一種裝配式建筑鋁板幕墻窗系統(tǒng)防滲設(shè)計(jì)優(yōu)化做法
——以某集團(tuán)星江灣項(xiàng)目為例

楊建中（上港集團(tuán)瑞祥房地產(chǎn)發(fā)展有限責(zé)任公司，上海 200940）

邁入 2020 年，我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展進(jìn)程已推進(jìn)到一個(gè)新的高度。然而，在快速發(fā)展時(shí)期，裝配式建筑的質(zhì)量問題也快速暴露。尤其在裝配式建筑項(xiàng)目交付使用后，一些質(zhì)量通病和痛點(diǎn)問題大大影響了其作為居住屬性的使用性能。預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是影響裝配式建筑使用性能的關(guān)鍵因素之一，其中預(yù)制外墻板的門窗系統(tǒng)防滲性能不足是被居住者反復(fù)投訴的典型問題之一。

經(jīng)過對(duì)上海多個(gè)已建裝配式建筑項(xiàng)目的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多裝配式建筑外立面幕墻的窗系統(tǒng)構(gòu)造中節(jié)能副框與主體結(jié)構(gòu)之間采用防滲砂漿填塞的做法（發(fā)泡劑不防滲）。由于工程項(xiàng)目的體量較大、洞口不標(biāo)準(zhǔn)等原因，待防滲砂漿填塞的縫隙存在一定的偏差，大大增加了施工人員填塞防滲砂漿的難度，導(dǎo)致出現(xiàn)填塞不飽滿，存在縫隙透光現(xiàn)象等，也是導(dǎo)致門窗系統(tǒng)處存在滲水隱患的根本原因。

針對(duì)該問題，在某集團(tuán)星江灣項(xiàng)目中，研發(fā)了一種適用于裝配式建筑鋁板幕墻窗系統(tǒng)的新型防滲節(jié)能附框，通過底側(cè)填塞防滲砂漿，三邊采用發(fā)泡劑填充，外側(cè)鋁板與結(jié)構(gòu)之間填充防滲密封膠等措施，有效解決了滲水問題，提高了管理和施工效率。

1 項(xiàng)目概況及防滲節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

該項(xiàng)目位于上海市寶山區(qū)淞南鎮(zhèn)，東至政漣路（規(guī)劃），南臨緯七河、國(guó)詠路（規(guī)劃），西至 A 3-01 A 地塊，北至軍工路，遠(yuǎn)眺黃浦江，共由 6 個(gè)地塊組成。其中，基地的南側(cè)的 A 3-01 C 地塊、A 1 B-02 地塊、A 1 B-03 地塊為 3 個(gè)住宅組團(tuán)用地，主要為普通商品住房，地上部分結(jié)構(gòu)采用 PC 實(shí)心剪力墻體系，如圖 1 所示。

該項(xiàng)目的住宅地塊多采用圍合式布局、存在大量異形構(gòu)件，且精裝交付，實(shí)施要求高、難度大。此外，項(xiàng)目的外立面采用了干掛石材幕墻、系統(tǒng)門窗、層間鋁板及欄桿玻璃等元素，使得建筑外立面的窗系統(tǒng)處的交接較為復(fù)雜，對(duì)節(jié)點(diǎn)的防滲性能設(shè)計(jì)提出了更高的要求，也為整個(gè)外立面系統(tǒng)的質(zhì)量管理和建造施工帶來了很大的挑戰(zhàn)。

圖1 項(xiàng)目整體效果鳥瞰圖

在該項(xiàng)目中，裝配式住宅建筑的立面設(shè)計(jì)既體現(xiàn)了圍合街區(qū)的特色理念，又確保了建筑形態(tài)的和諧統(tǒng)一，莊重大氣不奢華，高貴婉約不張揚(yáng)，與臨江傍水的天然優(yōu)勢(shì)交相輝映，同時(shí)體現(xiàn)出濃郁的時(shí)代氣息。在外立面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，門窗、幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)力求與外立面的整體理念和效果保持一致，并應(yīng)具有良好的使用性能。其中，針對(duì)門窗及幕墻的防滲性能設(shè)計(jì)，需要注意以下幾個(gè)方面：

(1) 設(shè)計(jì)方面，應(yīng)注意傳統(tǒng)窗戶附框與主體結(jié)構(gòu)之間存在施工尺寸偏差問題，容易產(chǎn)生滲水隱患。

(2) 采購(gòu)方面，窗戶節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)優(yōu)化需根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)所使用的材料進(jìn)行選型。考慮到本項(xiàng)目所處區(qū)位臨河眺江，應(yīng)對(duì)窗結(jié)構(gòu)中附框型材、玻璃、五金件等材料的壁厚、耐候性等性能參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

(3) 加工方面，在門窗及幕墻構(gòu)件加工過程中應(yīng)對(duì)膠條、打膠處等各個(gè)流程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控。

(4) 安裝方面，門窗及幕墻構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)安裝的交接面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，避免于該位置處造成滲漏隱患。

(5) 成品保護(hù)方面，門窗、幕墻構(gòu)件及相應(yīng)材料安裝前的現(xiàn)場(chǎng)保存期間，應(yīng)注意成品保護(hù)，避免出現(xiàn)保存不當(dāng)引起構(gòu)件變形，進(jìn)而使得無(wú)法順利安裝或安裝后效果與預(yù)期效果偏離較大。

2 窗系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)防滲設(shè)計(jì)優(yōu)化

窗系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)做法按其位置可以分為窗系統(tǒng)本身的節(jié)點(diǎn)做法及窗系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)洞口之間的節(jié)點(diǎn)做法。目前，窗系統(tǒng)本身的節(jié)點(diǎn)做法已日趨完善，市場(chǎng)上已有較為成熟的窗系統(tǒng)做法，防滲性能也較為穩(wěn)定與完善。而窗系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)洞口之間的做法仍存在不足，也是常見滲水區(qū)域。故而，本文也重點(diǎn)針對(duì)該做法進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

傳統(tǒng)的窗系統(tǒng)與主體結(jié)構(gòu)洞口之間的做法分為有附框與無(wú)附框兩種類型。其中，無(wú)附框的節(jié)點(diǎn)做法通常依靠主框固定片與主體結(jié)構(gòu)相連，兩者之間采用防滲砂漿與發(fā)泡劑填縫，借助外立面的土建防滲層實(shí)現(xiàn)防滲。有附框的節(jié)點(diǎn)做法通常為采用多一道的附框結(jié)構(gòu)作為主框固定承載，由附框與土建直接相連，不僅利于對(duì)窗結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的保護(hù)，而且有效減少施工中的交叉作業(yè)，該做法也是在本項(xiàng)目中主要采用的節(jié)點(diǎn)做法形式。

2.1 傳統(tǒng)附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)做法

傳統(tǒng)附框節(jié)點(diǎn)做法為采用鋼附框與土建結(jié)構(gòu)平接，中間采用防滲砂漿填塞達(dá)到防滲效果，如圖 2 所示。該做法中，產(chǎn)生滲水隱患主要為 3 個(gè)方面：

(1) 傳統(tǒng)鋼附框與主體結(jié)構(gòu)平接，防滲性能依靠防滲砂漿及外墻防滲層，節(jié)點(diǎn)做法因現(xiàn)場(chǎng)施工等因素不可控，極易產(chǎn)生人為施工質(zhì)量不良導(dǎo)致的滲水。

(2) 傳統(tǒng)鋼附框與主體結(jié)構(gòu)間的間隙填塞的發(fā)泡劑無(wú)法產(chǎn)生防滲效果，而防滲砂漿的防滲性能也會(huì)因熱脹冷縮遭受影響。

(3) 施工界面交叉因素，其他專業(yè)作業(yè)面如幕墻、精裝施工作業(yè)會(huì)分別從室內(nèi)、室外影響附框與主體結(jié)構(gòu)連接縫隙，過多交叉使得該施工界面容易出現(xiàn)滲水問題。原則上須等幕墻石材側(cè)板與附框連接后再安裝窗體，才能達(dá)到良好的防滲性能，如圖 3 所示。

圖2 傳統(tǒng)鋼附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)做法

圖3 傳統(tǒng)鋼附框窗結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與幕墻交界面

2.2 新型附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)做法

新型附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)做法是在分析傳統(tǒng)附框窗結(jié)構(gòu)做法的缺陷基礎(chǔ)上，分別從材料選型、構(gòu)造設(shè)計(jì)、防滲機(jī)制及安裝環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行優(yōu)化，將傳統(tǒng)的窗結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)防滲從一道升級(jí)為三道。主要做法如下所示：

(1) 優(yōu)化主體結(jié)構(gòu)的洞口設(shè)計(jì)，將窗臺(tái)預(yù)制板外側(cè)上翻，采用 30 cm×40 cm 的企口，以阻擋附框與腔體間隙之間的直接滲水。

(2) 附框與主體結(jié)構(gòu)墻體之間采用發(fā)泡劑與防滲膠，從硬性連接優(yōu)化為柔性連接，降低填充材料的熱脹冷縮對(duì)防滲性能影響，提高了節(jié)點(diǎn)處防滲性能的溫度穩(wěn)定性。

(3) 優(yōu)化附框的材料選型、設(shè)計(jì)選型，采用了一種新型節(jié)能附框的構(gòu)造設(shè)計(jì)方案，如圖 4 所示。在該方案中，增加了附框結(jié)構(gòu)斷面所采用的鋁材翻邊，增多了一道材料阻擋，有效提高了節(jié)點(diǎn)的防滲性能。此外，該方案中的多腔體結(jié)構(gòu)斷面從 K 值上也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)附框，使之更加合理、節(jié)能、高效。

(4) 在安裝環(huán)節(jié)，將附框的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與幕墻側(cè)板分離，從而現(xiàn)場(chǎng)施工階段可以實(shí)現(xiàn)幕墻與窗的分離施工，附框安裝后再安裝窗主體，這樣對(duì)室內(nèi)精裝的影響非常小，如圖 5 所示。

圖4 新型窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)優(yōu)化

圖5 新型窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)與石材交界面

3 新型附框窗結(jié)構(gòu)施工工藝流程

窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)施工：根據(jù)前文分析優(yōu)化設(shè)計(jì)定制專用節(jié)能附框，成品到現(xiàn)場(chǎng)后，首先參照設(shè)計(jì)圖對(duì)相關(guān)附框等構(gòu)件尺寸、變形量進(jìn)行檢查，同時(shí)施工時(shí)在節(jié)能附框轉(zhuǎn)角處采用專用連接，并合理根據(jù)各專業(yè)交界面優(yōu)化流程，如圖 6。

圖6 新型窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)施工流程優(yōu)化

4 新型附框窗結(jié)構(gòu)的安裝要求

在施工階段，附框的安裝要求將直接影響窗結(jié)構(gòu)的防滲穩(wěn)定性，因此針對(duì)附框安裝施工的前、中、后階段提出相應(yīng)的安裝要求。

(1) 首先，在施工前應(yīng)對(duì)不同窗型附框外尺寸進(jìn)行書面各方確認(rèn)，先對(duì)一個(gè)單元樣板施工并組織驗(yàn)收后再進(jìn)行大面積施工，提高施工可靠性。

(2) 對(duì)附框與土建結(jié)構(gòu)連接部位進(jìn)行嚴(yán)格把控，每邊連接件數(shù)量不少于 2 個(gè)，同時(shí)連接件的間距 ≤500 mm，近端距 ≤180 mm，從而有效控制窗結(jié)構(gòu)的變形量，降低滲漏風(fēng)險(xiǎn)，如圖 7 所示。

圖7 新型窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)連接件

(3) 附框安裝固定應(yīng)采用內(nèi)膨脹固定，先在內(nèi)框鉆孔，控制脹管長(zhǎng)度 ≥70 mm，采用貼片射釘固定方式。

(4) 附框安裝完成后，對(duì)附框與主體土建結(jié)構(gòu)之間的縫隙采用底側(cè)防滲砂漿封堵、上 3 邊用發(fā)泡劑填充。嚴(yán)格控制防滲砂漿填縫質(zhì)量，以密實(shí)、不透光為合格前提條件，封堵后采用防滲密封膠進(jìn)行收口處理。

(5) 后續(xù)主體窗結(jié)構(gòu)安裝及施工后清理也應(yīng)根據(jù)工序操作得當(dāng)，嚴(yán)格保護(hù)防滲節(jié)點(diǎn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)裝配式建筑住宅的普及發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)門窗行業(yè)質(zhì)量的演變，建筑空間的物理性能成為住宅合格與否的必要條件。傳統(tǒng)窗結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在防滲性能不足的影響會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷加大。本文針對(duì)該問題，提出了一種新型的附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)做法，有效提升了節(jié)點(diǎn)處的防滲性能，且經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)，新型附框窗結(jié)構(gòu)防滲節(jié)點(diǎn)的做法作為有責(zé)任和擔(dān)當(dāng)?shù)拈_發(fā)主體對(duì)裝配式建筑質(zhì)量保障和性能提升的主動(dòng)思考和積極應(yīng)對(duì)的成果，具有一定的參考價(jià)值。