芻議單元式幕墻防水設計

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摘要：當前的幕墻結構中單元式幕墻具有代表性作用，是促進幕墻市場發展和進步的基礎。但是就目前單元式幕墻的開發設計而言，由于企業工作方式和工作技術水準還存在著一定的差異而無法滿足市場需求，在工作的過程中存在著嚴重的水密性不達標問題，進而影響了單元式幕墻在當前建筑工程項目中的推廣與應用。本文重點從設計方面對單元幕墻的防水構造設計進行分析。

關鍵詞：單元式；幕墻；防水設計

1.單元式幕墻概述及發展

1.1單元式幕墻概述

單元式幕墻是由各種墻面板與支撐框架在工廠內制作成完整的幕墻基本單元，直接安裝在主體結構上的建筑幕墻建筑單元式幕墻的防水設計是系統性構造防水，是采用防水和排水相結合的方式。工程完成后一旦出現漏水問題，改進和維修工作都十分困難，且難以有效。為了提高單元式幕墻的整體質量，有效解決防水問題，要從設計階段開始重視，確保設計質量，施工過程中也要加強質量監控，確保施工質量，防止單元式幕墻漏水。

1.2.幕墻防水技術的發展階段

按照建筑幕墻的防水原理可以將幕墻的發展劃分為三個階段：完全密封、收集儲存階段、結構式防水階段。

1.2.1完全密封階段的幕墻防水原理很簡單，有縫的地方就采用防水密封材料進行封堵，是被動防水階段。缺點在于：現場安裝工作量大，施工周期長等不利影響，且注膠質量和密封性能較難控制。

1.2.2收集儲存階段的幕墻面板接縫形式有所改進，主要以簡單插接形式進行防水。采用插接的方式具有一定的主動性，能夠將收集到少量的雨水或雪水儲存，靠自然蒸發阻止水的進一步滲透，事實證明這種技術仍然不能很好的解決防水問題。

1.2.3結構化防水是幕墻防水技術走向成熟的標志，通過綜合運用雨幕原理和等壓原理，從幕墻節點結構設計入手，“設置多重干式密封，利用等壓原理防水，允許水通過幕墻表面滲入，并能將水合理組織排出”，這是幕墻防水技術的主動階段。單元式幕墻就屬于這一階段的典型幕墻防水設計技術。

2.單元幕墻的防水原理分析

2.1單元幕墻密封系統構成

我們將整個單元幕墻結構體系作為一個系統，那么單元幕墻的密封系統的構成則是由發揮著各自作用的各道密封線組成，一般單元幕墻的密封系統由單元最外側起批水其防風作用的塵密線、構成等壓腔的水密線及氣密線組成，個別對防水要求高的單元系統可在密封系統中適當增加一道或兩道水密線，及形成多個等壓腔來消除動能水的作用。單元幕墻的密封線一般由四周連續的密封膠條組成，密封線的設置及膠條的選擇需講求合理性。單元幕墻的密封線的連續也是實現雨幕原理的基本前提。

塵密線是為了阻擋灰塵設計的一道密封線一般由相鄰單元的膠條相互搭接實現，起到阻擋灰塵和披水的作用。塵密線可以阻止大量的灰塵及雨水的進入，起到批水屏障的作用，即所謂“雨幕”或“雨屏”。

水密線是單元幕墻的重要防線，只有通過幕墻表面的少量漏水可以越過這條線，進入單元幕墻的等壓腔，而通過合理的結構設計，進入等壓腔水將被有組織的排出，沒有繼續進入室內的能力，達到阻水的目的。

2.2單元幕墻的錯層排水

錯層排水是單元排水中最常見的一種形式，是將本層上橫后腔積累的水進行有效的組織，通過合理的設計，讓水在重力的作用下通過上橫壁，落到下層單元的上橫前腔，此時的水流具有較大的動能，可以順勢從單元前腔排到單元幕墻結構外，以此來實現后腔水的排出。

2.3自排水

自排水即本層排水，是將進入單元幕墻內部的水，由后腔導入前腔，然后直接排向室外。自排水方式就是將每層積累的水當層排出，由于單元的打底橫框不能再進行錯層排水。自排水成為打底橫框常用的排水形式。

2.4兩種排水方式的特點

自排水方式的排水流向和幕墻外的風壓方向相向，且水流動力不足，水較易被積累。可以在打底橫框和其對應的下橫裝飾條上多開幾個相應的排水孔，盡量的增加排水的路徑，從而達到打底橫框排水的目的。相對而言，錯層排水是一種新型的排水技術，排水過程受外界風壓影響較小，排水孔不易被外界灰塵堵塞，排水較為順暢，因而較為常用。但錯層排水方式對加工組裝及安裝的要求較高，過程中應嚴格控制。

在實際工程中，自排水和錯層排水兩種排水方式也可同時存在，這樣可以增加排水通道，達到順利排水的目的。

3.單元式幕墻防水系統設計要點

3.1型材斷面構造設計的合理性

在設計中，對型材斷面的選擇與參數的控制是十分重要的，是整個工程領域中的核心。型材斷面的設計不僅決定著單元式幕墻施工安全和施工效益，而且更是直接關系著其工藝和功能的發揮。一般情況下，在設計過程中還要對于其物理性進行全面總結與深入分析，統計其相關的物理參數，進而為設計工作人員提供科學合理的數據參數。

3.2膠條合理設計

3.2.1在單元式幕墻的系統設計中，膠條的設計也是非常重要的一個環節。它決定了單元式幕墻的水密性、氣密性以及幕墻防水性能的耐久性。目前工程上所用的膠條大多存在一些問題。究其原因是對膠條的產品性能缺乏了解，膠條的斷面設計存在不合理現象。事實上膠條的材質、延伸率、壓縮量以及斷面形式都很關鍵。單元式幕墻密封性膠條主要是三元乙丙（EPDM）膠條，這種材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性，還具有較好的耐化學藥品性，可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環境中使用。EPDM橡膠有很多種牌號，不同的牌號各有不同的特點，因此可以說三元乙丙橡膠的化學成分及配方決定了膠條的使用環境和工作性能。

3.2.2幕墻用三元乙丙膠條的基本成分為三元乙丙膠，碳黑，活性劑，增塑劑，硫化促進劑等。其中膠條的含膠率控制在35%左右，含膠率過低，材料的力學性能特別是拉伸強度、回彈性、耐老化性等變差，使用壽命大為縮短。總結近些年的應用經驗，膠條的設計可遵循以下原則：

1）在北方地區，溫差大，冬天溫度很低，最好選用部分充油牌號，在配方設計中充分考慮材料的低溫脆性，這樣硬度對溫度的依賴性小，便于安裝和使用。

2）膠條在設計時必須確定合理的斷面形式，選擇合適的EPDM橡膠牌號，膠條的位置和作用不同，其斷面形式也應該不同。

3）在膠條設計時，必須合理確定壓縮比和硬度。

4）對有特殊環境要求的膠條，有必要與膠條供應商進行聯合設計，彌補設計人員知識面的不足，充分利用膠條材料的優良性能。

5）對接型單元幕墻的氣密線膠條豎橫應相同，確保膠條在板塊四角周圈形成閉合。

3.3單元式幕墻邊界處理

單元式幕墻在收邊收口的位置也應注意防水密封，無論與其交接是框架幕墻還是結構墻體，處理不得當，同樣會導致大面積的滲漏。根據位置不同，可將幕墻的邊界處理劃分為頂封修處理、底封修處理、邊封修處理。

1）頂封修處理

頂封修的處理可采用較為常見的鋁板包頂的封修方式，可在外鋁板底端增加滴水，還可在鋁板內增加保溫巖棉，防止冷凝水的侵入。最好還可以在框后增加一道連續的鍍鋅板，將水氣隔離在單元系統之外。

2）底封修處理

底封修的處于單元最下端，因此不能再采用錯層排水的排水方式，所以打底橫框處的接縫的位置尤為重要，10mm的左右縫隙采用密封膠密封（形式同例圖8），在前腔的橫向接縫處可增設泛水板，且泛水板的端口處需做打膠處理。

4.結語

單元式幕墻的防水設計通常是系統性構造防水，使用防水以及排水相結合的方式。為了提高單元式幕墻的整體質量，有效解決防水問題，應該在設計階段就給予充分的重視，保證設計的質量，施工過程中也應該加強質量監控，保證施工的質量，防止單元式幕墻漏水。

參考文獻：

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