單元組合幕墻的防滲防漏控制措施探討

何樂平

摘要：隨著社會的發(fā)展和人們對建筑要求的提高，具有良好保溫和節(jié)能性能的單元式組合幕墻廣泛用于建筑業(yè)中?！百|(zhì)量控制”這一話題無論是任何一個行業(yè)都必須高度關(guān)注。如何做好單元式組合幕墻施工管理需要每一位相關(guān)人員在實(shí)踐中認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討出一條適合現(xiàn)代建筑業(yè)安全施工管理的道路來。筆者通過多年的總結(jié)，就單元式組合幕墻設(shè)計(jì)和施工中如何提高幕墻滲漏性問題的討論。

關(guān)鍵詞：單元組合幕墻；防滲防漏；控制措施

1.常見形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）立柱+分片組合幕墻

其安裝方法是先安裝立柱，所以定位和安裝較方便。幕墻單元件較小且輕，對運(yùn)輸、吊裝都很方便。各分片單元可設(shè)計(jì)成玻璃、鋁板、石材等，以滿足建筑立面設(shè)計(jì)要求。立柱變位隨樓層而變，分片單元隨立柱變位，對層間變位有利。由于分片單元接縫較多，水密性和氣密性在設(shè)計(jì)和施工中要重點(diǎn)考慮。各分片單元承受的荷載，最終全部傳給立柱，故立柱截面較大。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

（2）樓層單元幕墻

其單元高度為樓層高度，故傳力簡捷，構(gòu)造和安裝簡便。幕墻單元在工廠加工制作組裝，與上種相比構(gòu)件數(shù)量較少，促進(jìn)了建筑工業(yè)化程度，加快安裝速度，縮短了建設(shè)周期。幕墻單元在工廠加工制作，整體質(zhì)量高，有利于幕墻單元的整體強(qiáng)度。幕墻單元的安裝連接接口構(gòu)造設(shè)計(jì)能吸收層間變位和單元變形，對超高層建筑和鋼結(jié)構(gòu)等類型建筑特別有利。幕墻單元尺寸較大，重量較重，對運(yùn)輸車輛和吊裝機(jī)械有一定的要求。其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

2.設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)

2.1 受力及設(shè)計(jì)原理分析

新建工程要求根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)預(yù)留幕墻安裝尺寸，單元幕墻是由各單元組件嵌裝連接組成建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)即單元幕墻，各單元間嵌裝連接接口質(zhì)量對幕墻性能起著非常重要作用。因此，確保各單元間嵌裝連接接口處既要能夠吸收各單元件制作、施工誤差和層間變位，又要能保證接口處的水密性和氣密性。

2.2主要幕墻物理技術(shù)性能

（1）風(fēng)壓變形性能

能抵抗2904Pa以上的風(fēng)壓。在此壓力作用下，結(jié)構(gòu)桿件的相對撓度不超過支點(diǎn)間距離的1/180，絕對撓度不超過20mm。

（2）空氣滲透性能Ⅰ級

在靜壓100Pa作用下，幕墻固定部分每米接縫長度每小時的空氣滲透量不超過0.05m3（可開啟部分按《建筑幕墻物理性能分級》GB/ T15225對照采用）。

（3）雨水滲漏性能Ⅱ級

每平方米面積幕墻在受到每分鐘 4L雨水噴灑，并在不低于1600Pa的壓水作用下無嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象發(fā)生（可開啟部分按GB/ T1522對照采用）。

（4）平面方向變形性能

在建筑結(jié)構(gòu)任何方向位移不超過建筑物層高的1/250時不會發(fā)生嚴(yán)重破損。

（5）其他性能要求

具有較好的保溫性，同時還能符合建筑防火規(guī)范及國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求?？癸L(fēng)壓性能、空氣滲透性能及雨水滲漏性能進(jìn)行幕墻物理試驗(yàn)取得并加以驗(yàn)證。

3.防滲防漏處理原理及對策

3.1 幕墻漏水的原因

（1）主要有孔隙、雨水和風(fēng)壓，因此，幕墻框格與嵌入體的縫隙及幕墻上開設(shè)外窗的縫隙的幾何形狀、尺寸和暴露狀況，雨水大小，幕墻內(nèi)外壓差的高低對幕墻的雨水滲漏功能都有直接的影響。

（2）幕墻漏水形成過程

當(dāng)風(fēng)壓和雨水同時作用在幕墻的表面時，雨水通過幕墻上的空隙直接濺向室內(nèi)或順著幕墻下淌，待到合適的條件即可以通過重力表面張力或毛細(xì)現(xiàn)象等滲入室內(nèi)。若為幕墻開窗之處，流下的雨水一起積在窗下框的溝槽內(nèi)，由這個積水層高度所形成壓力和室內(nèi)側(cè)表面靜壓之和，如果大于室外側(cè)風(fēng)壓時，水便從窗下框排至室外。反之，水就會由下框溝槽中溢至室內(nèi)。

（3）滲入雨水質(zhì)量公式及指導(dǎo)意義

式（1）表示雨水滲漏和室外壓差間關(guān)系：

式中：W為滲入雨水質(zhì)量；C為與孔隙幾何形狀有關(guān)的參數(shù)； 為水的密度；k 為發(fā)生滲漏的縫長與總縫長之比；d 為縫隙寬度；L 為縫隙長度；b為縫隙深度； 為水的粘性系數(shù)；P 為室內(nèi)外壓差；N 為與縫隙幾何形狀與水的性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)。

由式（1）可以看出幕墻縫隙雨水滲漏的各有關(guān)因素及相互關(guān)系，這對縫隙設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)意義。表征防止雨水滲漏功能優(yōu)劣的水密性能，多以發(fā)生嚴(yán)重滲漏時的檢測壓差值來衡量。而以前一級檢測壓力差值來確定它的水平高低。為了評定產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣和設(shè)計(jì)選用適宜類型，有必要劃分幕墻水密分級，其為在風(fēng)雨同時作用下應(yīng)保持不滲漏。以雨水不進(jìn)入幕墻內(nèi)表面的臨界壓力值為雨水滲漏性能的分級值。幕墻雨水滲漏試驗(yàn)的淋水量為4L/（min.m2）。

3.2抗?jié)B的原理和方法

單元式幕墻在構(gòu)造設(shè)計(jì)上有其特點(diǎn)，由于單元式幕墻單元件間的接縫靠上、下單元（左、右單元）桿件對插形成的，因此在上、下、左、右 4個單元連接處有一貫通內(nèi)外的空洞，對這個空洞堵塞，在設(shè)計(jì)型材時就要采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)，在安裝過程中也要采取一些構(gòu)造措施，對這個部位的處理，現(xiàn)在有兩種方案，即橫滑型和橫鎖型，這兩種分類方法是根據(jù)地震作用下單元組件反應(yīng)的差別來劃分的。在左右相鄰兩單元組件上框中設(shè)封口板，用這個封口板將上、下、左、右 4個單元組件結(jié)合部位內(nèi)外貫通的開口封堵，由于這個封口板嵌在單元組件上框的滑槽內(nèi)，它不限制上單元下框，在兩相鄰下單元組件上框內(nèi)滑動，在地震作用下，建造物產(chǎn)生層間變位時，原來上下對齊的單元組件，在建筑物主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生層間變位時，單元組件滑入與其對齊的下單元相鄰的單元組件上框中，單元式幕墻由于這種滑動從而減少了單元組件本身的平面變形，以此減小滲漏的可能性。消除接觸雨水的開啟縫的開口處內(nèi)外壓差。此處的壓差值是使雨水被擠壓入縫隙內(nèi)部的原動力。

3.3幕墻抗?jié)B的具體措施

（1）消除壓差開口法

最巧妙的方法就是在幕墻外側(cè)縫隙孔洞處不設(shè)密封條，將密封處理移至室內(nèi)側(cè)開口處，即將壓力差移至接觸不到雨水的室內(nèi)開口處，這樣就做到有水處沒有風(fēng)壓，而有壓差的部位又沒有水，即可避免雨水滲漏的可能。其細(xì)部如圖 3所示。

（2）密封平衡處理法

在開啟縫室內(nèi)側(cè)開口處應(yīng)密封。這樣做是為了防止縫隙中出現(xiàn)高速氣流，將雨水吸入室內(nèi)。加高有積水可能的橫梁型材的內(nèi)側(cè)翼緣的高度 h，以提高防水滲漏。多次試驗(yàn)證明，內(nèi)側(cè)翼緣高度和所承受的臨界檢測風(fēng)壓值基本接近，因此提高橫梁內(nèi)側(cè)翼緣高度是提高水密等級的有效途徑。

（3）開口導(dǎo)水法

在幕墻框格型材上應(yīng)設(shè)通暢的排水孔道系統(tǒng)，使型材槽內(nèi)的雨水迅速排除干凈，對提高水密性十分重要。其主要方法是合理布置排水系統(tǒng)，一般將鑲嵌縫沿外側(cè)布置，排水孔洞要均勻布置，其間距一般為 500mm 左右，拐角處孔距邊角不小于20mm，但最大不超過 100mm。為了避免在玻璃鑲嵌槽內(nèi)存水，需創(chuàng)造一定的壓力平衡條件，上下橫梁的排水孔，其間水平距離應(yīng)在 50mm 以上，以防止空氣串通，將雨水壓入室內(nèi)。其細(xì)部如圖 4所示。

4.工程中處理幕墻漏水注意事項(xiàng)

現(xiàn)場用耐候密封膠作防水密封處理。注硅酮耐候膠前，應(yīng)清潔耐候膠與玻璃間的縫隙，不應(yīng)有水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等；應(yīng)充分清潔粘結(jié)面，并加以干燥。玻璃一般采用甲苯或異丙醇作清潔劑。注膠應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙注意控制膠的施工厚度，膠筒沿接縫應(yīng)勻速移動，擠壓膠槍力量也應(yīng)均勻；膠層太薄不利于保證密封質(zhì)量和防止雨水滲漏，而且對因鋁板熱脹冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不利；但也不能太厚，當(dāng)硅酮耐候膠受拉力時，膠太厚容易被拉斷破壞，使密封和防滲漏失效。