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摘要:基于目前高层建筑幕墙、门窗设计应用过程中出现的雨水渗漏问题影响,文章联系实际,分析了高层建筑幕墙门窗的设计要求、现状以及雨水渗漏问题的出现原因,并提出了相应的防治措施,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。
关键词:高层建筑;幕墙门窗设计;雨水渗漏原因
1前言
玻璃幕墙作为建筑物的外墙围护构件,防止雨水渗漏是玻璃幕墙的基本功能一。雨水通过幕墙孔隙渗入室内、流入幕墙框格的型材中,如不及时排除,在冬季便有将型材冻裂的可能,长期滞留在型材腔内的积水,还会腐蚀金属材料、五金零件,缩短幕墙寿命,造成严重的工程隐患。玻璃幕墙雨水渗漏原因非常复杂,涉及到设计、材料应用、施工和管理等各个方面,应尽快加强研究,制定有效措施,综合治理。因此,我们从幕墙的设计、制作、安装、原材料等几个可能会引起幕墙渗漏的原因进行分析,从而防止和解决幕墙渗漏问题。
2玻璃幕墙雨水渗漏的原因
2.1设计方面
a)幕墙设计考虑不周;
b)设计时没有采用伸缩量较大的密封胶,也没有进行必要的计算。例如耐候硅酮密封胶其位移能力达±25%,为普通密封胶的2倍,必须按此数据计算预留注胶位置尺寸,否则密封胶适应变形能力差,受温度变化会自行拉裂或鼓起,失去防水功能;
c)泡沫条规格不符合设计要求,造成胶缝处厚度太薄;
d)开启窗防水密封处理失效或密封层数不足,导致雨水沿幕墙流淌时,直接进入开启窗内,出现倒泛水;
2.2材料方面
2.2.1铝型材
a)幕墙规范对铝合金型材的材质、断面、壁厚、玻璃厚度等都有明确的设计计算方法,幕墙工程支撑部位的铝合金型材壁厚不足规范要求3mm;铝型材表面处理不符合国家标准,表面涂层附着力不强,铝合金型材氧化膜厚度达不到要求;玻璃幕墙用铝合金的阳极氧化厚度不宜低于现行国家标准GB/T8013《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范》中规定的AA15级,氧化膜太薄或过厚,导致密封胶粘接失效;致使幕墙雨水渗漏;
b)主要受力构件铝型材立柱和横梁的强度不足,刚度不够,其截面受力部分的壁厚小于3mm,在风荷载标准值作用下,相对挠度大于L/180或绝对挠度大于20mm,幕墙严重变形,出现移位和雨水渗漏;
c)铝合金应采用高精极型材,有些工程为了降低造价,没有采用优质高精度等级铝型材(其中幕墙立柱应采用超高精度等级),铝型材不合格,其弯曲度、扭拧度、波浪度等严重超标,造成整幅幕墙的平面度、垂直度不能达到要求。
2.2.2玻璃
a)玻璃强度没有进行验算,玻璃没有足够的承载力,在强风暴雨下开裂破碎,导致进水;
b)玻璃没有作热应力验算,大面积的玻璃吸收太阳辐射,热应力超过其允许应力,引起热断裂,幕墙漏水;
c)玻璃尺寸掌握不好,未按实物测量尺寸,下料后不符合安装要求,产生大小或形状偏差,造成玻璃尺寸公差超标,玻璃两端嵌入量及空隙不符合设计要求。安装到明框玻璃幕墙上时,玻璃偏小,槽口嵌入深度不足,胶缝宽度达不到要求,玻璃容易从边缘破裂;玻璃偏大,则槽口嵌入位置过深,玻璃受热膨胀容易被铝型材挤爆导致渗水。尺寸不准确的玻璃安装于隐框玻璃幕墙上时,胶缝宽度不均匀,难以控制注胶质量。规范规定,隐框玻璃幕墙玻璃拼缝宽度不宜小于15mm,这样才能保证拼缝间隙满足幕墙因地震、温度变化产生层间位移的要求,不会挤坏玻璃;
d)玻璃没有进行边缘倒棱倒角处理,用作幕墙面材时玻璃容易产生应力集中,导致暗裂或自爆,存在隐患。
2.3施工方面
a)忽视密封胶施工时的温度、湿度条件限制,为赶工期雨季强行露天施工,从而无法保证密封质量;
b)注耐候胶施工过程中未做好清洁工作,二次注胶时未做好对上次注胶接头处胶缝的清洁工作,使密封胶在长期压力下无法保持足够的弹性;
c)耐候硅酮密封胶施工不密实,封堵不严或长宽比不符合规范。雨水从嵌填的空隙和裂隙渗入。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规范规定施工厚度应大于3.5mm、小于4.5mm,高度不应小于厚度的2倍,且不得三面粘结。耐候硅酮密封胶施工厚度太薄则不能保证密封质量,对型材温度变化产生的拉应力不利;太厚又反而容易被拉断,使密封和防渗漏失效,雨水从填嵌的空隙和裂隙渗入室内;
2.4使用方面
a)没有向使用单位提供详细的竣工资料及使用说明书,用户入住后,不明白幕墙的使用方法,造成对幕墙的损坏、碰撞变形、污染等,从而导致渗水;
b)外墙清洁时,操作不当容易对幕墙造成损坏,例如清洁公司的吊篮挂绳,往往直接挂在幕墙顶部胶缝上,来回摩擦拉裂胶缝,从而造成渗水;c)住户擅自进行改造,对破坏的部位没有进行认真填塞、防水处理。
3防止玻璃幕墙雨水渗漏的措施
3.1设计方面
a)幕墙构件的面板与边框所形成的空腔应采用等压原理设计,在幕墙铝型材上设置等压腔和特
别压力引入孔,等压腔内部压力通过特别压力引入孔与外部压力平衡,简单的办法就是在幕墙外侧缝隙孔洞处不设置密封条,将密封处理移至室内侧开口处,即将压力差移至接触不到雨水的室内开口处,这样就做到有水处没有风压,而有压力差的部位又没有水,即可避免雨水渗漏的可能;
b)应严格按设计要求使用泡沫条,以保证耐候胶缝厚度的一致。一般耐候胶宽深比为2∶1(不可小于1∶1)。胶缝应横平竖直,缝宽均匀;
c)设计时也可以考虑在玻璃幕墙上设置收集管道和排水管道,将渗入裂隙进入幕墙内部的水收集在一起,通过排水管道通畅地排往室内某一指定的排水孔;
d)加高有积水可能的横梁型材的内侧翼缘的高度,以提高防止雨水渗漏能力。
3.2材料方面
a)在幕墙铝型材上开设通畅的排水孔道系统,把通过细小缝隙进入幕墙内部的水迅速排放干净,这是行之有效的治水方法之一。其排水方法是合理布置排水系统,一般将镶嵌缝沿外侧布置排水孔洞,要均匀布置,其间距一般为500mm左右,为了避免在玻璃镶嵌槽内存水,需创造一定的压力平衡条件,以防止空气串通,将雨水压入室内;
b)应选用国家定点生产厂家的幕墙玻璃,优先采用特选品和一级品的安全玻璃,玻璃规格尺寸误差符合标准要求,玻璃要用磨边机磨边,否则在安装过程中和安装后,易产生应力集中,安装后的钢化玻璃表面不应有伤痕。钢化玻璃应提前加工,让其先通过自爆考验;
c)选用优质结构硅酮密封胶、耐候硅酮密封胶、墙边胶,而且要加强检验,防止过期使用。
3.3施工方面
a)根据槽口尺寸选用相应的橡胶密封条。橡胶密封条在转角处应呈45°角割断,在转角处和四边胶条间隔500mm左右应用胶粘剂将胶条固定在槽内,接头处应密封严密,组装时应注意各连接处连接严密,防止有阻水现象[6],注胶时应做好防污染措施,一旦污染应清理干净;
b)注意控制密封胶的使用环境,严禁下雨天露天进行耐候硅酮密封胶施工。结构胶的施工车间要求清洁无尘土,室内温度不宜高于27℃(不同品牌的结构胶其使用性能不同,对室内温度的要求也略有不同),相对湿度不宜低于50%[7];
c)对高层建筑幕墙的测量应在风力不大于5级的情况下进行,每天应定时对玻璃幕墙的垂直及立柱位置进行校核;
d)施工时严禁使用酸性或碱性的硅酮结构密封胶,这样会给铝合金带来不良影响,影响硅酮结构密封胶的粘结力,必须严格采用中性胶,而且不合格的密封胶在紫外线的照射下会发生老化、变色、变脆的现象,影响幕墙的整体密封性能,造成渗漏;
4结束语
玻璃幕墙雨水渗漏产生的原因很多,有时是单一原因引起的,有时是多方面原因引起的。通过对上述情况的分析,要从根本上杜绝玻璃幕墙雨水渗漏问题的发生,应从多方面进行控制。解决和防止玻璃幕墙渗漏问题的方法
参考文献
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[2]王闯,杨颖 . 玻璃幕墙雨水渗漏应采取的措施 . [J]. 山东建 材,2005,(2):54-55.
[3]GB/T 8013— 1987《 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总 规范》 .
[4]王雅文,肖江 . 防治铝合金玻璃幕墙雨水渗漏应采取的措 施 .[J]. 门窗,2007,(7):8-9.
论文作者:徐洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/4
标签:幕墙论文; 雨水论文; 玻璃论文; 密封胶论文; 玻璃幕墙论文; 硅酮论文; 铝合金论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;