玻璃幕墻防水設計的思路

夏偉 王宇

【摘 要】隨著全球化進程的不斷發(fā)展，科學技術的不斷革新，經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使得我國在技術創(chuàng)新領域，取得了巨大的成果。為了適應社會的發(fā)展，科技的進步，幕墻防水設計就應運而生。在建筑業(yè)不斷發(fā)展的歷程上，幕墻防水技術的新理念，就被廣泛應用與推廣。由于城市化進程，同工業(yè)化進程的不斷前行，城市中的高層建筑如雨后春筍般相繼而生。房屋的滲水現(xiàn)象，不斷發(fā)生，這就使在建筑業(yè)中，防水問題成為焦點，一時間，引起了社會各界的高度重視。本文主要是通過介紹幕墻防水技術的原理，闡述其在現(xiàn)實生活中，對建筑業(yè)的發(fā)展，做出的巨大貢獻。

【關鍵詞】玻璃幕墻；防水；設計

一、設計方案

1、玻璃幕墻的結(jié)構形式

通常采用的玻璃幕墻為鋁合金玻璃幕墻，而鋁合金玻璃幕墻通常有明框、隱框和半隱框三種類型。其中明框玻璃幕墻的特點是橫框和豎框都在幕墻外部，因此在建筑物外部可看到明顯的橫豎線條，具有顯著的藝術效果。但是由于明框在外部顯露，使得在正常使用過程中容易受到侵蝕而產(chǎn)生破壞。而隱框則是橫框和豎框在幕墻內(nèi)部，在建筑外表面看不到橫豎線條，具有簡潔美的建筑風格，并且密封效果較好。半隱框則橫框或豎框在建筑外表面顯露，具有條形裝飾效果。但是在目前建筑使用中采用豎框的半隱框幕墻結(jié)構較多，這是由于使用橫框時雨水管的管道布置在建筑外表面影響建筑效果，將雨水管道等布置在建筑外表面和豎框均勻布置開，具有整齊一致的建筑藝術風格。因此在使用時根據(jù)具體要求選用合適的玻璃幕墻風格。

2、使用功能

玻璃幕墻作為建筑的圍護結(jié)構，通常在設計和施工時考慮幕墻的承受風荷載、雨水滲漏、隔音和保溫性能等，對于不同地區(qū)的建筑根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和使用環(huán)境、要求等對玻璃幕墻進行具體設計。

3、構造要求

玻璃幕墻在設計和施工時既要考慮到防雨水和防腐、變形等要求，又要考慮幕墻結(jié)構的排水效果。明框玻璃幕墻結(jié)構中使用的橫框和豎框中應使用柔性墊片，采用柔性墊片后可改善幕墻的變形和防水效果，也能降低幕墻結(jié)構在風載作用下產(chǎn)生的噪聲。除橫豎框交接處，采用不同金屬材料交接處都應設置柔性墊片進行處理，以防金屬材料發(fā)生電化學腐蝕。玻璃幕墻拼接時設計的膠縫應保證在10mm左右，并且玻璃幕墻和建筑物的裝飾層間距也不應小于5mm，在玻璃幕墻和結(jié)構縫隙處采用柔性材料進行嵌縫處理。在結(jié)構施工縫處玻璃幕墻也應根據(jù)施工縫大小進行施工處理。

4、防火、防雷設計

玻璃幕墻的防火設計主要在各樓層處設置防火帶，防火帶采用阻燃材料進行填充。進行防火設計時也應根據(jù)樓層高度選擇玻璃大小，避免同一玻璃跨越兩個樓層，以免發(fā)生火災時玻璃破碎火勢跨越到上下層建筑中。玻璃幕墻的防雷措施主要做法是將玻璃幕墻的金屬邊框和結(jié)構主體進行有效連接，可采用預埋件和結(jié)構主體鋼筋連接，同樣也可以采用地下引線進行有效連接，并且所使用的導線電阻不得大于10Ω，以保證有閃電來臨時玻璃幕墻不會因為電流過大而產(chǎn)生破壞。

5、結(jié)構驗算

建筑設計時使用的玻璃幕墻應采用具有足夠承載力、剛度和穩(wěn)定性的幕墻，并且幕墻的變形能力和結(jié)構位移基本相同。設計時應計算玻璃幕墻的承載力和撓度值，玻璃也應根據(jù)玻璃的強度、厚度、面積和溫度應力等進行選用。目前所建玻璃幕墻使用的玻璃膠強度過低，因此在進行施工時應對結(jié)構膠進行檢測和驗算，對不合格產(chǎn)品進行退廠或替換處理。

二、玻璃幕墻防水設計的思路

1、單元式玻璃幕墻的防水設計

單元式幕墻在工廠已將單元組件制作完成，靠相鄰兩單元組件相鄰框?qū)Σ褰M成組合桿完成接縫，這樣在上、下、左、右四個單元連接點上必然有一個四個單元組件對插件均不能到達的地方，此處必然有一個內(nèi)外貫穿的“十”字洞，該“十”字洞是單元式幕墻防水的薄弱環(huán)節(jié)。單元式幕墻對插接縫部位的防水構造設計按照雨幕原理進行，該原理通過3道密封線形成等壓腔來確保單元的氣密性和水密性（圖1）。在橫（豎）向接縫的外側(cè)設置雨披（第1道防塵、批水密封線），僅在兩單元組件連接處留一個小開口，使等壓腔與室外空氣流通，維持壓力平衡，形成一個自上而下、自左到右連續(xù)的外壁（雨幕），阻止大量雨水滲入幕墻內(nèi)部。在陰陽豎料（上下橫料）中段設計一個橫向（豎向）的對插防水空腔（第2道防水密封線），少量進入等壓腔的水將被有組織地排出，不會繼續(xù)進入室內(nèi)。在陽豎料（上橫料）內(nèi)側(cè)設計一個橫向（豎向）的密封膠條（第3道氣密封線），由于防水密封線和氣密封線之間的等壓腔和室外基本上是相通的，防水密封線不能阻止空氣的滲透，阻止空氣滲透的任務由最后一道氣密封線來完成。

2、明框玻璃幕墻及混框玻璃幕墻的防水設計

明框玻璃幕墻的防水構造設計通常在玻璃的內(nèi)外側(cè)采用膠條進行雙道密封。玻璃內(nèi)側(cè)的膠條鑲嵌于橫豎框上，與玻璃形成室內(nèi)的密封線；外側(cè)的膠條鑲嵌于鋁合金壓板上，壓接于玻璃的外側(cè)，與玻璃形成室外的密封線。

明框幕墻需型材斷面及工藝配合才能取得較好的水密性效果。明框玻璃幕墻的鋁合金壓板一般長50mm，每隔350mm放置一塊，外扣鋁裝飾扣條。由于有些位置無鋁壓板及膠條，若鋁裝飾扣條開模不好，就會造成鋁合金扣條處耐候密封膠的有效厚度不夠，耐候密封膠容易發(fā)生開裂（圖2）。只要在鋁裝飾扣條開模時，設計彎鉤留出打膠空間，就可以保證耐候密封膠的粘結(jié)性能，有效避免密封膠開裂現(xiàn)象發(fā)生（圖3）。明框玻璃幕墻施工中，常會在幕墻淋水試驗時發(fā)現(xiàn)室內(nèi)膠條處滲水，有些工程立柱中也有水滲到室內(nèi)。這些幕墻工程多在橫梁兩端打膠封堵，膠條直接通長設置，三元乙丙膠條在中橫梁處未斷開（圖4—5），現(xiàn)場做幕墻淋水試驗時，水從上面開啟窗框的立柱型材膠條槽中流入下面固定玻璃室內(nèi)側(cè)（圖6）。對于這種情況，只要將中橫梁位置處的立柱膠條（靠室內(nèi)側(cè)）斷開（圖7），注入耐候密封膠，阻斷立柱型材膠條槽中的流水通道，淋水試驗時固定玻璃室內(nèi)側(cè)滲水現(xiàn)象即可避免。

三、幕墻在防水構造設計方面的應用實例分析

隨著社會在科技方面取得的成果，建筑行業(yè)也不甘示弱，將藝術與實用性相結(jié)合，將環(huán)境的優(yōu)化同建筑本身聯(lián)系在一個大環(huán)境之中，并應用于實際的建筑當中去。幕墻的應用，減少了“屋內(nèi)下雨”的現(xiàn)象，減少了高層由于承載的壓力過大，而造成對建筑的損害。

我國在建筑業(yè)方面，對幕墻防水設計的實例應用，是源于對西方經(jīng)驗總結(jié)的基層之上，發(fā)展而來的。在工程中，我們曾經(jīng)采用過高性能的、新型單元式的幕墻。其主要的特點是通過采用具有隱蔽性的連續(xù)膠條，對縫隙進行密封工作。這樣可以使得縫隙處的水不易進入。這就是我們生活中，所應用的幕墻防水技術。

在單元式的幕墻防水與排水的構造設計上，這種高密度的連續(xù)膠條也是呈現(xiàn)良好效果的必要環(huán)節(jié)。這種膠條，能夠使得單元的水密性同氣密性都變得持久化。并且，從膠條的材質(zhì)，可以看出，其具有明顯的抗氧化作用。它能夠耐得住臭氧的腐蝕作用，還能夠耐得住高溫與水利的侵蝕作用。這就決定了這種材料，能夠在任何條件與情況下，保持原有的形態(tài)，無論是高溫照射，還是雨水的浸泡，都能夠正常的使用。這就是在對幕墻防水設計過程中，應用到我們生活中的實例。

結(jié)束語

雖然，現(xiàn)代社會在不斷的前進與發(fā)展，科學技術的發(fā)展也得到了新形勢的庇佑，能夠發(fā)展迅速，使得科學技術的應用，在現(xiàn)實生活中也愈來愈廣，但是，在面對雨水滲漏問題，仍然是建筑業(yè)對其技術革新的重點。建筑業(yè)在近幾年的飛速發(fā)展，推動了建筑功能與技術在施工中的作用，同時也開始注重在藝術上的表現(xiàn)形式。對幕墻防水技術設計的新型化，能夠有效降低人們對雨水滲漏造成的心里陰影，能夠推進現(xiàn)代化的發(fā)展進程。

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