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摘要：本文简要介绍了建筑幕墙水密性的影响因素及构造原理，并以单元幕墙的防水设计为例来阐述怎样将“雨幕原理”和 “等压原理”合理的应用到建筑幕墙防水密封设计中，以实现幕墙结构防水功能的可靠性。
关键词：幕墙水密性能；单元幕墙；雨幕原理；等压
中图分类号：TU74 文献标识码：A
一、幕墙水密的重要性
随着社会的不断进步，整个幕墙结构和功能也不断发展。人们对幕墙结构的要求从最初的重点注重视觉感观，逐渐发展到注重效果、功能、低碳、安全、舒适度等全方位综合要求。幕墙的水密性能则是幕墙设计施工的重要内容之一，幕墙在实际使用过程中，个别工程因设计或施工等方面的原因，造成水密性达不到满足规范要求，造成漏水，这是业主能够最直接感受到和日常烦恼的质量问题，已成为幕墙行业中最常见的弊病之一。为此应加强研究，制定有效的措施，保证其本身的基本功能。
二、幕墙水密性概念及防水方式
幕墙水密性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力。水密性是建筑幕墙结构设计的重点，我们通常以“雨幕原理”和 “等压原理”为基础进行幕墙的水密性设计。幕墙防水方式分为两种：完全密封方式、结构化防水方式。完全密封方式的设计原理很简单，幕墙有水密性要求的接缝处采用防水密封材料进行封堵，是被动防水方式。框架式幕墙就是采用完全密封方式。 结构化防水是幕墙防水技术走向成熟的标志，通过综合运用雨幕原理和等压原理， 从幕墙结构设计入手。“允许少量水通过幕墙表面渗入，并将渗入水合理组织排除”，实现主动防水目的。单元式幕墙和开启扇就采用了结构化防水方式。
三、影响幕墙水密性的要素和防水设计原理
1、幕墙发生渗漏要具备三个要素：1）缝隙；2）水；3）作用。这三个要素中如果解决一项要素，渗漏就不会发生。
2、雨幕原理
雨幕原理是建筑防水的一个原理，它假定墙体外表面为一层“幕”，研究如何阻止雨水或雪融水通过这层幕的机理的一门学问。它的研究范围包括：缝隙或孔洞影响、重力作用、毛吸作用、表面张力的影响、风运动能的影响、压力差的作用等。
3、等压原理
等压原理是等压腔外壁两侧的压力达到平衡，消除发生渗漏三要素中的“作用”， 尤其是风压的作用。在实际作用中，真正实现等压并非易事，如自然界中风速是随机的，造成的波动风压很难使等压腔两侧压力随时保持一致。 还必须指出这仅是理论上阐述的原理，实际工程中要完全消灭渗漏三要素中任何一项是不容易做到的，但我们并非就无能为力了。虽然不能到达完全消灭渗漏三要素中任何一项目的，但可采取措施使渗漏三要素中的每一项对水密性的影响减少到最低程度。 幕墙接缝部位的空腔外壁上的水和缝隙是无法消除的，只有在作用上下功夫，通过消除作用来使水不通过外壁缝隙进入等压腔。内壁上的缝隙和作用（特别是压差）不能消除，要达到内壁不渗漏，则要使水淋不到内壁，这正好由外壁（雨幕）发挥的效应来达到，外壁内、外侧等压，水进不了等压腔，就没有水淋到内壁，内壁缝隙周围没有水， 内壁就不会发生渗漏，这样单元式幕墙对插部位就不会有水渗入室内了（框架幕墙板块间的腔体也一样）。这个设计的核心原理就是外壁（雨幕）内、外侧等压，使雨水进不了等压腔，达到内壁缝隙周围无水，即在内壁消除渗漏三要素中的水的因素来达到整体幕墙接缝体系不渗漏。
但是，外壁要达到完全等压是困难的，甚至在某些情况下是做不到的，这是由于外壁上的压力是由风引起的，这种由风引起的压力在时间上和空间上都是动态变化的。由阵风所形成的风压变化，使外壁两侧的压力随之变化。在阵风波动的瞬间，外壁内外两侧压力是不等的（即等压腔内压力与室外压力不相等），要通过空气流通来平衡，在空气流通时就有可能将水带入等压腔。因此应该考虑雨幕层（外壁）必然有少数偶然渗漏水的可能，这样就要使已渗入等压腔的水及时排出至室外。因此单元式幕墙接缝处（框架明框幕墙板块间）防水构造要设计成外壁具有防止大量雨水渗入的能力，少量渗入等压腔的雨水能及时排出的能力，使水淋不到内壁，在内壁消除渗漏三要素中的水的因素， 从而达到雨水渗漏不到室内的目的。
四、单元幕墙防水
以单元式幕墙防水为例具体说明一下。单元式幕墙通常采用胶条挡水，挡水胶条是幕墙的第一道密封结构，通常称尘密线。它的作用是披挡灰尘及大部分的雨水进入型腔。挡水胶条在正常使用状态下应具有一定的压缩量，从而可以保证幕墙板块在温度等外力作用下发生变位时，挡水胶条仍具有一定的密封能力。单元幕墙的第一道插接密封是幕墙的水密线，应按单元插接原理合理设置单元插接刺，并合理设计密封胶条，保证在整个幕墙系统中无密封间断点的存在。
排水设计中等压腔的设置很重要，一般情况下，幕墙的插接型腔内存在至少两个等压腔。根据插接结构及挡水胶条的不同，还可以形成更多的等压腔，如图中的等压腔Ⅰ、等压腔Ⅱ和等压腔Ⅲ。 在挡水胶条的室外侧挡刺开排水孔，使等压腔Ⅰ与室外环境形成等压。在挡水胶条的室内侧挡刺开排水孔，使等压腔Ⅱ与等压腔Ⅰ形成等压。在上横框的第一道插接刺上开设排水孔，使等压腔Ⅲ与等压腔Ⅱ形成等压。
图1 竖剖节点 图2 横剖节点
室外的雨水可以通过两种途径进入型材的等压腔内，即横框的挡水胶条搭接处和竖框的挡水胶条搭接处。
通过横框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水，一部分可以通过挡水胶条室外侧挡刺上的排水孔排出，另一部分进入等压腔Ⅱ的雨水也会在重力作用下通过挡水胶条上的排水孔直接排出，还会有极少量雨水进入等压腔Ⅲ，然后通过上横框的第一道插接刺上開设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中，直至最后排出室外。通过竖框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水，一部分可以直接落到上横框的披水胶条或披水板上，随横框等压腔Ⅰ中的雨水一起排出。另一部分进入等压腔Ⅱ的大部分雨水也会在重力作用下用下到上横框的披水胶条或披水板上,随横框等压腔Ⅱ中的雨水一起排出。还会有少量雨水会在风压及毛细作用下进入等压腔Ⅲ，然后通过上横框的第一道插接刺上开设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中，直至最后排出室外。
参考文献
[1]《建筑幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）。
[2]《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》（GBT15277-2007）。
[3]《建筑幕墙》（GBT20086-2007）。
关键词：幕墙水密性能；单元幕墙；雨幕原理；等压
中图分类号：TU74 文献标识码：A
一、幕墙水密的重要性
随着社会的不断进步，整个幕墙结构和功能也不断发展。人们对幕墙结构的要求从最初的重点注重视觉感观，逐渐发展到注重效果、功能、低碳、安全、舒适度等全方位综合要求。幕墙的水密性能则是幕墙设计施工的重要内容之一，幕墙在实际使用过程中，个别工程因设计或施工等方面的原因，造成水密性达不到满足规范要求，造成漏水，这是业主能够最直接感受到和日常烦恼的质量问题，已成为幕墙行业中最常见的弊病之一。为此应加强研究，制定有效的措施，保证其本身的基本功能。
二、幕墙水密性概念及防水方式
幕墙水密性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力。水密性是建筑幕墙结构设计的重点，我们通常以“雨幕原理”和 “等压原理”为基础进行幕墙的水密性设计。幕墙防水方式分为两种：完全密封方式、结构化防水方式。完全密封方式的设计原理很简单，幕墙有水密性要求的接缝处采用防水密封材料进行封堵，是被动防水方式。框架式幕墙就是采用完全密封方式。 结构化防水是幕墙防水技术走向成熟的标志，通过综合运用雨幕原理和等压原理， 从幕墙结构设计入手。“允许少量水通过幕墙表面渗入，并将渗入水合理组织排除”，实现主动防水目的。单元式幕墙和开启扇就采用了结构化防水方式。
三、影响幕墙水密性的要素和防水设计原理
1、幕墙发生渗漏要具备三个要素：1）缝隙；2）水；3）作用。这三个要素中如果解决一项要素，渗漏就不会发生。
2、雨幕原理
雨幕原理是建筑防水的一个原理，它假定墙体外表面为一层“幕”，研究如何阻止雨水或雪融水通过这层幕的机理的一门学问。它的研究范围包括：缝隙或孔洞影响、重力作用、毛吸作用、表面张力的影响、风运动能的影响、压力差的作用等。
3、等压原理
等压原理是等压腔外壁两侧的压力达到平衡，消除发生渗漏三要素中的“作用”， 尤其是风压的作用。在实际作用中，真正实现等压并非易事，如自然界中风速是随机的，造成的波动风压很难使等压腔两侧压力随时保持一致。 还必须指出这仅是理论上阐述的原理，实际工程中要完全消灭渗漏三要素中任何一项是不容易做到的，但我们并非就无能为力了。虽然不能到达完全消灭渗漏三要素中任何一项目的，但可采取措施使渗漏三要素中的每一项对水密性的影响减少到最低程度。 幕墙接缝部位的空腔外壁上的水和缝隙是无法消除的，只有在作用上下功夫，通过消除作用来使水不通过外壁缝隙进入等压腔。内壁上的缝隙和作用（特别是压差）不能消除，要达到内壁不渗漏，则要使水淋不到内壁，这正好由外壁（雨幕）发挥的效应来达到，外壁内、外侧等压，水进不了等压腔，就没有水淋到内壁，内壁缝隙周围没有水， 内壁就不会发生渗漏，这样单元式幕墙对插部位就不会有水渗入室内了（框架幕墙板块间的腔体也一样）。这个设计的核心原理就是外壁（雨幕）内、外侧等压，使雨水进不了等压腔，达到内壁缝隙周围无水，即在内壁消除渗漏三要素中的水的因素来达到整体幕墙接缝体系不渗漏。
但是，外壁要达到完全等压是困难的，甚至在某些情况下是做不到的，这是由于外壁上的压力是由风引起的，这种由风引起的压力在时间上和空间上都是动态变化的。由阵风所形成的风压变化，使外壁两侧的压力随之变化。在阵风波动的瞬间，外壁内外两侧压力是不等的（即等压腔内压力与室外压力不相等），要通过空气流通来平衡，在空气流通时就有可能将水带入等压腔。因此应该考虑雨幕层（外壁）必然有少数偶然渗漏水的可能，这样就要使已渗入等压腔的水及时排出至室外。因此单元式幕墙接缝处（框架明框幕墙板块间）防水构造要设计成外壁具有防止大量雨水渗入的能力，少量渗入等压腔的雨水能及时排出的能力，使水淋不到内壁，在内壁消除渗漏三要素中的水的因素， 从而达到雨水渗漏不到室内的目的。
四、单元幕墙防水
以单元式幕墙防水为例具体说明一下。单元式幕墙通常采用胶条挡水，挡水胶条是幕墙的第一道密封结构，通常称尘密线。它的作用是披挡灰尘及大部分的雨水进入型腔。挡水胶条在正常使用状态下应具有一定的压缩量，从而可以保证幕墙板块在温度等外力作用下发生变位时，挡水胶条仍具有一定的密封能力。单元幕墙的第一道插接密封是幕墙的水密线，应按单元插接原理合理设置单元插接刺，并合理设计密封胶条，保证在整个幕墙系统中无密封间断点的存在。
排水设计中等压腔的设置很重要，一般情况下，幕墙的插接型腔内存在至少两个等压腔。根据插接结构及挡水胶条的不同，还可以形成更多的等压腔，如图中的等压腔Ⅰ、等压腔Ⅱ和等压腔Ⅲ。 在挡水胶条的室外侧挡刺开排水孔，使等压腔Ⅰ与室外环境形成等压。在挡水胶条的室内侧挡刺开排水孔，使等压腔Ⅱ与等压腔Ⅰ形成等压。在上横框的第一道插接刺上开设排水孔，使等压腔Ⅲ与等压腔Ⅱ形成等压。
图1 竖剖节点 图2 横剖节点
室外的雨水可以通过两种途径进入型材的等压腔内，即横框的挡水胶条搭接处和竖框的挡水胶条搭接处。
通过横框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水，一部分可以通过挡水胶条室外侧挡刺上的排水孔排出，另一部分进入等压腔Ⅱ的雨水也会在重力作用下通过挡水胶条上的排水孔直接排出，还会有极少量雨水进入等压腔Ⅲ，然后通过上横框的第一道插接刺上開设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中，直至最后排出室外。通过竖框的挡水胶条搭接处进入等压腔Ⅰ的水，一部分可以直接落到上横框的披水胶条或披水板上，随横框等压腔Ⅰ中的雨水一起排出。另一部分进入等压腔Ⅱ的大部分雨水也会在重力作用下用下到上横框的披水胶条或披水板上,随横框等压腔Ⅱ中的雨水一起排出。还会有少量雨水会在风压及毛细作用下进入等压腔Ⅲ，然后通过上横框的第一道插接刺上开设排水孔排到下层单元的等压腔Ⅱ中，直至最后排出室外。
参考文献
[1]《建筑幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）。
[2]《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》（GBT15277-2007）。
[3]《建筑幕墙》（GBT20086-2007）。