水如何通过缝隙;图4b:在两侧压力相等的情况下, 重力作用、动能作用、表面张力作用或毛细作用下的雨水将不会发生渗漏;图4c:在建筑的外表面和内表面之间设置一个连续的空腔以防止水在气流和风压作用下的渗漏。压力平衡墙体有几个组成要素, 包括外皮 (雨幕) 和内侧密封墙以及在两墙之间的空气层。
a外侧压力较大b两侧压力相等c内侧有连续空腔
压力平衡的维持主要依靠空气层, 空气层在外侧应当不封口。外墙上的密封为强制密封, 内侧密封为空气密封。单元板块左右连接横剖面节点图如图5所示。
3 超高层单元式幕墙的防水应对措施
3.1 铝型材断面的设计
1) 铝型材断面的设计是防水的重要环节, 必须要设计合理的断面, 要使等压舱充分发挥作用, 把水密线和气密线尽量分开, 而且在空腔内设有组织的排水, 使排水孔远离接缝处, 并且避免在内腔壁上打孔, 采用高精级型材, 型材尺寸及允许偏差满足GB/T 5237—2008规定的通用标准, 对插杆件内外两面的平整度要小于0.3mm, 一般都设计为多空腔的型材, 抗弯型以及受力性都比较好, 尽量把水密线和气密线分开, 保证等压腔的作用。并应考虑单元式板块搭接时的搭接长度。为了适应应变的需要, 一般设计时都考虑不小于15mm的搭接缝隙, 这样也便于现场调节和安装, 消除尺寸的误差, 保障幕墙的整体稳定性, 型材设计时也应尽量较少设计的类型, 这样便于组装。在加工厂应按照标准管理, 保证单元式幕墙的制作达到标准及满足防水性能的要求。加工过程中型材严禁乱丢、乱堆。加工现场见图6。
3.2 胶条
胶条在防水方面是非常重要的, 它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。现在胶条普遍采用采用三元乙丙 (EPDM) 胶条, 这种材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐水性, 还具有较好的耐化学药品性, 可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用, 选择时应注意用材所属区域, 北方和南方的选择略微不同, 要考虑其延伸度、压缩比和硬度等参数。在北方由于温差较大, 而且冬季的气温较低, 材料的低温脆性性能对安装和质量影响较大, 应选择对低温下不是很敏感的脆性胶条。对于不同厂家不同型式和样式的胶条选择也很重要, 图7为胶条的样式。胶条必须与型材的镶嵌咬合要紧密。设计师也可以根据型材设计的型式以及胶条厂家的胶条的样式, 与厂家进行联合设计来提高胶条的性能。一般情况下, 气密线的胶条横竖都采用同种样式的的胶条, 并且胶条能做到交圈紧密, 能够闭合, 来达到气密性, 来满足防水及热工性能的要求。
3.3 密封胶
弹性模量是密封胶 (见图8) 的一个重要性能指标, 指密封胶应力与应变关系, 按密封胶应力-应变曲线特征, 区分为高模量、中模量, 在给定应力的情况下, 高模量密封胶发生的应变比中模量小, 而大的应变在边界使用条件下, 会产生粘接及防水失效。硅酮密封胶的优点是在低温条件下并不变硬, 并增大其弹性模量, 而其他一些密封材料, 随温度变化, 弹性模量也发生变化。
密封胶与金属、非金属的直接接触是否防水失效均应通过粘接试块检验来验证。
3.4 对泛光照明的防水构造做法
泛光照明必然需要从型材上穿管, 穿孔必须在工厂里加工好, 并埋设好管线, 孔洞必须加设密闭胶圈, 起到防水的作用, 一般情况下不允许在现场进行开孔, 在工厂里就把开孔及固定工作做好, 在穿孔处做密闭胶圈并做打胶处理, 做到防水的胶圈, 固定螺丝也要做打胶处理。
3.5 裙楼及女儿墙与单元式幕墙的防水构造做法
一般情况下此处的设计构造做法要考虑单元式幕墙安装的横梁与裙楼与女儿墙收口的处理, 此位置要留有一定的缝隙, 一般在15mm左右, 做打胶处理。女儿墙还应考虑墙顶压顶处理并有一定的坡度, 翻边基本都放在立面上。
3.6 加工过程防水质量控制
1) 加工中, 应着重检查玻璃周圈密封胶是否形成完整封闭一圈, 保证压差下水不进入室内。横梁与立柱接缝处需要密封胶稳固, 并保证一定的连接厚度, 避免因震动而失效。打胶前应该清理干净表面, 打胶时应保持结构胶饱满, 力度匀称, 并连续打胶。刮胶时保持连续光滑, 表面干净。如图9所示。
2) 由于胶条在组装过程后会弹性回缩, 所以组装之前胶条应增长20mm, 待自然回弹情况下进行组装, 开启扇周圈的胶条应当形成完整的一圈, 尤其在横竖向胶条交接处应当切45°角, 并用低温焊黏接牢固 (见图10) 。
3) 排水孔的开设应保证排水畅通, 去除排水孔周边毛刺, 避免因表面张力对排水的影响。排水孔尽量远离十字接缝处 (见图11) 。
3.7安装过程防水质量控制
由由于于单单元元板板块块通通常常大大而而重重, , 施施工工中中需需着着重重板板块块的的推推放放及及吊吊装装时时的的保保护护, , 避避免免碰碰撞撞造造成成的的材材料料变变形形, , 胶胶条条破破损损而而使使防防水水失失效效。。在在堆堆放放中中一一般般采采用用固固定定的的架架子子, , 按按照照标标号号放放好好, , 尽尽量量避避免免二二次次倒倒运运, , ( (见见图图1122) ) 。。在在准准备备吊吊装装以以前前应应该该安安排排质质检检人人员员进行板块的复查, 如果发现预留胶条有脱落或损坏的应及时更换, 并清理干净横向和竖向槽。在安装时不准为了纠正吊装的位置而撬横梁, 如果变形就会导致漏水。
3.8 单元式幕墙防水的检查和维修
一般单元式幕墙在竣工交付后, 经过一个冬季和雨季就会不同程度暴露出一些缺陷, 应分析原因及时维修。建议每5a系统性的检查一遍硅酮结构密封胶。
4 结语
随着单元式幕墙在超高层中的普遍应用, 人们越来越关注此防水。单元式幕墙的防水必须要系统性来考虑, 首先从设计上来考虑选择的型式、单元的划分、各节点的设计构造做法等等, 是比较关键的, 单元式幕墙的防水设计还应考虑经济合理。在加工的过程中应该注意防水薄弱环节的控制, 特别是对接缝和对接的位置应重点检查。在施工过程中应该注意防水的安装质量和成品保护。安装完成后也应注意定期的检查和维修。
以上就是对单元式幕墙防水的设计及施工的一些简单的探讨, 供大家在使用单元式幕墙时参考。
参考文献
[1]徐雷.探讨单元式幕墙防水构造设计要点[J].中国建筑金属结构, 2013 (8) :201-201.
幕墙防水设计 篇4
单元式幕墙作为装饰工业化的一种表现形式, 因其安装时间短, 降低施工污染等因素而被极力推广, 又因其将建筑技术、建筑功能和建筑艺术价值融为一体, 作为新型建筑外墙倍受建筑师和开发商的喜爱。随着建筑幕墙市场多样化的快速发展, 加速了幕墙设计水平的发展, 因此带动了单元式幕墙的市场, 同时单元式幕墙施工一系列问题也引起人们的重视, 特别是防水问题对幕墙施工质量起着不可忽视的作用。因此, 需要对单元式幕墙的防水原理进行分析, 并在现场实际操作过程中采取有效的措施对幕墙进行防水处理, 运用设计于施工相结合从而提高幕墙的防水性能。
2 横滑式单元幕墙防水系统的施工重点、难点
2. 1 横滑式单元幕墙防水系统的特点
横滑式单元幕墙板块是采用上下板块公母槽互嵌的安装方式, 上部单元板块的下框能自由滑动, 因此, 当主体结构层间位置发生变化时, 上单元组件不再定位在原来对齐的下单元组件上框中, 而有可能局部在相邻下单元组件的上框中自由滑动, 由于这种滑动, 在地震中单元组件本身平面内变化比主体结构层间位移小。
横滑式单元幕墙防水系统、排水功能施工技术相对比较成熟, 大大提高幕墙的水密性。横滑式单元幕墙防水系统共设有“三道防线、两个腔体”, 即: 气密线、水密线、尘封线, 两腔: 等压腔、封闭腔, 当外部水压将水挤压进入等压腔, 这边有设置一道尘封线进行挡水, 进入等压腔的水即可进行排除, 此时的水速度将被减落, 进入到封闭腔的水先要经过水密线的阻挡, 部分进入封闭腔的水在此也设置了排水系统, 最后少量的水将在气密线被完全阻挡。可以说单元式幕墙的防水系统设计还是比较成熟的, 然而这种封口板只适用于外立面规则或相邻两单元呈垂直或圆弧状, 因此相邻组件上框底板构造厚度部分封口板无法封口, 必要时应采用辅助封口措施, 因此横滑式单元幕墙有一定的局限性。
2. 2 横滑式单元幕墙防水施工重点、难点
( 1) 横滑式单元幕墙采用公母槽互嵌结构, 吊装过程难免对公母槽造成部分破坏, 影响板块密闭性, 因此, 制定合理吊装方案及合理的成品保护措施将是工程控制的重点难点。
( 2) 横滑式单元幕墙水平安装精确度较高, 排水系统将采用横排模式进行, 因此严格控制安装水平精度是控制点, 然而因建筑外型造型各异、现场施工条件不满足等客观因素的存在, 给施工带来难度, 严格控制安装水平精度是工程控制重点、难点。
( 3) 横滑式单元幕墙质量要求高, 因单元板块较大, 板块拼缝及楼层间模板接层处防水系统及排水系统是工程的质量控制难点之一。
3 横滑式单元幕墙防水系统设计分析
3. 1 横滑式单元幕墙的“三防系统”
横滑式单元幕墙的特殊安装形式势必要求单元板块的设计及加工要求更高, 才能应付生活中的种种自然及人为的不定性因素, 因此, 单元式幕墙在设计上采用了“三防系统”:
防线一: 尘密线设计, 此设计是为阻挡灰尘设计的一道密封线, 一般由相邻单元的胶条相互搭接实现, 起到阻挡灰尘和披水的作用。
防线二: 水密线设计, 此设计是单元幕墙防水系统的重要防线, 部分通过幕墙表面的漏水可以越过这条线, 进入单元幕墙的等压腔, 因此, 我们把等压腔的水进行分流处理, 将进入等压腔的水有组织的排出, 从而达到阻水的目的。
防线三: 气密线设计。此设计是单元幕墙的重要防线, 由于气体可以自由的进入尘密线及水密线的等压腔, 且气密线之间的等压腔和室外基本上是相通, 因此水密线不能阻止空气的渗透, 我们通过设计在等压腔的位置设置一道气密线, 将有效的阻止气体的进入。
其中幕墙的防水系统 ( 水密性) 一直是建筑幕墙节点设计的重要问题。据不完全的统计, 单元式幕墙板块的水密性在实验室的通过率中有90% , 大部分幕墙样品都需修复才能通过试验。因此, 在实际工程应用中为解决幕墙的防水问题, 设计师们对防水原理进行了研究和实验, 总结并形成一套单元式幕墙的防水设计理论。
3. 2 单元式幕墙防水系统设计分析及原理
横滑式单元幕墙系统设计具有较高的技术含量, 从幕墙测试的结果来看, 横滑式单元幕墙存在不同程度的问题。其中水密性是比较突出的问题。因此我们将对幕墙在防水系统进行分析。
单元式幕墙单元板块是典型的“装饰工业化”生产模式, 单元板块采用插接还是对接, 其上下左右以及单元板块“十字”接口处均需要密封处理。如何从系统设计中处理好这些自由缝是解决单元式幕墙水密性的关键。研究发现由于缝隙腔内外的气压差导致雨水渗漏进板块等压腔, 从而影响了板块的水密性, 因此如何使要求缝隙空腔内的气压与室外气压相等, 我们将解决大部分的板块漏水问题。
3. 2. 1 胶条设计的合理性
在单元式幕墙的系统设计中, 胶条的设计也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙 ( EPDM) 胶条, 可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用, 因此可以说三元乙丙橡胶的化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。
幕墙用三元乙丙胶条的基本成分为三元乙丙胶, 碳黑, 活性剂, 增塑剂, 硫化促进剂等。其中胶条的含胶率控制在35% 左右。其中补强剂, 硫化剂, 增塑剂并不仅仅起到降低成本的作用, 在胶条的设计使用中, 我们根据现场的施工情况及型材的断面大小情况, 选择合理的胶条, 胶条的间距及长度应结合实际情况而布置。
3. 2. 2 型材断面构造设计的合理性
型材断面的设计在单元式幕墙的系统设计中非常重要, 它不仅关系到单元式幕墙的安全性能, 同时还决定了单元式幕墙的其他物理性能。
在传统的设计思路中设计师们通过计算型材力学性能来选择型材的规格型号, 而忽视了型材断面在保温、节能等方面的物理性能等因素的运用, 单元幕墙的型材断面也是影响板块漏水的因素之一, 因此在选择合理的型材及材料材质的同时也必须将型材的安全性、工艺性和结构防水性考虑其中。
3.3横滑式单元幕墙防水施工质量保证措施
(1) 增加顶面铝塑板封板设计
横滑式单元幕墙板块安装完成后, 板块之间会出现接缝, 我们在加工厂预制封顶板采用600×150×20mm的铝板进行封顶, 周边采用密封处理, 防止水进入板块接缝处。
( 2) 加强板块进场质量的检查。
由于单元式板块是在工厂进行加工生产, 因此, 我们要求对进出的板块进行严格的质量检查, 特别是对于板块注胶的质量进行全数检查, 对易锈易漏部位进行复检, 检查合格后安排吊装。
( 3) 增设多功能插芯
在考虑结构防水的功能同时, 我们又在结构排水上进行了深化设计, 在板块与板块相接处设有多功能插芯, 这样不仅使横向通过多功能插芯连接并传递荷载的同时还可以保证板块的垂直度和平整度。
( 4) 增设封边立框。
横滑式单元幕墙板块收边均采用插接处理, 以母竖框为单元板块的边界框, 反之以公竖框为收口封边框, 由于在现场安装施工过程中, 各种不定性因素的影响造成一定的施工质量缺陷, 考虑到这些问题, 我们建议公母槽交接边框采用独立框进行处理, 这样可以增加整体密闭性及安装观感, 接缝处采用独立打胶密封处理, 确保密封性。
4结论
单元式幕墙在建筑行业大力提倡“工业化”生产的形势下孕育而生, 在被越来越多的开发商和施工单位接受的同时, 也在设计师的研究下越来越完善, 技术也在不断的传新和改进。本文所讲述的单元式幕墙防水系统只是众多防水研究体系的一种, 相信在大家的不断努力下, 单元式幕墙的防水技术将更加完善。
参考文献
[1]李良.横滑式单元幕墙防水构造典型误区分析[J].建筑幕墙, 2013.3.
[2]张军涛.横滑式单元式幕墙系统的结构设计及其工程应用[J].特种结构, 2006.6.23.
玻璃幕墙密封防水构造 篇5
玻璃采光顶与玻璃幕墙最大的不同在于其朝向天空, 覆盖在建筑物的最上面。这一朝向使得其与玻璃幕墙相比承受的雨水荷载大大增加。渗漏成了长期困扰玻璃采光顶工程质量的顽症, 采光顶局部渗水或出现漏点时有发生, 因此, 玻璃采光顶的防水问题就特别突出。以下从玻璃采光顶设计、构造要求、施工等方面讨论其防水技术的应用。提出一些看法供探讨。
1 玻璃采光顶防水措施
玻璃采光顶屋面防水基本方法, 归纳起来有两种:“导”即利用玻璃采光顶的坡度, 将顶面雨水因势利导的迅速排除, 使渗漏的可能性缩到最小范围。“堵”即利用防水材料, 堵塞玻璃间的缝隙, 要求无缝、无孔, 以防止雨水渗漏。因此成功的处理玻璃采光顶防水时, 应合理设计、导堵结合、施工工艺得当。
1.1 采光顶排水设计及构造
不管什么形式的采光顶, 排水都是十分重要的, 因为如果玻璃采光顶排水系统设计紊乱或排水的细部处理不当, 造成排水不畅或积水, 都是产生渗漏的因素, 长期积水会使密封胶老化, 所以对玻璃采光顶的排水问题应予足够的重视。玻璃采光顶排水设计主要解决以下两个问题。
1.1.1 决定适宜的排水坡度
为了排除雨水, 玻璃采光顶需要一定的排水坡度, 坡度越大, 排水就越畅快。但当坡度相当大时, 会给施工和结构布置造成不利条件, 因此根据具体要求确定一个合适的坡度是很重要的。玻璃采光顶的坡度是由多方面因素决定的, 其中地区降水量, 玻璃采光顶得的体形、尺寸和结构构造形式对玻璃采光顶坡度影响最大, 玻璃采光顶内侧冷凝水的排泄和玻璃采光顶的自净也是必须考虑的重要因素, 一般的说, 玻璃采光顶坡面与水平的夹角以不小于18°, 不大于45°为宜。
1.1.2 合理组织排水系统
合理组织排水系统, 主要是确定玻璃采光顶的排水方向和檐口排水方式。为了使雨水迅速排除, 玻璃采光顶的排水方向应该直接明确, 减少转折。
1.2 玻璃采光顶接缝密封设计及构造
1.2.1 重视接缝防水密封
玻璃采光顶与传统屋面不同, 是由玻璃等不透水材质的构件装配组成, 只有接缝是可能的漏水部位, 因此, 接缝的处理和密封要求就成为玻璃采光顶防水技术的核心和重点。在建筑工程中, 幕墙是对密封接缝最为重视的行业, 然而传统方法中, 在接缝防水密封上没有细化, 对接缝预留尺寸和密封选材不重视, 有些设计往往不计算接缝位移量, 不了解密封材料承受位移的能力, 仅要求嵌填硅酮密封胶, 以为只要有了胶就不会漏。这种观念表现为接缝构造设定及细化选材的缺失。这些接缝层次和构造简单, 而且用了高档密封材料嵌缝密封, 以为防水不应该会成为问题, 但实际情况不是这样, 不少工程存在渗漏, 而且往往发生在交付使用期间, 一个部位维修治理后另一处可能又出现新漏点。因此, 在幕墙工程中, 要将接缝密封放在重要位置, 高度重视, 科学分析设计。
1.2.2 采光顶防水密封接缝分析
玻璃采光顶一般采用完全密封方法, 这种密封方法, 就是用硅酮耐侯密封胶将采光顶的面板间缝隙密封。图1中就是一个点式结构玻璃采光顶, 玻璃板块间就是采用的完全密封方法。
1) 接缝位移
采光顶接缝主要位于玻璃面板之间, 由于面板厚度尺不大, 接缝宽度较小, 而面板相对尺寸较大, 温度变化、自重挠度和局部集中荷载作用, 接缝可能产生较大的拉伸一压缩位移, 如图2所示。
2) 接缝密封胶变形特征
接缝位移必然导致粘结密封胶变形, 密封胶变形只能改变形状, 不改变体积 (截面积) , 典型状态如图2。值得注意的是密封胶形变应力可能会局部集中, 量值同具体产品的硬度而改变, 硬度增加边角应力越集中, 极易首先出现剥离。
3) 此外接缝密封胶的环境侵蚀和可能的意外伤害值得注意:
(1) 防水密封缝经受遇水。尽管规定采光顶设计有排水措施, 避免出现凹陷的密封缝积水, 但水对密封缝的侵蚀作用经常存在;
(2) 太阳光紫外线长期照射、高温和温度交变环境, 可能导致密封胶质量和体积变化, 改变力学性能;
(3) 密封缝经受大气酸雨、盐雾及化学清洁沾剂等液体产生的侵蚀;
(4) 可能的意外损伤。施工或维护人员踩踏屋面时, 密封缝经受短时间的集中荷载, 可能有意外刺伤, 凹陷缝积尘和杂物可能意外引起鸟类啄伤。
1.2.3 接缝密封设定
(1) 接缝密封宽度设定
接缝计算公式:
式中:L——玻璃长边尺寸, mm;
σ——玻璃线膨胀系数:0.9×10-5 (1/℃) ;
Δt——年度最大温差;
b——在恶劣条件交变荷载作用下密封胶允许位移量;
K——热伸缩限制率 (0.7～0.4) 。
接缝宽度设定的基础是接缝位移量和可供选择密封胶的位移能力。接缝宽度一般不应小于6mm, 必须保证工地密封施工的可挤注操作性。考虑到风荷载变化、雪荷载、地震、自重挠度, 以及材料随使用年限的增加而劣化的可能, 建议更安全的设定接缝, 可将接缝宽度在计算涂胶宽度的基础上适当加大 (如10mm或12mm) 。
(2) 接缝密封深度设定
由于采光顶玻璃面板较薄, 一旦涂胶施工稍有缺陷, 或者个别点遭受意外损伤, 将可能成为潜在的渗漏源。为有利于耐久密封, 接缝密封深度最好与接缝宽度相等。
(3) 接缝形状的设定
目前防水接缝涂胶一般修整为凹形, 容易积尘存水。考虑接缝密封胶变形后的应力分布, 接缝上表面形状最好修整为圆凸面可能更为有利。此外, 接缝涂胶是在工地现场, 个别部位难免潜在瑕疵、气泡或夹杂等隐患, 所以同一条接缝分成两次涂胶完成, 最后一道密封的形状有必要修宽, 搭接在玻璃表面上, 如图3所示, 既扩大了粘结宽度和密封面积, 又有利于减缓局部应力, 同时覆盖第一道密封可能存在的缺陷, 有利于彻底消除渗漏隐患。从产品固化质量分析, 对有较大深度的接缝, 两道密封也可较好的保证产品短时间内实现预定强度, 减少固化过程中遭受意外损伤或破坏的几率。
1.2.4 选用密封胶的注意事项
1) 幕墙玻璃按缝用密封胶选材, 必须符合设计要求级别的产品, 同一级别又有高模量 (标记H) 和低模量 (标记L) 产品, 选用时必须标明产品级别和模量, 产品进场验收时, 必须检查产品外包装上级别和模量标记的符合性, 不能用无标记的产品。如果采用图3形式的两道密封, 第一道密封可采用低模量产品, 第二道用高模量, 有利于提高按缝密封表面的耐用性。
2) 采光顶两玻璃板块间的缝隙密封, 必须用同一厂家生产配套的硅酮耐侯密封胶。两种胶必须作相溶性试验, 并获取检测合格报告才允许施工。
3) 采光顶采用镀膜玻璃或夹胶玻璃时, 密封两玻璃板块间的缝隙必须用中性耐侯密封胶, 避免与镀膜和胶片产生化学反应。
1.3 加强施工质量控制和工程交付后维护
玻璃采光顶是现场施工作业, 好的防水性能有赖于施工技巧、质量意识、施工组织和过程检验及控制。
1) 施工环境条件保证;
2) 涂胶前玻璃接缝表面的清洁方式、清洁溶剂。建议增加必要的底涂处理工序, 保证粘结可靠性和耐久性;
3) 施工技艺培训, 应同焊接工一样要求持证上岗, 实现无缺陷注胶;
4) 完善施工质量记录, 实现密封施工和检验责任的可追溯性;
5) 工程完成向业主交付的资料中, 有关建筑维护检修内容应包括密封检查和维护周期和要求。检查工作不仅是侃侃系统外表面, 一般至少应包括结构密封胶或耐候密封胶的粘结性测试, 金属表面有机涂层的变化, 检查胶粘密封接缝是否出现因位移或其因素而导致的粘接破坏征兆。应仔细检查发现任何出现潮湿的部位, 因为可能是被刺破的密封胶或是失效的耐候胶, 标记可疑的区域并定期检测, 确保系统功能随着时间延长而仍保持长期的稳定。
2 工程实例
2.1 工程概况
某高校教学楼顶部采光带工程, 面积为580m2, 平面形状为带状弧形, 采光带形式为点支式玻璃采光顶, 结构采用钢架结构, 点驳系统采用220×220成品驳接爪, 玻璃采用6mm+6mm夹胶钢化玻璃。主要功能为装饰和采光, 如图4所示。
2.2 玻璃采光顶防水密封
1) 在工程防水措施方面, 我们综合考虑了影响玻璃采光顶防水性能的一系列问题, 采用完全密封方法。根据现场结构条件和排水要求, 设定本玻璃采光顶排水坡度为13.5°, 双向放坡。
2) 采光顶防水密封接缝设定。
根据接缝计算式 (1) :
式中:L——玻璃长边尺寸:2000mm;
σ——玻璃线膨胀系数:0.9×10-5 (1/℃) ;
Δt——年度最大温差:80 (夏日日照下玻璃最高温度和冬季玻璃最低温度差) ;
b——在恶劣条件交变荷载作用下密封胶允许位移量20%;
K——热伸缩限制率:0.7。
考虑风荷载变化、雪荷载、地震、自重挠度, 以及材料随使用年限的增加而劣化等其他因素, 设定接缝宽度为10mm。
3) 施工中接缝采用图3形式的两道密封, 有利于提高按缝密封表面的耐用性。保证了接缝在温度变化、自重挠度和局部集中荷载作用产生较大的位移时接缝密封的可靠性。此外密封胶选用中性硅酮耐侯密封胶, 尽量避免了密封胶与胶片产生化学反应对密封防水造成影响。总之通过一系列措施有效地解决了商学院主教学楼玻璃采光顶工程积水渗漏问题。
3 结语
根据跟踪检测, 教学楼玻璃采光顶工程在交付使用期间, 从未发生渗漏等质量问题, 说明玻璃采光顶防水密封技术措施是正确有效的, 方案科学合理、施工简便可行。实践证明, 采用的多种技术措施可以在类似工程中推广应用。
参考文献
[1]JGJl02-2003, 玻璃幕墙工程技术规范[S].
[2]玻璃幕墙设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社.
幕墙防水设计 篇6
关键词：单元式玻璃幕墙,多道防水密封,EPDM胶条,组角技术,开启窗防水
别具一格的整体造型赋予建筑物特有的内涵, 按照建筑师的意图和精神, 运用最先进的加工手段和最精确的工艺技术, 将建筑设计意图完美地表现出来是每一个建筑师的梦想。单元式玻璃幕墙构造复杂, 对单元板块互相插接后所形成的腔体有严格的要求, 一般在较为规整的立面应用。单元式玻璃幕墙通过平面拟合实现复杂造型比构件式玻璃幕墙难度更大, 防水工艺技术难度也更大。
1 工程概况
宁波市北仑梅山岛镶嵌在东海之中, 四面环海。商务中心位于梅山岛中央行政商务区内, 南临进港大道, 北倚老鹰山, 占地面积约20 307 m2, 总建筑面积约36 800 m2, 其中地下室7 000 m2, 地上29 800m2。建筑层数为地上21层、地下1层, 结构为筒体, 建筑物高度93.00 m, 标杆高约20.50 m。
宁波梅山岛商务中心建筑设计以创造梅山岛的地标和航标为理念, 将船帆和灯塔的标志性符号转换为建筑语言, 建筑外立面采用由逐层向内收缩的3个由矩形单元板块组成的倾斜面和3个通过三角形平面板块模拟组成的双曲面构成单元式玻璃幕墙, 幕墙单元板块组合形式如图1所示。
2 单元式玻璃幕墙的设计
2.1 单元式玻璃幕墙单元板块的设计
宁波梅山岛商务中心倾斜面单元式玻璃幕墙采用矩形单元幕墙板块相互插接的传统对碰密封技术形成密封立面。矩形单元幕墙板块底边长度为1 592mm, 以1个楼层高度为单位, 面板采用10Low-E+20A+8中空双钢化玻璃, 带开启扇与百叶, 外带竖向装饰线条, 丰富了建筑立面造型。
双曲面单元式玻璃幕墙难以与倾斜面单元式玻璃幕墙一样, 采用矩形单元板块相互插接形成密封立面。双曲面难以划分出四点共面的矩形板块, 相邻矩形板块边缘难以彼此重合, 体现在单元式玻璃幕墙上, 为单元板块间无法相互插接形成有效密封[1]。双曲面单元式玻璃幕墙只能通过三角形平面板块模拟曲面, 采用定位角度各有不同的三角形单元板块来实现复杂曲面造型, 保证相邻三角形单元板块的边缘完全重合, 解决单元式玻璃幕墙板块间相互插接和密封问题, 同时克服复杂双曲面玻璃加工周期长、成本高又严重制约施工工期的难题。双曲面单元式玻璃幕墙三角形单元板块底边长度为2 200 mm, 以1个楼层高度为单位, 面板与矩形单元板块一样采用10Low-E+20A+8的中空双钢化玻璃。
2.2 单元式玻璃幕墙板块的连接设计
双曲面单元式玻璃幕墙通过采用双凹槽式铝合金型材作为单元幕墙板块的组件框, 单元幕墙板块间通过工字插芯连接 (图2) 。双曲面单元式玻璃幕墙采用定位角度各不相同的三角形单元板块, 难以靠相邻两幕墙单元组件框对插组成组合杆完成接缝, 故在单元板块侧面安装空心胶条, 靠胶条压缩变形实现相邻两单元组件的密封。
3 单元式玻璃幕墙的防排水设计
单元式玻璃幕墙的防排水是设计的重点, 防排水设计必须确定合理的三元乙丙 (EPDM) 胶条断面形式、选择合适的EPDM胶条牌号进行防排水规划, 并实施多道防水密封。
3.1 单元式玻璃幕墙密封胶条的选择
在单元式玻璃幕墙设计中, 密封胶条决定单元式玻璃幕墙的水密性、气密性和防水性能的耐久性。EPDM胶条具有卓越的耐老化性能、耐水性能, 可长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用[2]。EPDM胶条有多种牌号, 其化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。本项目根据工程所在的位置和气候特点, 采用硬度为70°±5°、具有20%~35%压缩度的EPDM胶条, 作为单元式玻璃幕墙的密封胶条, 并根据单元式玻璃幕墙各个位置的构造连接分别确定合理的断面形式。图3为本项目采用的EPDM胶条的断面形式。
3.2 单元式玻璃幕墙的防排水规划
宁波梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙采用柔性EPDM胶条构成单元式玻璃幕墙的4道防水密封体系 (图4—5) , 形成等压腔来确保单元式玻璃幕墙单元系统的气密性及水密性。第1道密封系统由相邻单元幕墙板块的胶条相互挤压实现批水作用, 阻止大量雨水入侵。为提高单元式玻璃幕墙的水密性能, 设置了2道水密线 (即第2、3道密封系统) , 使得进入单元式玻璃幕墙等压腔内的少量水和部分冷凝水可以通过铝型材内的排水腔排出, 达到阻止水进入室内的目的。第4道密封系统为气密线, 也是单元式玻璃幕墙的重要防线, 通过专门设计的通道, 把侵入的水引到下一层接缝处, 排到玻璃幕墙外部, 阻止了水到达等压腔。
4 单元幕墙板块组角工艺
单元幕墙板块框架连接质量关系到单元式玻璃幕墙的结构及防水性能。梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙板块通过组角角铝楔合提高单元式玻璃幕墙板块的强度, 通过不锈钢自攻螺钉和组角胶将铝型材与组角角铝进行连接 (图6) 。组角胶粘结强度高、抗温差能力强、耐候性好, 固化后弹性低, 使铝型材与组角角铝进行柔性连接、粘接固定, 同时辅助不锈钢自攻螺钉加固, 有效防止在加工、运输、安装和使用过程中出现角部开裂、错位、变形和渗漏等诸多问题。
铝型材组角断口的接缝、连接缝、螺钉处缝隙采用细缝密封胶进行密封。细缝密封胶有较大的强度、较高的延伸率, 颜色为无色透明且长时间不发生黄变, 有一定的渗透性且能密闭细小孔隙, 能提高单元幕墙板块的水密性和气密性。
5 开启扇与百叶的防水设计
宁波梅山岛商务中心处于海岛的特殊地理位置, 受台风影响大, 承受风压也大, 且单元式玻璃幕墙呈倾斜面和双曲面状态, 汇水面积较一般玻璃幕墙要大, 雨水在大风的作用下更容易溅入开启扇与百叶, 进入室内。为提高开启窗的防水能力, 在开启扇顶部设置2道批水胶条和1道小铝合金型材以固定胶条 (图7) , 铝合金型材与窗扇玻璃搭接35 mm, 用拉铆钉固定, 胶条延伸覆盖两端胶缝;顶部胶缝处进行打胶处理, 防止雨水顺胶缝渗入开启窗顶部挂钩内部进入室内。
倾斜面单元式玻璃幕墙矩形单元的通风铝合金百叶既要保证能顺畅地通风, 又要防止雨水溅入, 设计采用带集水沟的防风雨叶片和带滴水框侧框架组成的产品 (图8) 。窗体在遇到瓢泼大雨之时, 不仅能有效地阻止雨水打进室内, 而且在整个百叶窗迎风面不会形成水帘, 保证通风需要和防雨水的要求[3]。
6 结语
单元式玻璃幕墙防水性能的好坏直接关系着幕墙的整体质量, 从设计到加工、安装, 每一个细节都必须处理好, 才能保证做出高质量的单元式幕墙。单元板块在安装前一定要进行泄水孔的导水测试, 以确保单元板块等压腔的渗水能够通过泄水孔排到竖向前腔, 然后排出室外。在安装完整一层单元板块后, 在现场对水槽进行24 h渗水试验, 确保水槽不渗水后, 再进行上层板块施工。
随着市场对建筑幕墙品质要求的不断提升, 建筑造型新颖独特的单元式玻璃幕墙越来越多地成了建筑师的首选, 然而也给幕墙的密封防水带来了难题。宁波梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙采用定位角度各有不同的三角形单元板块来实现复杂曲面造型, 采取行之有效的技术措施达到完美的防水效果, 可以作为借鉴。
参考文献
[1]梁小琼, 闭思廉.复杂空间曲面幕墙设计[J].中国建筑金属结构, 2011 (5) :32-33.
[2]高树鹏.开启天窗防水措施探讨[J].中国建筑防水, 2012 (19) :14-17.