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【摘要】解决和防止玻璃幕墙渗漏问题的方法和途径较多, 合理的构造及设计、合格的原材料、优质的施工质量可提高幕墙的防水防渗漏性能。本文分析了玻璃幕墙雨水渗漏成因,提出了玻璃幕墙雨水渗漏的防控措施。
【关键词】玻璃幕墙雨水渗漏成因防控措施
中图分类号:J527.3 文献标识码:A 文章编号:
玻璃幕墙作为建筑物的外墙围护构件, 防止雨水渗漏是玻璃幕墙的基本功能之一。雨水通过幕墙孔隙渗入室内、流入幕墙框格的型材中, 如不及时排除, 在冬季便有将型材冻裂的可能, 长期滞留在型材腔内的积水, 还会腐蚀金属材料、五金零件,缩短幕墙寿命, 造成严重的工程隐患。玻璃幕墙雨水渗漏原因非常复杂, 涉及到设计、材料应用、施工和管理等各个方面, 应尽快加强研究, 制定有效措施, 综合治理。
一、玻璃幕墙雨水渗漏成因
1、工程设计的缺陷
(1) 用硅酮密封胶堵缝的传统防水方式接缝太多,难以把所有的缝隙堵住, 而且使用过程中受到变形、密封胶或胶条老化等影响又会产生新的缝隙, 一旦发生渗漏, 难以找出渗漏的地方加以排除。防渗漏设计时,采用等压原理设计型材和横、竖框组成的节点可以提高幕墙防雨水渗漏性能。
(2) 连杆连接的开启窗由于窗框或窗扇变形等原因, 造成窗扇与窗框关不紧, 在上半部分会出现缝隙,雨水在风荷载作用下渗入室内。设计中若采用挂钩式连接, 多点锁锁紧, 防渗漏就有很大改善。
(3) 屋面幕墙的接缝大都是斜坡或水平接缝, 易出现雨水渗漏。屋面幕墙的型材断面和节点设计时设置2 道防水线, 防水线之间设置排水机构, 使浸入1 次排水线的水, 通过排水机构排到室外。
2、材料方面存在问题
(1) 幕墙使用的密封胶要求是中性的硅酮密封胶, 密封材料要具有耐紫外线、耐老化、永久变形小等特点, 如果使用不合格材料会造成粘结强度下降, 胶缝起泡、开裂和粘结不牢而导致渗水。
(2) 结构硅酮密封胶与相接触材料相互接触后产生不相容导致密封胶内聚或粘结破坏, 导致渗水。
3、施工中存在的问题
(1) 接缝处的密封胶起泡、开裂造成渗水, 造成胶缝开裂、起泡原因有:盲目追求施工进度及注胶人员素质参差不齐, 难以保证做到胶缝与基材粘结牢固无孔隙, 胶缝平整光滑、连续封闭;夏季高温注胶施工, 造成基材表面温度过高, 胶尚未固化时遭太阳暴晒, 昼夜温差大和接口热胀冷缩较大造成胶缝开裂;泡沫条填塞时深度控制不准, 造成密封胶的厚度与宽度比例严重不对, 密封胶过厚或过薄, 或接缝内形成三面粘结造成胶缝开裂、起泡;注胶面未使用规定的溶剂进行净化处理, 密封胶与粘结表面粘结不牢, 产生分离。
(2) 框架幕墙的横、竖框扣板或开启窗的密封胶条安装不到位, 存在渗水缝隙。
(3) 单元组合式幕墙板块对插时造成板块之间的密封条变形、错位。施工中要求在十字交叉缝处放密封垫片, 并用密封胶粘结, 把交叉缝堵住。
(4) 框架幕墙的玻璃与型材的安装间隙未按规范要求, 玻璃尺寸过小, 槽口嵌入深度不足, 胶缝宽度达不到要求; 玻璃尺寸过大, 则在槽口嵌入位置过深, 玻璃受热膨胀后容易被铝型材挤破而造成渗水。
(5) 幕墙施工单位在与建筑物接口收口处理施工中未与土建单位研究、配合, 未确保幕墙顶部和女儿墙的封口板连接牢固、接缝密封胶密实、排水通畅而导致产生渗水通道。
二、玻璃幕墙雨水渗漏的防控措施
1、幕墙设计
(1)消除接触雨水的开启缝的开口处内外压力差:此处的压力差值是使雨水被挤压入缝隙内部的原动力。如无压力差存在,则即使有水膜形成,也不会进入缝隙内部。这就是幕墙在防止雨水渗漏设计中应用的“等压原理”。依据常识,欲防止缝隙空洞处发生雨水渗漏,当然要在其受到雨淋开口部位填加密封材料或加设密封件,但实际证明凡经过这样处理的部位,其渗漏现象反而会比未经处理的部分还要严重。原因即在于凡经堵塞的开口,在风压作用下必然产生压力差,如出现缝隙或孔洞,就有可能将雨水压入缝隙内部。所以最简单巧妙的办法就是在幕墙外侧缝隙孔洞处不设置密封条,将密封处理移至室内侧开口处,即将压力差移至接触不到雨水的室内开口处,这样就做到有水处没有风压,而有压力差的部位又没有水,即可避免雨水渗漏的可能。这个“等压原理”己为幕墙和门窗设计界所普遍承认,但在设计中成功利用并非容易。
(2)必须在开启缝室内侧开口处予以密封,这样做是为了防止缝隙中出现高速气流,将雨水吸入室内。在型材深度很小的情况下,一遇大风速即会发生渗漏,—般称为“喷溅现象”。
(3)加高凡有积水可能的横梁型材的内侧翼缘的高度,以提高防止雨水渗漏能力。也是提高玻璃幕墙水密性等级的有效途径。
(4)在幕墙铝型材上开设通畅的排水孔道系统,把通过细小缝隙进入幕墙内部的水迅速排放干净,这是行之有效的治水方法之一。其排水方法是合理布置排水系统,一般将镶嵌缝沿外侧布置排水孔洞要均匀布置,其间距一般为500mm 左右,为了避免在玻璃镶嵌槽内存水,须创造一定的压力平衡条件,以防止空气串通,将雨水压入室内。
(5)设计时也可以在玻璃幕墙上设置收集管道和排水管道,这是另一种可靠的防水措施。
2、幕墙原材料选用方面措施
(1)幕墙原材料是保证幕墙质量和安全的物质基础,使用的材料都要符合国家或行业标准规定的质量指标。
(2)幕墙铝合金型材规格、玻璃厚度、结构胶和耐候硅酮密封胶粘结的厚度宽度均通过计算和按构造要求确定。
(3)选用优质的结构硅酮密封胶、耐候硅酮密割胶,而且要加强检验,防止过期使用。注意控制结构硅酮密封胶的使用环境。
3、幕墙施工方面主要措施
(1)按规范要求施工,玻璃幕墙施工过程中,应分层进行抗雨水渗漏性能检查,以便修补,减免渗漏的可能。
(2)幕墙的伸缩缝、温度缝、沉降缝处必须妥善处理好,即要保持立面美观,又能满足缝两侧结构变形的要求。
(3)嵌缝耐候硅酮密封胶注胶时应注意:充分清洁玻璃板材、玻璃四边铝框、铝合金型材及缝隙,不应有水、油漆、铁锈、砂浆和灰尘等,粘结面应干燥,以确保嵌缝耐候硅酮密封胶可靠粘结。
耐候硅酮密封胶在撞缝内要形成两面粘结,不要三面粘结,这样胶在受拉时,容易被撕裂,将失去密封和防渗漏作用。为防止形成三面粘结,在耐候硅酮密封胶施工前,用无粘结胶带或聚氯乙烯发泡材料施于缝隙底部,将缝隙底部与胶分开。
⑷玻璃幕墙立柱、横梁垂直度及安装误差要控制在施工规范要求范围内。立柱接头按构造要求应留有15mm 空隙,采用套筒法连接,这样可适应和消除建筑挠度变形及温度变形的影响,横梁两端与立柱连接处应垫弹性橡胶垫,橡胶垫应有20%~35%压缩量,以适应和消除横向温度变形的要求。减少幕墙裂缝产生,对提高防水起到很大的作用。
4、幕墙维修主要措施
(1)当发现螺栓、玻璃、幕墙构件及连接件松动、破损应及时修复与更换,密封时胶和密封条脱落或损坏,应及时修复与更换;幕墙排水系统要定期检查,发现堵塞及时疏通,当五金件有脱落、损坏或有功能障碍时,应及时修复与更换。
(2)使用十年后应进行首次粘结性能的检查,此后每五年检查一次,发现问题及时补救。
总之,玻璃幕墙是跨行业的综合性技术, 从设计、材料、加工、安装等方面应从严掌握, 精心操作, 切实抓住设计审查关、技术交底关、材料验收关、操作程序关、工序交接关、质量评定关, 注重每道工序的质量检查和关键工序的质量控制, 才能保证玻璃幕墙的水密性能。
参考文献:
[1] 王志陽,王双军.构件式明框玻璃幕墙防水构造改善设计[J]. 中国建筑防水. 2011(14)
[2] 王先峰.玻璃幕墙渗漏与预防[J]. 中国新技术新产品. 2010(08)
【关键词】玻璃幕墙雨水渗漏成因防控措施
中图分类号:J527.3 文献标识码:A 文章编号:
玻璃幕墙作为建筑物的外墙围护构件, 防止雨水渗漏是玻璃幕墙的基本功能之一。雨水通过幕墙孔隙渗入室内、流入幕墙框格的型材中, 如不及时排除, 在冬季便有将型材冻裂的可能, 长期滞留在型材腔内的积水, 还会腐蚀金属材料、五金零件,缩短幕墙寿命, 造成严重的工程隐患。玻璃幕墙雨水渗漏原因非常复杂, 涉及到设计、材料应用、施工和管理等各个方面, 应尽快加强研究, 制定有效措施, 综合治理。
一、玻璃幕墙雨水渗漏成因
1、工程设计的缺陷
(1) 用硅酮密封胶堵缝的传统防水方式接缝太多,难以把所有的缝隙堵住, 而且使用过程中受到变形、密封胶或胶条老化等影响又会产生新的缝隙, 一旦发生渗漏, 难以找出渗漏的地方加以排除。防渗漏设计时,采用等压原理设计型材和横、竖框组成的节点可以提高幕墙防雨水渗漏性能。
(2) 连杆连接的开启窗由于窗框或窗扇变形等原因, 造成窗扇与窗框关不紧, 在上半部分会出现缝隙,雨水在风荷载作用下渗入室内。设计中若采用挂钩式连接, 多点锁锁紧, 防渗漏就有很大改善。
(3) 屋面幕墙的接缝大都是斜坡或水平接缝, 易出现雨水渗漏。屋面幕墙的型材断面和节点设计时设置2 道防水线, 防水线之间设置排水机构, 使浸入1 次排水线的水, 通过排水机构排到室外。
2、材料方面存在问题
(1) 幕墙使用的密封胶要求是中性的硅酮密封胶, 密封材料要具有耐紫外线、耐老化、永久变形小等特点, 如果使用不合格材料会造成粘结强度下降, 胶缝起泡、开裂和粘结不牢而导致渗水。
(2) 结构硅酮密封胶与相接触材料相互接触后产生不相容导致密封胶内聚或粘结破坏, 导致渗水。
3、施工中存在的问题
(1) 接缝处的密封胶起泡、开裂造成渗水, 造成胶缝开裂、起泡原因有:盲目追求施工进度及注胶人员素质参差不齐, 难以保证做到胶缝与基材粘结牢固无孔隙, 胶缝平整光滑、连续封闭;夏季高温注胶施工, 造成基材表面温度过高, 胶尚未固化时遭太阳暴晒, 昼夜温差大和接口热胀冷缩较大造成胶缝开裂;泡沫条填塞时深度控制不准, 造成密封胶的厚度与宽度比例严重不对, 密封胶过厚或过薄, 或接缝内形成三面粘结造成胶缝开裂、起泡;注胶面未使用规定的溶剂进行净化处理, 密封胶与粘结表面粘结不牢, 产生分离。
(2) 框架幕墙的横、竖框扣板或开启窗的密封胶条安装不到位, 存在渗水缝隙。
(3) 单元组合式幕墙板块对插时造成板块之间的密封条变形、错位。施工中要求在十字交叉缝处放密封垫片, 并用密封胶粘结, 把交叉缝堵住。
(4) 框架幕墙的玻璃与型材的安装间隙未按规范要求, 玻璃尺寸过小, 槽口嵌入深度不足, 胶缝宽度达不到要求; 玻璃尺寸过大, 则在槽口嵌入位置过深, 玻璃受热膨胀后容易被铝型材挤破而造成渗水。
(5) 幕墙施工单位在与建筑物接口收口处理施工中未与土建单位研究、配合, 未确保幕墙顶部和女儿墙的封口板连接牢固、接缝密封胶密实、排水通畅而导致产生渗水通道。
二、玻璃幕墙雨水渗漏的防控措施
1、幕墙设计
(1)消除接触雨水的开启缝的开口处内外压力差:此处的压力差值是使雨水被挤压入缝隙内部的原动力。如无压力差存在,则即使有水膜形成,也不会进入缝隙内部。这就是幕墙在防止雨水渗漏设计中应用的“等压原理”。依据常识,欲防止缝隙空洞处发生雨水渗漏,当然要在其受到雨淋开口部位填加密封材料或加设密封件,但实际证明凡经过这样处理的部位,其渗漏现象反而会比未经处理的部分还要严重。原因即在于凡经堵塞的开口,在风压作用下必然产生压力差,如出现缝隙或孔洞,就有可能将雨水压入缝隙内部。所以最简单巧妙的办法就是在幕墙外侧缝隙孔洞处不设置密封条,将密封处理移至室内侧开口处,即将压力差移至接触不到雨水的室内开口处,这样就做到有水处没有风压,而有压力差的部位又没有水,即可避免雨水渗漏的可能。这个“等压原理”己为幕墙和门窗设计界所普遍承认,但在设计中成功利用并非容易。
(2)必须在开启缝室内侧开口处予以密封,这样做是为了防止缝隙中出现高速气流,将雨水吸入室内。在型材深度很小的情况下,一遇大风速即会发生渗漏,—般称为“喷溅现象”。
(3)加高凡有积水可能的横梁型材的内侧翼缘的高度,以提高防止雨水渗漏能力。也是提高玻璃幕墙水密性等级的有效途径。
(4)在幕墙铝型材上开设通畅的排水孔道系统,把通过细小缝隙进入幕墙内部的水迅速排放干净,这是行之有效的治水方法之一。其排水方法是合理布置排水系统,一般将镶嵌缝沿外侧布置排水孔洞要均匀布置,其间距一般为500mm 左右,为了避免在玻璃镶嵌槽内存水,须创造一定的压力平衡条件,以防止空气串通,将雨水压入室内。
(5)设计时也可以在玻璃幕墙上设置收集管道和排水管道,这是另一种可靠的防水措施。
2、幕墙原材料选用方面措施
(1)幕墙原材料是保证幕墙质量和安全的物质基础,使用的材料都要符合国家或行业标准规定的质量指标。
(2)幕墙铝合金型材规格、玻璃厚度、结构胶和耐候硅酮密封胶粘结的厚度宽度均通过计算和按构造要求确定。
(3)选用优质的结构硅酮密封胶、耐候硅酮密割胶,而且要加强检验,防止过期使用。注意控制结构硅酮密封胶的使用环境。
3、幕墙施工方面主要措施
(1)按规范要求施工,玻璃幕墙施工过程中,应分层进行抗雨水渗漏性能检查,以便修补,减免渗漏的可能。
(2)幕墙的伸缩缝、温度缝、沉降缝处必须妥善处理好,即要保持立面美观,又能满足缝两侧结构变形的要求。
(3)嵌缝耐候硅酮密封胶注胶时应注意:充分清洁玻璃板材、玻璃四边铝框、铝合金型材及缝隙,不应有水、油漆、铁锈、砂浆和灰尘等,粘结面应干燥,以确保嵌缝耐候硅酮密封胶可靠粘结。
耐候硅酮密封胶在撞缝内要形成两面粘结,不要三面粘结,这样胶在受拉时,容易被撕裂,将失去密封和防渗漏作用。为防止形成三面粘结,在耐候硅酮密封胶施工前,用无粘结胶带或聚氯乙烯发泡材料施于缝隙底部,将缝隙底部与胶分开。
⑷玻璃幕墙立柱、横梁垂直度及安装误差要控制在施工规范要求范围内。立柱接头按构造要求应留有15mm 空隙,采用套筒法连接,这样可适应和消除建筑挠度变形及温度变形的影响,横梁两端与立柱连接处应垫弹性橡胶垫,橡胶垫应有20%~35%压缩量,以适应和消除横向温度变形的要求。减少幕墙裂缝产生,对提高防水起到很大的作用。
4、幕墙维修主要措施
(1)当发现螺栓、玻璃、幕墙构件及连接件松动、破损应及时修复与更换,密封时胶和密封条脱落或损坏,应及时修复与更换;幕墙排水系统要定期检查,发现堵塞及时疏通,当五金件有脱落、损坏或有功能障碍时,应及时修复与更换。
(2)使用十年后应进行首次粘结性能的检查,此后每五年检查一次,发现问题及时补救。
总之,玻璃幕墙是跨行业的综合性技术, 从设计、材料、加工、安装等方面应从严掌握, 精心操作, 切实抓住设计审查关、技术交底关、材料验收关、操作程序关、工序交接关、质量评定关, 注重每道工序的质量检查和关键工序的质量控制, 才能保证玻璃幕墙的水密性能。
参考文献:
[1] 王志陽,王双军.构件式明框玻璃幕墙防水构造改善设计[J]. 中国建筑防水. 2011(14)
[2] 王先峰.玻璃幕墙渗漏与预防[J]. 中国新技术新产品. 2010(08)