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【摘 要】幕墙是建筑物的外围保护结构，同时也是建筑物外立面的装饰。就当前的工程项目而言，单元式幕墙是一种高规格、高档次的新型建筑结构外装饰，深受人们欢迎与青睐。但是它在设计上还存在着一定的缺陷，有很多刚竣工不久的单元式幕墙就会出现漏水的情况，因此本文主要对单元式幕墙防水构造设计要点进行了探究。
【关键词】单元式幕墙；设计要点；防水构造
一、前言
单元式幕墙是幕墙结构中重要的一种结构形式，由于其具有易于加工，便于安装以及施工安全可靠等特点，所以在高层建筑乃至超高层建筑中得到了较多的应用。但是其在安装和设计中还存在着很多问题，尤其是防水构造设计缺陷，对建筑物使用功能的发挥造成了严重影响。因此要对单元式幕墙防水构造设计要点进行详细的分析。
二、单元式幕墙的特点
按照幕墙的制作安装方法，幕墙一般可以分为元件式幕墙和单元式幕墙。元件式幕墙的安装方法：先在加工厂加工好立柱、横梁和连接件等幕墙元件，再运到工地分别进行安装。立柱、横梁等幕墙龙骨安装完成后，再进行玻璃、铝板或石材等面板材料安装，最后打胶密封和安装防火隔断层等。单元式幕墙一般是在加工厂加工好立柱、横梁、面板材料和其它辅材，并在工厂内完成组装，制作成单元板块，检验合格后再整块运到工地进行安装。单元式幕墙的大部分加工和组装工作都在工厂内进行，实现了批量生产，提高了工作效率，也提高了产品质量。单元板块的现场安装施工方便快捷，有利于缩短工程工期。
三、单元式幕墙水密性概述
1、雨幕原理
雨幕原理是当前幕墙设计中最为常见的设计原理之一，是通过雨天雨水对幕墙造成的影响进行分析，结合对应的科学技术深入总结如何合理的将这些雨水阻挡在幕墙之外。当前，雨幕原理被广泛的应用在接缝部位的处理工作中，由于在当前的接缝工程中，通常都是在其内部设置一定的空腔，而这些空腔的存在造成了内部压力与所有部位之间形成了一种等压状态，这种状态的存在可以有效的将外部存在的雨水阻挡在墙壁之外，避免了雨水对于墙体结构中造成的侵蚀。其在应用中需具备的条件主要有：幕墙面上必须设置一定的缝隙和空腔；缝隙和空腔的周围存在一定的水分；能够使得水通过缝隙进入幕墙的内部空间发生作用。这三个因素的存在缺少一项渗漏就不会发生，如果将这三个条件的效应减少到最低程度，则渗漏就降到最小程度，防水效果就达到最高标准要求。
2、压力平衡原理
在设计中，是否能够做到压力平衡能够确保幕墙密封性达到相应的设计标准，这一问题在目前的设计工作中还存在着一定的操作不可控性。实际上在目前的幕墙工程中，设计工作通常都容易受到其他因素的影响而无法达到真正的等压状态。这主要是由于自然界中的风压、气压和其他压力引起的室内外压强变化，从而引起压力波动。这些压力作用在幕墙表层而引起幕墙外表分布的不平衡和不完整。
四、单元式幕墙防水的结构设计
1、单元式幕墙防水构造的设计
首先，要设计三道密封线，第一道对雨水进行阻挡，第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止，第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下，流到幕墙的外部。其次，要在竖料设置两个空腔，这样外侧空腔的水可以直接排出，而流入到内侧的水可以进入横料的空腔，由专门的管道进入下一层的竖料外腔，进而排出到幕墙的外部，这样就很大程度的减少了风压的影响。最后，还要在十字接缝处放置海绵胶条，进而封堵构造性的小缺口，实现对防水系统的基本设计。
型材断面的设计是幕墙设计中的一个关键环节，不仅对幕墙的安全性和工艺性有着促进作用，还对幕墙的其他物理功能有着决定作用，为了避免忽视型材断面构造的作用，需要对单元板块进行现场堵胶的方式。首先，要合理设计型材断面的咬合位置，实现气密线和水密线的分离，这样可以保证等压腔发挥应有的作用。其次在对断面进行设计时，要避免开工艺孔，同时要在竖向构件上设置专用的装置，用来传递负载，由于在现场安装过程中会出现失误，因此需要留有足够的位移空间。此外，减少零件的数量和型材断面的种类，可以有效的减少裂缝的出现，进而保证组装的质量。
在幕墙的系统设计中，胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性，因此需要加强对胶条设计的重视，注重胶条的性能，包括延伸度和压缩量，在当前的幕墙设计中，使用最多的是三元乙丙胶条，该胶条具有独特的优势，具有较强的抗氧化性、耐水性等，可以长期的暴露在自然环境中，在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性，因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条，一般而言，结合当地环境条件，选用合理牌号和材质性能，并选择合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求，需要加强与生产厂商的联系沟通，充分了解并利用其优良性能。
2、单元式幕墙排水构造的设计
为了保证单元式幕墙的质量，除了要进行防水构造的设计以外，还需要进行排水构造的设计，做到防水与排水相结合。鉴于在单元式幕墙的使用中，外壁的压力主要来源于风，而风具有时间和空间的动态变化，这就致使难以达到完全的等压，外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。为了达到等压的效果，需要通过空气流通来达到平衡，这样就可能在空气流通的带动下，将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的，风压随高度增加，有时幕墙外表面也有局部（边角、顶部）呈负风压状态，当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时，等压腔内压力约为两个开口处风压（负风压）的平均值，雨水总是沿着压力降方向渗入，外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水入等压腔，因此应该考虑雨幕层（外壁）必然有少数偶然渗漏的可能，这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水，进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水，只能在重力的作用下，向下坠落。这就需要对单元式幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外，还需要进行排水设计，使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出，避免出现大量的雨水渗透，进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。可见，对单元式幕墙的防水处理，既要从防水着手，又要从排水着手，做到相互结合，进而避免雨水渗透到室内。
在实际的构造设计中，一般是采用在横（竖）向接缝的外侧设置雨披，仅在两单元组件连接处留一个小开口，使等压腔与室外空气流通，以维持压力平衡，这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁（雨幕），雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部，仅开口处有少量雨水渗入，用封口板（集水槽）将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄，且排水孔远离接缝，减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元，减少等压腔与室外压力差，从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透，需要做好各个环节的衔接工作，这就需要增设外接口板，这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外，避免其进入等压腔，与此同时，外封口板要进行向下的开口构造，一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔，另一方面还可以保持空气的流通，进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
五、结束语
综上所述，单元式幕墙在进行防水设计的时候，通常是采用系统性构造防水，使用防水以及排水相结合的方式。现阶段，很多高层建筑都是采用的单元式幕墙设计构造，要想提高单元式幕墙的整体质量，有效解决防水问题，应该在设计阶段就给予充分的重视，保证设计的质量，从而才能防止单元式幕墙漏水现象的发生。
参考文献：
[1]庄伟，周加乐.单元式幕墙防水构造设计要点[J].才智，2009，13：23.
[2]张波，金鑫.浅谈单元式幕墙防水构造设计要点[J].才智，2010，17：25.
[3]贾丽娜，张翊.浅谈应用雨幕原理设计内平开门窗系统[J].门窗，2011.
【关键词】单元式幕墙；设计要点；防水构造
一、前言
单元式幕墙是幕墙结构中重要的一种结构形式，由于其具有易于加工，便于安装以及施工安全可靠等特点，所以在高层建筑乃至超高层建筑中得到了较多的应用。但是其在安装和设计中还存在着很多问题，尤其是防水构造设计缺陷，对建筑物使用功能的发挥造成了严重影响。因此要对单元式幕墙防水构造设计要点进行详细的分析。
二、单元式幕墙的特点
按照幕墙的制作安装方法，幕墙一般可以分为元件式幕墙和单元式幕墙。元件式幕墙的安装方法：先在加工厂加工好立柱、横梁和连接件等幕墙元件，再运到工地分别进行安装。立柱、横梁等幕墙龙骨安装完成后，再进行玻璃、铝板或石材等面板材料安装，最后打胶密封和安装防火隔断层等。单元式幕墙一般是在加工厂加工好立柱、横梁、面板材料和其它辅材，并在工厂内完成组装，制作成单元板块，检验合格后再整块运到工地进行安装。单元式幕墙的大部分加工和组装工作都在工厂内进行，实现了批量生产，提高了工作效率，也提高了产品质量。单元板块的现场安装施工方便快捷，有利于缩短工程工期。
三、单元式幕墙水密性概述
1、雨幕原理
雨幕原理是当前幕墙设计中最为常见的设计原理之一，是通过雨天雨水对幕墙造成的影响进行分析，结合对应的科学技术深入总结如何合理的将这些雨水阻挡在幕墙之外。当前，雨幕原理被广泛的应用在接缝部位的处理工作中，由于在当前的接缝工程中，通常都是在其内部设置一定的空腔，而这些空腔的存在造成了内部压力与所有部位之间形成了一种等压状态，这种状态的存在可以有效的将外部存在的雨水阻挡在墙壁之外，避免了雨水对于墙体结构中造成的侵蚀。其在应用中需具备的条件主要有：幕墙面上必须设置一定的缝隙和空腔；缝隙和空腔的周围存在一定的水分；能够使得水通过缝隙进入幕墙的内部空间发生作用。这三个因素的存在缺少一项渗漏就不会发生，如果将这三个条件的效应减少到最低程度，则渗漏就降到最小程度，防水效果就达到最高标准要求。
2、压力平衡原理
在设计中，是否能够做到压力平衡能够确保幕墙密封性达到相应的设计标准，这一问题在目前的设计工作中还存在着一定的操作不可控性。实际上在目前的幕墙工程中，设计工作通常都容易受到其他因素的影响而无法达到真正的等压状态。这主要是由于自然界中的风压、气压和其他压力引起的室内外压强变化，从而引起压力波动。这些压力作用在幕墙表层而引起幕墙外表分布的不平衡和不完整。
四、单元式幕墙防水的结构设计
1、单元式幕墙防水构造的设计
首先，要设计三道密封线，第一道对雨水进行阻挡，第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止，第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下，流到幕墙的外部。其次，要在竖料设置两个空腔，这样外侧空腔的水可以直接排出，而流入到内侧的水可以进入横料的空腔，由专门的管道进入下一层的竖料外腔，进而排出到幕墙的外部，这样就很大程度的减少了风压的影响。最后，还要在十字接缝处放置海绵胶条，进而封堵构造性的小缺口，实现对防水系统的基本设计。
型材断面的设计是幕墙设计中的一个关键环节，不仅对幕墙的安全性和工艺性有着促进作用，还对幕墙的其他物理功能有着决定作用，为了避免忽视型材断面构造的作用，需要对单元板块进行现场堵胶的方式。首先，要合理设计型材断面的咬合位置，实现气密线和水密线的分离，这样可以保证等压腔发挥应有的作用。其次在对断面进行设计时，要避免开工艺孔，同时要在竖向构件上设置专用的装置，用来传递负载，由于在现场安装过程中会出现失误，因此需要留有足够的位移空间。此外，减少零件的数量和型材断面的种类，可以有效的减少裂缝的出现，进而保证组装的质量。
在幕墙的系统设计中，胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性，因此需要加强对胶条设计的重视，注重胶条的性能，包括延伸度和压缩量，在当前的幕墙设计中，使用最多的是三元乙丙胶条，该胶条具有独特的优势，具有较强的抗氧化性、耐水性等，可以长期的暴露在自然环境中，在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性，因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条，一般而言，结合当地环境条件，选用合理牌号和材质性能，并选择合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求，需要加强与生产厂商的联系沟通，充分了解并利用其优良性能。
2、单元式幕墙排水构造的设计
为了保证单元式幕墙的质量，除了要进行防水构造的设计以外，还需要进行排水构造的设计，做到防水与排水相结合。鉴于在单元式幕墙的使用中，外壁的压力主要来源于风，而风具有时间和空间的动态变化，这就致使难以达到完全的等压，外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。为了达到等压的效果，需要通过空气流通来达到平衡，这样就可能在空气流通的带动下，将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的，风压随高度增加，有时幕墙外表面也有局部（边角、顶部）呈负风压状态，当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时，等压腔内压力约为两个开口处风压（负风压）的平均值，雨水总是沿着压力降方向渗入，外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水入等压腔，因此应该考虑雨幕层（外壁）必然有少数偶然渗漏的可能，这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水，进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水，只能在重力的作用下，向下坠落。这就需要对单元式幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外，还需要进行排水设计，使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出，避免出现大量的雨水渗透，进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。可见，对单元式幕墙的防水处理，既要从防水着手，又要从排水着手，做到相互结合，进而避免雨水渗透到室内。
在实际的构造设计中，一般是采用在横（竖）向接缝的外侧设置雨披，仅在两单元组件连接处留一个小开口，使等压腔与室外空气流通，以维持压力平衡，这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁（雨幕），雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部，仅开口处有少量雨水渗入，用封口板（集水槽）将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄，且排水孔远离接缝，减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元，减少等压腔与室外压力差，从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透，需要做好各个环节的衔接工作，这就需要增设外接口板，这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外，避免其进入等压腔，与此同时，外封口板要进行向下的开口构造，一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔，另一方面还可以保持空气的流通，进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
五、结束语
综上所述，单元式幕墙在进行防水设计的时候，通常是采用系统性构造防水，使用防水以及排水相结合的方式。现阶段，很多高层建筑都是采用的单元式幕墙设计构造，要想提高单元式幕墙的整体质量，有效解决防水问题，应该在设计阶段就给予充分的重视，保证设计的质量，从而才能防止单元式幕墙漏水现象的发生。
参考文献：
[1]庄伟，周加乐.单元式幕墙防水构造设计要点[J].才智，2009，13：23.
[2]张波，金鑫.浅谈单元式幕墙防水构造设计要点[J].才智，2010，17：25.
[3]贾丽娜，张翊.浅谈应用雨幕原理设计内平开门窗系统[J].门窗，2011.