無豎框玻璃幕墻干式密封構(gòu)造設(shè)計

李丹鄂

（中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430000）

1 引言

公共建筑外立面一般采用幕墻來進行裝飾設(shè)計，應(yīng)用最廣泛的為構(gòu)件式玻璃幕墻。傳統(tǒng)的構(gòu)件式玻璃幕墻中的橫縫、豎縫采用現(xiàn)場打注密封膠的方法，對玻璃幕墻進行密封。現(xiàn)對傳統(tǒng)的構(gòu)件式玻璃幕墻進行改進，采用橫向現(xiàn)場打注密封膠、豎向采用膠條的方法進行密封。

2 構(gòu)件式玻璃幕墻現(xiàn)狀

JGJ 102—2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》[1]中提及玻璃面板周邊由金屬框架支承的玻璃幕墻，按形式可分為：

1）明框玻璃幕墻；

2）隱框玻璃幕墻；

3）半隱框玻璃幕墻。這種劃分是按金屬框架的豎向或橫向構(gòu)件是否顯露于面板外表面來進行劃分的。

隨著人們對建筑通透、美觀、氣派需求的不斷提高，無豎框幕墻這種新型構(gòu)件式玻璃幕墻越來越受到歡迎。對玻璃板塊接縫處進行構(gòu)造設(shè)計對可能滲入雨水和形成冷凝水部位，采取導(dǎo)排構(gòu)造措施。傳統(tǒng)的構(gòu)件式玻璃幕墻需要在現(xiàn)場打注密封膠，很難保證膠縫的質(zhì)量。另外，不能對可能滲入的雨水和冷凝水進行導(dǎo)排。為了提高施工現(xiàn)場的質(zhì)量要求，應(yīng)當(dāng)盡量在施工現(xiàn)場少打注密封膠，甚至不注膠，這就成為幕墻施工的一大難題。

3 改進后的方案設(shè)計及原理

為了解決上述問題，現(xiàn)有一種新型無豎框的玻璃幕墻，豎向干式密封構(gòu)造設(shè)計，可大大減少現(xiàn)場的注膠量，提高幕墻系統(tǒng)的施工質(zhì)量。

這種設(shè)計沒有豎框，它包括若干橫梁及設(shè)于相鄰橫梁之間的玻璃面板，其特征在于：橫向相鄰玻璃面板之間的豎向縫中設(shè)有密封膠條，該密封膠條的橫斷面呈魚骨狀，當(dāng)密封膠條的頭部和中部置于玻璃面板之間的豎向縫隙內(nèi)部時，翅片末端與玻璃面板緊貼，密封膠條翅片在橫向相鄰玻璃面板之間構(gòu)成縱向空腔。密封膠條上的翅片為彎曲狀，位于玻璃面板之間縫隙內(nèi)部的翅片是向著密封膠條尾端彎曲，呈“倒刺”結(jié)構(gòu)。相鄰玻璃面板的豎向縫隙中，在密封膠條頭端的外側(cè)設(shè)有密封膠。密封膠條的尾端翅片露于該玻璃面板外側(cè)并緊貼該玻璃面板，將該玻璃面板之間的縫隙覆蓋密封；密封膠條使得橫向相鄰玻璃面板之間構(gòu)成縱向空腔，且該縱向空腔與玻璃面板和橫梁之間的間隙構(gòu)成的橫向空腔連通。

橫梁外側(cè)連接有用于壓緊玻璃面板的壓板，該壓板外側(cè)設(shè)有扣蓋，在橫梁、壓板和扣蓋上設(shè)有排水孔，使得連通的橫向空腔和縱向空腔與外界連通。該橫梁和壓板的接觸面上分別設(shè)有凹槽而形成第一排水孔，該扣蓋底部設(shè)有第二排水孔。第一排水孔和第二排水孔均靠近密封膠條設(shè)置，組成豎直的排水通道。密封膠條的頂?shù)赘Ａ姘宓捻數(shù)追謩e相齊，使得縱向空腔與橫向空腔連通，橫梁上還設(shè)有通氣孔，其與排水孔交錯設(shè)置，使得縱向空腔和與橫向空腔與外界連通，方便排水。通氣孔優(yōu)選設(shè)置在橫梁的下部。橫梁與玻璃面板之間、壓板與玻璃面板之間均設(shè)有防水膠條。

此效果是：在橫向相鄰兩個玻璃面板之間，設(shè)置密封膠條，單獨或再加上室內(nèi)側(cè)的密封膠，在橫向相鄰兩玻璃面板之間構(gòu)成內(nèi)、外側(cè)封閉的縱向空腔且與橫梁槽口、玻璃面板之間的橫向空腔連通，并在橫梁等部件上設(shè)置排水口和通氣孔，構(gòu)成等壓腔，實現(xiàn)雨幕式排水。另外，密封膠條的設(shè)置，只需要在室內(nèi)側(cè)密封膠條的頭端外側(cè)，打上一道密封膠就能實現(xiàn)氣密性要求，大大減少了現(xiàn)場的注膠量，提高了幕墻系統(tǒng)的質(zhì)量。

4 改進后的實際案例應(yīng)用

本文以具體實施案例的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖來說明此新型無豎框玻璃幕墻干式密封結(jié)構(gòu)和所欲達到的技術(shù)效果。

在實際工程應(yīng)用中，幕墻橫向分格為3 m，豎向分格為2 m，無豎框式玻璃幕墻。如圖1～圖3所示，包括橫梁1及設(shè)于相鄰橫梁之間的玻璃面板2，橫梁1與主體結(jié)構(gòu)相連，并設(shè)置玻璃托條，玻璃面板2嵌入上下橫梁1形成的凹槽內(nèi)。橫向相鄰玻璃面板2之間的縫隙中設(shè)有密封膠條3。橫梁1外側(cè)有用于上壓緊玻璃的壓板5，該壓板5外側(cè)設(shè)有扣蓋6，該橫梁1和壓板5的接觸面上，分別設(shè)有凹槽而形成第一排水孔9（見圖4），該扣蓋6底部設(shè)有第二排水孔12。第一排水孔9、第二排水孔12均靠近密封膠條3設(shè)置，從而組成豎直的排水通道。橫梁1下部設(shè)有通氣孔8，使得密封膠條3相鄰翅片之間的豎向空腔11與橫梁槽口與玻璃面板2之間的橫向空腔10與外界連通構(gòu)成等壓腔，有利于積水排出。

圖1 構(gòu)件組成示意圖

圖3 密封結(jié)構(gòu)的排水路徑圖

圖4 密封結(jié)構(gòu)的橫剖節(jié)點示意圖

如圖2和圖5所示，該密封膠條3包括一條狀本體33，該本體33的兩個相對側(cè)面上設(shè)置若干彎曲狀翅片34，優(yōu)先成對設(shè)計，使得該密封膠條3的橫斷面呈魚骨狀，該橫斷面上，密封膠條3的兩端，其中一端為頭端31，另一端為尾端32，頭端31和尾端32之間部分為中部，該密封膠條的頭端31和中部置于玻璃面板2之間的縫隙內(nèi)部，翅片34末端與玻璃面板2以及中空玻璃板上的間隔物緊貼，翅片34優(yōu)選是向著尾端彎曲，呈“倒刺”結(jié)構(gòu)。該密封膠條3的尾端的翅片露于該玻璃面板2外側(cè)，且具有向頭端彎曲的部分，當(dāng)密封膠條裝置在分縫中時，具有向頭端彈性彎曲的趨勢而緊貼該玻璃面板2（見圖2），將該玻璃板面板2之間的縫隙覆蓋密封。為了加強密封的氣密性，該密封膠條3頭端的外側(cè)設(shè)有密封膠4（見圖2），密封膠4表面與縫隙兩側(cè)的玻璃2的表面平齊。

圖2 密封結(jié)構(gòu)的縱剖節(jié)點示意圖

圖5 豎向密封膠條的結(jié)構(gòu)示意圖

橫梁1與該玻璃面板2之間、壓板5與該玻璃面板2之間均設(shè)有密封膠條7。室外側(cè)設(shè)置橫向貫通的金屬扣蓋6，扣蓋6底部設(shè)置排水孔12，橫向相鄰玻璃板塊之間的豎向拼縫中塞入“魚骨”式密封膠條3，密封膠條3尾端的翅片32搭接在兩個玻璃面板2的外側(cè)面上，實現(xiàn)初步防水，而中部和頭端的翅片34則深入兩個玻璃面板2之間的縫隙中，和玻璃面板2邊緣形成若干個上下貫通的封閉內(nèi)腔，實現(xiàn)玻璃上下兩個端面的等壓，進而形成若干道防水內(nèi)腔。位于玻璃面板2之間縫隙內(nèi)部的翅片34，同時又呈“倒刺”結(jié)構(gòu)，這樣密封膠條3塞入后則很難自行脫落，實現(xiàn)了很好的防水效果。在室內(nèi)側(cè)密封膠條頭端打上一道密封膠4來實現(xiàn)氣密性要求。使用此膠條后，大大減少了現(xiàn)場的注膠量，提高了幕墻系統(tǒng)的質(zhì)量。

此新型無豎框式玻璃幕墻，依靠橫梁1與主體結(jié)構(gòu)相連，玻璃面板2固定在橫梁1上，橫向相鄰兩個玻璃面板2之間直接拼縫，從室外側(cè)向拼縫內(nèi)塞入“魚骨”式密封膠條3，室內(nèi)側(cè)打注密封膠4，密封膠條3頂?shù)赘Ａ姘?頂?shù)追謩e相齊，使玻璃板塊四周形成等壓貫通腔體。即使有雨水滲入，也可通過“魚骨”式密封膠條3的內(nèi)腔流出，實現(xiàn)雨幕原理。

橫梁1和壓板5及扣蓋6的排水孔在同一位置，靠近豎向玻璃縫，縮短排水路徑，便于雨水排出。其距堅向玻璃縫的水平距離可根據(jù)跨度自由確定；增設(shè)通氣孔，跟排水孔交錯設(shè)置，起到橫梁槽口與室外大氣貫通作用。其具體位置見圖4。水流的路徑在圖3和圖4上已注明，都是向下排水。

5 結(jié)語

無豎框式玻璃幕墻系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)想，來源于幕墻施工現(xiàn)場。傳統(tǒng)的構(gòu)件式玻璃幕墻，現(xiàn)場有大量的打注密封膠工作，效果也達不到設(shè)計師所要的效果。為了解決這個問題，經(jīng)過大量的思考、論證，對傳統(tǒng)的構(gòu)件式玻璃幕墻做出了改進，即無豎框式玻璃幕墻系統(tǒng)。在實際工程案例中已經(jīng)證明，此系統(tǒng)在施工現(xiàn)場，安裝方便、迅捷，減少施工現(xiàn)場打注密封膠的工作量，提高了工作效率、施工質(zhì)量和外觀效果。在設(shè)計過程中，利用了雨幕原理，使進入幕墻縫隙的雨水能夠通過豎向空腔、橫向空腔迅速排除，避免雨水進入室內(nèi)，大大提高了幕墻的水密性，降低幕墻漏水的可能性。