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摘要:随着经济的迅速发展与人们生活水平的提高,对建筑物的要求也随之越来越高。幕墙作为具有装饰效果的外围护结构,被建筑师们广泛采用来实现自己的设计风格,因此,对幕墙设计的经济与安全科学就显得尤为重要。本文以单元式幕墙为例,简要分析发生渗漏的的主要因素,并探讨了幕墙在结构设计中防水设计的一些要点。
关键词:幕墙;防水设计;要点
中图分类号:S611文献标识码: A
前言
幕墙在建筑行业中可谓后起之秀,依靠现代机械加工技术,幕墙以其高精度、高集成化、高工厂化,在现代建筑特别高端建筑中占据了越来越重要的地位。
单元式幕墙因其具备施工快捷,抗震性好,安装方便的优点,是目前行业内比较普及的构造形式,被大量的幕墙业内熟悉和掌握,也被越来越多的施工单位和业主所接受和使用。
通过对行业内的实际情况的调查,在很多的项目实践中,就因为设计缺陷、加工指导不到位、细节不完善等原因从而产生了偏差、安装漏项或工厂组装粗糙等原因出现了保温性能不好、漏水、结构错位等问题,很大程度上的给业主带来了一定的经济损失,影响了用户的正常使用,对幕墙行业也造成了极为不利的负面影响。
幕墙的核心技术性能包括气密性、水密性、抗风压变形性。本文就水密性的设计理论做以整理探讨。幕墙的水密性,即雨水渗漏性能是幕墙的重要性能之一,幕墙雨水渗漏性能是指在风雨同时作用下,幕墙阻挡雨水透过的能力。
幕墙渗漏的主要因素有:(1)、幕墙面上有缝隙;(2)、缝隙周围有水;(3)、有水从幕墙表面的缝隙进入幕墙的内部。这三个因素缺一,渗漏就不会发生。如果最低程度将这三个要素的效应减少,则渗漏就能降低到最小程度。这就是幕墙水密性的理论基础。比较著名的就是“雨幕原理”和“等压原理”。
一、幕墙防水设计措施
(1)、材料的界面防水
幕墙防水的主要材料之一包括密封胶,铝型材表面与胶体通过粘接形成的强附着力阻止了水的通过形成防水作用,但是,目前很多所使用的建筑用料不符合国家标准,氧化膜过薄、过厚或表面涂层附着力不强,都将可能导致密封胶粘接失效而产生裂缝。因此,在参与设计管理和编制加工图的过程中,相关人员要充分的考虑到这方面的影响,通过设计主管所参与的技术试验,从而避免界面防水会产生的不利因素。除此之外,披水板、挡水胶条等主要的防水构件,在执行项目的过程中中也提出了设计参与审核和验收,从而充分保证幕墙的设计目的。
(2)、接缝防水
防水措施除了要在插接部位系统设计上考虑之外,单元加工组装时拼接缝的防水密封也是十分重要的。根据可能渗水的路径,在相应横、竖料拼接处的缝隙处进行逐一的抹胶密封,确保接缝位置的整体。这些接缝因为加工精度的方面的影响,在正偏差接触的位置接缝偏小,然而由于负偏差位置的接缝较大,并且还存在大小不一的现象,针对这种情况,在加工图中需要予以预先考虑。水在进入缝隙的过程,会形成腐蚀和冲刷,因此,要建立一个连续可靠的处理方案,从而降低加工组装过程的所出现问题的频率。为了保证这些接缝的可靠性,克服施工中存在的问题,设计在端部涂抹胶,实现整体性防水,而防水用的抹胶,不得阻碍排水口位置。端部抹胶防水相较于表面的简单抹胶,可以承受暴雨和自然降水影响下水的冲刷,即使表面抹胶层受到紫外线、水和风的显著破坏,或整个端部高度内的有效胶体仍可以有效阻水,并可保证一定寿命的使用期限。
(3)、结构化防水
单元式幕墙系统是目前国际上应用比较广泛的一种幕墙结构系统,单元板块可以全部在工厂车间内进行组装完成,组装精度高,安装速度快,施工周期短;可以与土建主体结构同步施工,缩短建筑施工周期;结构化防水,逐级减压原理,防雨水渗漏和空气渗透性能良好;板块接缝处全部采用EPDM胶条搭接密封;板块之间为柔性连接,抗震能力强、变形性能好。单元式幕墙的设计原理是通过单元幕墙的插接构造及挡水胶条的设置,构成幕墙的尘密线、水密线和气密线(依工程要求不同,可能增加或减少密封线),使板块的插接部位形成多个与室外大气环境相通的等压腔(不少于两个等压腔),从而使进入等压腔内的少量雨水可以靠重力顺利排出室外,保證幕墙靠近室内侧的气密线部位没有水的存在,实现幕墙优良的水密性能。
挡水胶条是结构化防水的重点,在正常状态下应具有一定的压缩量,从而保证单元板块在温度等外力作用下发生位移和变形时,挡水胶条仍具有一定密封能力。单元幕墙应合理设计密封胶条,保证在整个系统中无密封间断点存在,尤其在上下左右相邻的四个单元板块形成的“+”字的交点处。上横框顶设置披水胶条是一种常见的技术处理方式,水平贯通的披水胶条将上下层单元分隔为两个防水区域,一方面避免了排水压力的层层累积和过高竖腔造成的“烟囱效应”,另一方面装“+”字节点转化为两个“丁”字节点,简化了水流分析。
幕墙防水技术走向成熟的标志是结构化防水措施,通过综合运用等压原理和雨幕原理,从幕墙节点的结构设计入手,“允许水从幕墙的表面渗入,从而将水合理组织排出”,相对于完全密封的被动防水技术,结构化防水的措施在幕墙防水技术中属于主动阶段。
(4)、幕墙密封系统设计
幕墙密封系统设计主要包括湿式密封和干式密封两种方式,以下将对两种密封方式进行详细的介绍:
1、湿式密封采用的主要是组角胶、带胶打钉、硅酮耐候密封胶,这种密封方式主要应用在单元式幕墙和框架式幕墙的工厂加工组装阶段。硅酮耐候胶具有耐紫外线照射、耐水性、耐污染、耐候性等优点,因此,通过密封嵌缝来保证材料的气密性,其主要用于幕墙材料之间,。硅酮耐候胶在在低温时的弹性比较好,在高温时也不出现流淌的情况,因此是一种性能较好的密封材料。
2、干式密封主要采用胶条,应用在小单元式幕墙、单元式幕墙上。主要成分是三元乙丙,一般占30%左右,其含量、配方随气候条件变化而调整。1m2幕墙所用的密封胶不多,一支300mL胶能够满足胶缝0.8cm。通常胶用量的计算,是先求出总胶缝长度,乘以宽度所得出的平方数,最后计算出胶的用量。现场施工设计只要满足现场施工需要,计算用量也不需要太精准的,控制进场胶量即可。
三、结语
防水结构一直在幕墙结构设计中占据着中重要的位置,是幕墙结构设计中的重点,其直接关系到幕墙的工艺性、功能性、安全性、施工及可维护性。但是现阶段中的幕墙的防水设计并未达到理想的程度,因此,需要安装人员的责任心作为保证,不断的总结和积累经验,进一步的探索和研究幕墙防水设计措施。
参考文献
[1]潘冬.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].科学之友,2010(9):165-166.
[2]李奇志.现代幕墙设计运用的节能理念分析[J].大观周刊,2012(11):135-135.
[3]于盛宴,董华. 单元幕墙防水设计[J]. 才智,2012,17:42.
[4]许红波. 单元式幕墙防水原理与结构设计[J]. 中国新技术新产品,2013,16:185-186.
关键词:幕墙;防水设计;要点
中图分类号:S611文献标识码: A
前言
幕墙在建筑行业中可谓后起之秀,依靠现代机械加工技术,幕墙以其高精度、高集成化、高工厂化,在现代建筑特别高端建筑中占据了越来越重要的地位。
单元式幕墙因其具备施工快捷,抗震性好,安装方便的优点,是目前行业内比较普及的构造形式,被大量的幕墙业内熟悉和掌握,也被越来越多的施工单位和业主所接受和使用。
通过对行业内的实际情况的调查,在很多的项目实践中,就因为设计缺陷、加工指导不到位、细节不完善等原因从而产生了偏差、安装漏项或工厂组装粗糙等原因出现了保温性能不好、漏水、结构错位等问题,很大程度上的给业主带来了一定的经济损失,影响了用户的正常使用,对幕墙行业也造成了极为不利的负面影响。
幕墙的核心技术性能包括气密性、水密性、抗风压变形性。本文就水密性的设计理论做以整理探讨。幕墙的水密性,即雨水渗漏性能是幕墙的重要性能之一,幕墙雨水渗漏性能是指在风雨同时作用下,幕墙阻挡雨水透过的能力。
幕墙渗漏的主要因素有:(1)、幕墙面上有缝隙;(2)、缝隙周围有水;(3)、有水从幕墙表面的缝隙进入幕墙的内部。这三个因素缺一,渗漏就不会发生。如果最低程度将这三个要素的效应减少,则渗漏就能降低到最小程度。这就是幕墙水密性的理论基础。比较著名的就是“雨幕原理”和“等压原理”。
一、幕墙防水设计措施
(1)、材料的界面防水
幕墙防水的主要材料之一包括密封胶,铝型材表面与胶体通过粘接形成的强附着力阻止了水的通过形成防水作用,但是,目前很多所使用的建筑用料不符合国家标准,氧化膜过薄、过厚或表面涂层附着力不强,都将可能导致密封胶粘接失效而产生裂缝。因此,在参与设计管理和编制加工图的过程中,相关人员要充分的考虑到这方面的影响,通过设计主管所参与的技术试验,从而避免界面防水会产生的不利因素。除此之外,披水板、挡水胶条等主要的防水构件,在执行项目的过程中中也提出了设计参与审核和验收,从而充分保证幕墙的设计目的。
(2)、接缝防水
防水措施除了要在插接部位系统设计上考虑之外,单元加工组装时拼接缝的防水密封也是十分重要的。根据可能渗水的路径,在相应横、竖料拼接处的缝隙处进行逐一的抹胶密封,确保接缝位置的整体。这些接缝因为加工精度的方面的影响,在正偏差接触的位置接缝偏小,然而由于负偏差位置的接缝较大,并且还存在大小不一的现象,针对这种情况,在加工图中需要予以预先考虑。水在进入缝隙的过程,会形成腐蚀和冲刷,因此,要建立一个连续可靠的处理方案,从而降低加工组装过程的所出现问题的频率。为了保证这些接缝的可靠性,克服施工中存在的问题,设计在端部涂抹胶,实现整体性防水,而防水用的抹胶,不得阻碍排水口位置。端部抹胶防水相较于表面的简单抹胶,可以承受暴雨和自然降水影响下水的冲刷,即使表面抹胶层受到紫外线、水和风的显著破坏,或整个端部高度内的有效胶体仍可以有效阻水,并可保证一定寿命的使用期限。
(3)、结构化防水
单元式幕墙系统是目前国际上应用比较广泛的一种幕墙结构系统,单元板块可以全部在工厂车间内进行组装完成,组装精度高,安装速度快,施工周期短;可以与土建主体结构同步施工,缩短建筑施工周期;结构化防水,逐级减压原理,防雨水渗漏和空气渗透性能良好;板块接缝处全部采用EPDM胶条搭接密封;板块之间为柔性连接,抗震能力强、变形性能好。单元式幕墙的设计原理是通过单元幕墙的插接构造及挡水胶条的设置,构成幕墙的尘密线、水密线和气密线(依工程要求不同,可能增加或减少密封线),使板块的插接部位形成多个与室外大气环境相通的等压腔(不少于两个等压腔),从而使进入等压腔内的少量雨水可以靠重力顺利排出室外,保證幕墙靠近室内侧的气密线部位没有水的存在,实现幕墙优良的水密性能。
挡水胶条是结构化防水的重点,在正常状态下应具有一定的压缩量,从而保证单元板块在温度等外力作用下发生位移和变形时,挡水胶条仍具有一定密封能力。单元幕墙应合理设计密封胶条,保证在整个系统中无密封间断点存在,尤其在上下左右相邻的四个单元板块形成的“+”字的交点处。上横框顶设置披水胶条是一种常见的技术处理方式,水平贯通的披水胶条将上下层单元分隔为两个防水区域,一方面避免了排水压力的层层累积和过高竖腔造成的“烟囱效应”,另一方面装“+”字节点转化为两个“丁”字节点,简化了水流分析。
幕墙防水技术走向成熟的标志是结构化防水措施,通过综合运用等压原理和雨幕原理,从幕墙节点的结构设计入手,“允许水从幕墙的表面渗入,从而将水合理组织排出”,相对于完全密封的被动防水技术,结构化防水的措施在幕墙防水技术中属于主动阶段。
(4)、幕墙密封系统设计
幕墙密封系统设计主要包括湿式密封和干式密封两种方式,以下将对两种密封方式进行详细的介绍:
1、湿式密封采用的主要是组角胶、带胶打钉、硅酮耐候密封胶,这种密封方式主要应用在单元式幕墙和框架式幕墙的工厂加工组装阶段。硅酮耐候胶具有耐紫外线照射、耐水性、耐污染、耐候性等优点,因此,通过密封嵌缝来保证材料的气密性,其主要用于幕墙材料之间,。硅酮耐候胶在在低温时的弹性比较好,在高温时也不出现流淌的情况,因此是一种性能较好的密封材料。
2、干式密封主要采用胶条,应用在小单元式幕墙、单元式幕墙上。主要成分是三元乙丙,一般占30%左右,其含量、配方随气候条件变化而调整。1m2幕墙所用的密封胶不多,一支300mL胶能够满足胶缝0.8cm。通常胶用量的计算,是先求出总胶缝长度,乘以宽度所得出的平方数,最后计算出胶的用量。现场施工设计只要满足现场施工需要,计算用量也不需要太精准的,控制进场胶量即可。
三、结语
防水结构一直在幕墙结构设计中占据着中重要的位置,是幕墙结构设计中的重点,其直接关系到幕墙的工艺性、功能性、安全性、施工及可维护性。但是现阶段中的幕墙的防水设计并未达到理想的程度,因此,需要安装人员的责任心作为保证,不断的总结和积累经验,进一步的探索和研究幕墙防水设计措施。
参考文献
[1]潘冬.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].科学之友,2010(9):165-166.
[2]李奇志.现代幕墙设计运用的节能理念分析[J].大观周刊,2012(11):135-135.
[3]于盛宴,董华. 单元幕墙防水设计[J]. 才智,2012,17:42.
[4]许红波. 单元式幕墙防水原理与结构设计[J]. 中国新技术新产品,2013,16:185-186.