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如何在设计和施工方面加强幕墙防水性能

2012-03-23龚亚娜

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:建筑幕墙施工设计

龚亚娜

摘要:水密性能是建筑幕墙重要的性能指标,漏水又是建筑幕墙最多和最常见的故障之一。本文就针对幕墙设计和施工中如何提高幕墙水密性能进行探讨。

关键词:建筑幕墙;设计;施工;防水性

中图分类号: TU761.1+1 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: the watertight performance is building curtain wall important performance indicators, leaking is building curtain wall up and one of the most common fault. The article is trying to curtain wall design and construction of how to improve the curtain wall watertight performance were discussed.

Key words: the construction curtain wall; Design; The construction; waterproof

1 引言

幕墙是建筑外围护结构,它由金属结构和玻璃板块或单元板块组成。对建筑物进行幕墙装饰,可使建筑物更加明亮、挺拔;按照建筑物要求和功能不同,采用不同的幕墙型式和不同材料的合理组合,又会使建筑物具有鲜明的特点和个性。幕墙装饰可起到扩展城市空间的效果,净化和美化城市的目的,是城市文明的标志之一。

幕墙对建筑物进行装饰,在国内已广泛应用。近几年来,不论在建筑幕墙的结构型式、新材料的应用方面,还是在装饰规模上都有很大的发展。但由于国家幕墙标准和规范没有及时跟上,以及我们幕墙设计基础理论的了解掌握、设计水平、幕墙材料、工艺等原因,使我们与国外同行存在较大的差距,特别在幕墙设计方面需要我们努力赶上。

在进行幕墙结构设计时,我们常常按照以往的习惯多考虑结构安全,比较重视结构强度设计和计算,而对幕墙的防水密设计和应采取必要的措施重视不够,使水密问题成为当前建筑幕墙最多的和最常见的故障之一。建筑幕墙若产生水密会造成很大的危害:会造成室内装饰和设备的损坏,降低幕墙的使用寿命。水密又会造成室内工作环境的污染,使工作人员增加烦恼,产生不安全感。因此,我们在进行幕墙设计时,对幕墙水密必须认真对待,妥善加以解决。下面就防治幕墙水密的设计和施工谈一些看法。

2 水密性能是幕墻的重要性能之一

幕墙水密性能是指在风雨同时作用下,幕墙透过雨水的能力。水密性能的气候因素是暴风雨时的风速和降雨强度。作为幕墙的重要性能指标,建设部制定的建筑幕墙水密性能检测方法GB.T15227-2007幕墙水密性能有明确的要求,并对幕墙水密性能进行分级。

3 幕墙提高水密性能设计

为了提高幕墙水密性能,在进行幕墙设计时可围绕以下四点采取有效的处理措施:

一是幕墙立柱与横梁的截面型式宜按等压原理设计;二是在易发生渗漏的部位应设置流向室外的泄水孔;三是幕墙应采用耐候硅酮密封胶进行嵌缝;四是开启部分的密封材料宜采用氯丁橡胶或硅橡胶制品。

3.1应用等压原理设计型材截面

造成幕墙水密必须具有三个条件:水的存在、水流动的路径(如幕墙接缝缝隙)和水流动的动力(如压力差等)。只有这三个条件同时存在,雨水渗漏才有可能发生,只要缺少任何一个条件,都不会发生水密。在幕墙外侧,水和缝隙是无法消除的,只有在水流动力上下功夫,通过消除水流动力,使水不能通过外壁的缝隙进入等压腔。据资料介绍:幕墙内外的压力差(水流动力)是造成幕墙大部分水密的主要原因。

以往我们在幕墙防雨水渗漏设计时,注重采用传统的“封堵”防水方式:即采用硅酮耐候密封胶堵缝的方法,使水的流动失去通道,以达到幕墙防雨水渗漏的目的。但这种做法往往难以凑效,幕墙的雨水渗漏照样发生。因为,幕墙的接缝太多,难以把所有的缝隙全部有效堵住;而且幕墙在使用过程中受各种因素(如幕墙变形、胶或胶条的老化等)影响又会产生新的缝隙。这种堵缝防雨水渗漏方法,一旦发生雨水渗漏,也难以找出雨水渗漏的地方,因此无法采取有效的措施加以排除。

现在我们采用等压原理进行幕墙型材截面设计,以提高幕墙的防雨水渗漏性能。等压原理就是要在幕墙体内设计一个“气室”,并使气室内有一个小通道与幕墙外侧连通,保持幕墙体内气室的压力与幕墙外的压力相等,达到“等压”目的。由于幕墙体室内、外压力相等,不存在压力差,幕墙外侧的雨水没有水流动力,雨水就不能流入幕墙体内;在幕墙内侧采用密封胶条密封,虽然房间内压力与幕墙体内“气室”压力存在压力差,但因幕墙体内“气室”中没有水,房间内就不会有雨水渗入。

3.2增加横向型材断面的内翼高度以防止雨水漫入“气室”产生渗漏

幕墙外侧风速的变化,导致所产生的风压对幕墙的作用是跟着风速变化而变化的。但由于幕墙横向型材上与幕墙外侧连通的小孔直径小且孔口边设置有海绵条等因素的影响,幕墙“气室”内与幕墙外的压力不会完全同时达到相等。幕墙“气室”内的压力的变化要滞后于幕墙外侧风压的变化。若幕墙外侧风压短时间内大于幕墙“气室”内的压力时,雨水就会进入“气室”,幕墙“气室”内会有少量渗水一时不能排到室外,造成气室”积水。因此,在横梁截面设计时适当增加横梁内翼的高度,就可以有效阻止雨水漫入“气室”内,达到提高幕墙防雨水渗漏性能。

3.3在易发生渗漏的部位设置流向室外的泄水孔

各单元板块设置有流向室外的泄水孔,渗漏水通过泄水孔排到室外。泄水孔孔口内侧放置海绵条,既可以使渗漏水通过排到室外,又起到使室外的风压变化或雨水渗入减慢和滞后作用。横料上设置的上、下泄水孔不能在同一的断面上,设计时应使气流和水流的通道产生迂回或者说是迷宫式。这样,幕墙外雨水难于渗入幕墙内,从而提高幕墙的防雨水渗漏能力。

3.4十字交叉接缝的处理

单元板块安装时,四个单元板块交汇(十字交叉)处的接缝处理对单元体系幕墙的防雨水渗漏至关重要。由于单元板块安装固定方法不同,交汇处各板块角边交点产生的位移大小和方向不同。通过计算可确定各板块的位移量,从而定出各板块之间的接缝间隙。为防止雨水通过交叉接缝间隙进入幕墙,在相邻两单元板块上部安放连接封口板。封口板可用硅酮胶片或铝板加工制作,并用硅酮密封胶粘接封口。

单元板块安装时,左、右两板块套插应特别注意防止两板块错位,否则会产生密封胶条变形、扭曲,不能起密封作用,也会产生渗水。

3.5幕墙的开启窗是容易发生雨水渗漏地方

其主要原因有二方面:

3.5.1设计问题:

(1)幕墙的上悬窗通常采用不锈钢连杆铰链和普通锁,由于拉锁系统自身机械性能和窗框(或窗扇)变形等原因,容易造成窗扇与窗框闭合不紧密,在上悬窗上半部分会出现缝隙,雨水在风荷载作用下容易渗入室内。若设计时能采用上挂式铰链结构和多点锁,由于多点锁锁紧,窗扇与窗框可以闭合紧密,其防雨水渗漏就有很大改善。

(2)隐框幕墙设计时,在开启窗上部加装披水板或在其上方的横向型材上设计有滴水槽,这样当上方的大量雨水顺玻璃面下趟时,雨水被披水板或滴水槽阻隔而向下流趟,而不进入开启窗上部的缝隙。我公司在幕墙雨水渗漏排障时都采用加装披水板的方法防雨水渗漏,均取得很好的效果。

3.5.2窗框、窗扇的安装问题:

(1)密封胶条不到位或由于胶条变形,没有形成闭合的密封圈;

(2)窗框或窗扇变形,窗扇关闭不紧密;

(3)胶条老化或脱落,密封性能降低;

(4)开启窗关闭时,胶条压缩量不够,在正风压作用下可能出现缝隙。

4 结语

密封胶条材质应按规范要求采用抗老化性能好,使用寿命长的胶料。为提高开启窗的抗风压性能和防雨水渗漏性能,我们在设计时密封材料应选用三元乙丙胶条,同时用多点锁代替普通锁并适当增加锁点数量。实践证明,采用这些措施后,有效提高了幕墙的防水性能。

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