建筑幕墻水密性能探討與檢測

白 濤

（北京中建建筑科學(xué)研究院有限公司， 北京 100076）

建筑幕墻作為分隔室內(nèi)外空間的建筑外圍護結(jié)構(gòu)，它的性能直接影響到建筑物的美觀、安全、節(jié)能、環(huán)保等諸多方面，所以建筑幕墻必須具備一定的物理性能和力學(xué)性能。水密性能（雨水滲透性能）作為關(guān)鍵技術(shù)指標之一，檢測最為直觀，標志著建筑幕墻產(chǎn)品的質(zhì)量水平。在實驗室檢測過程中，有近一半以上的幕墻試件通過修補才能檢測合格。在施工過程中這個問題也同樣存在。

1 雨水滲漏的成因及防滲原理

1.1 幕墻發(fā)生雨水滲漏不外有三個因素

一是縫隙和孔洞；二是存在雨水；三是壓力差。要防止雨水滲漏就必須使以上三個要素不同時存在。

1.2 防滲原理是以“雨幕原理”為基礎(chǔ)

研究包括縫隙或孔洞、重力作用、毛細作用、表面張力的影響、風運動能的影響、壓力差的作用等。縫隙或孔洞的對策采用優(yōu)質(zhì)的密封材料對縫隙或孔洞密封處理；重力的對策采用向上傾斜的縫隙或增加擋水臺階；毛細作用的對策加大縫隙寬度或局部空腔雨水流入室內(nèi)；張力的對策在縫隙上部采用滴水檐口；風運動能的對策在縫隙中設(shè)置迷宮式結(jié)構(gòu)消耗水滴的動能；壓差的對策利用等壓原理消除壓差，通常設(shè)計等壓腔或?qū)嚎捉鉀Q。

2 水密性能的定義和分級

在GB/T15227-2007《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》中規(guī)定水密性是指在風雨同時作用下，幕墻阻止透過雨水的能力。還規(guī)定了雨水從試件外側(cè)持續(xù)或反復(fù)滲入試件室內(nèi)側(cè)，發(fā)生噴濺或流出試件界面的現(xiàn)象稱為嚴重滲漏。在穩(wěn)定加壓噴淋量為3L/(m2□min)或波動加壓噴淋量為4L/(m2□min)作用下，以未發(fā)生嚴重滲漏時的最高壓力差值確定分級指標值。建筑幕墻水密性能分級（見表1）。

表1 建筑幕墻水密性能分級

3 國外常見幕墻水密性能試驗及標準

3.1 常見水密性能試驗種類

（1）水膜試驗

一般來說，在風雨等自然因素的影響下，幕墻隨著高度的變化對幕墻的影響是不同的，越高越易滲漏，由于雨水落到幕墻外壁后，至上而下流淌，因此同樣的風壓和降雨量，幕墻的下部更容易發(fā)生滲漏，為了模擬這種自然環(huán)境，在日本采用了水膜試驗，這種試驗沒有標準可依，一般根據(jù)設(shè)計師的要求進行，甚至淋水量需要特殊設(shè)計。

（2）現(xiàn)場淋水試驗

在國外，大部分采用單元式幕墻，安裝過程中每安裝一個或幾個層高就要進行淋水試驗，發(fā)現(xiàn)滲漏及時修補，直到?jīng)]有滲漏。這種單元式幕墻水密性能基本可以得到保證的。

（3）局部暴風試驗

在一些國家，均有局部暴風試驗，用來模擬在較高風速（較大風壓）條件下的幕墻試件的滲漏狀況。

（4）動態(tài)水密性能試驗

利用供風設(shè)備，以美國AAMA501標準為測試依據(jù)，采用外噴淋的方法，模擬風雨同時作用的條件，測試幕墻系統(tǒng)的防水能力。

3.2 國外幕墻水密性能試驗標準

常用的國外幕墻水密性試驗標準見表2。

4 建筑幕墻水密性能檢測

4.1 檢測項目

幕墻試件的水密性能，檢測幕墻試件發(fā)生嚴重滲漏時的最大壓力差值。

4.2 檢測裝置

檢測裝置由壓力箱、供壓系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、淋水裝置及試件安裝系統(tǒng)組成。

目前，常用的檢測裝置分為內(nèi)噴淋（見圖1）、外噴淋（見圖2）（按幕墻試件室外立面的朝向來區(qū)分，由此決定了噴淋裝置設(shè)置于壓力箱內(nèi)或箱外。）兩種裝置各有優(yōu)缺點。

表2 部分國外幕墻水密性試驗標準

內(nèi)噴淋裝置與自然界的實際情況更為接近，觀察時無需處于高風壓下的密閉空間，安全性好，檢測環(huán)境整潔，檢測用水便于循環(huán)使用，損耗較少。外噴淋裝置很容易造成淋水量的損失，但為了滿足某些異形幕墻試件的安裝要求，只允許采用外噴淋裝置。

圖1 內(nèi)噴淋檢測裝置

圖2 外噴淋檢測裝置

4.3 試件要求

試件要與設(shè)計圖紙相符，因為檢測的原始依據(jù)就是圖紙。整個試件的規(guī)格、型號和材料等應(yīng)與生產(chǎn)廠家所提供的圖樣一致，并依據(jù)圖紙進行安裝，否則就是有良好的檢測結(jié)果也不能說明什么問題或者說沒什么用，同理試件安裝過程中不得增加改變其物理性能的附件。試件的尺寸和配置，應(yīng)能代表典型部分的性能，高度方向的尺寸應(yīng)該至少一個樓層高度，寬度方向應(yīng)該至少三根立柱為宜，這樣能代表整個幕墻的狀況。

4.4 檢測方法

試件可開啟部分開關(guān)不少于5次，目的是檢查可開啟部分啟閉是否正常。

（1）穩(wěn)定加壓法

穩(wěn)定加壓法的步驟：預(yù)備加壓、淋水、加壓、觀察記錄。預(yù)備加壓的目的在于消除試件中可能存在的虛位。淋水要對整個試件均勻地淋水。加壓是在淋水的同時施加穩(wěn)定壓力。水密性的檢測中，對滲漏的觀察是工作重點，對滲漏的觀察應(yīng)為持續(xù)的，以免所記錄的發(fā)生滲漏的等級不準確。

（2）波動加壓法

波動加壓法的步驟：預(yù)備加壓、淋水、加壓、觀察記錄。波動加壓法檢測的重點控制參數(shù)包括波動周期與波動風壓的波峰、波谷（上下限制），并且規(guī)定的淋水量較大。加壓是在淋水的同時施加波動壓力，并且實時觀察記錄滲漏狀況。

穩(wěn)定加壓法與波動加壓法只決定加壓方式為穩(wěn)定或波動，而不決定各級壓力差絕對值的大小（波動加壓法僅規(guī)定波幅與平均值的比例）。壓力差絕對值的大小應(yīng)根據(jù)檢測類別（定級檢測或工程檢測）來確定。

5 結(jié)束語

總之，隨著我國社會經(jīng)濟和城市建設(shè)飛速發(fā)展，建筑幕墻廣泛的應(yīng)用于各類建筑。幕墻滲漏情況也日益增多，幕墻的水密性能也越來越被人重視，要同時滿足各項性能，就必須從設(shè)計、材料、加工、安裝等方面從嚴掌控，精心操作，有效檢測。

[1]GB/T21086-2007,建筑幕墻[S].北京：中國標準出版社，2008

[2]GB/T15227-2007,建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法[S].北京：中國標準出版社，2008

[3]袁小四.建筑幕墻水密性能的研究[D].北京建筑工程學(xué)院，碩士學(xué)位論文，2009

[4]劉小玲，張靈偉. 建筑幕墻水密性能設(shè)計與檢測研究[J].工程技術(shù)（引文版）， 2015