建筑幕墙防水设计探讨论文_郭海党

深圳金粤幕墙装饰工程有限公司

摘要:随着人们生活水平的提高,不仅要求建筑的质量过关,还要求外观漂亮。因此,建筑业在幕墙防水设计问题上不仅要保证质量,还要保证它的艺术性,以满足我国国民日益增长的精神文化需求。本文结合笔者多年的工作实践及工程实例,对建筑幕墙防水设计进行了分析探讨。

关键词:幕墙:防水设计:防水方法

幕墙是建筑的外墙围护,不承重,像幕布一样挂上去,所以又称为“帷幕墙”,是现代大型和高层建筑常用的、带有装饰效果的轻质墙体。幕墙是由面板和支承结构体系组成的、相对主体结构有一定位移能力或是自身有一定变形能力的、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构或装饰性结构。

目前,幕墙的发展趋势主要是由单一材料,逐渐走向多类型材料,虽然以往幕墙相对于其他材料来说已经比较轻巧,但还是要走向更为轻便的结构。材料的多样性,使其安全性能更高,施工更灵活、便捷。目前,幕墙在构建时,要求其防水性比较突出,也正是由于其高度的防水性,幕墙的使用寿命得以延长,且在环保节能方面的表现也尤为突出。

1、幕墙防水设计理论分析

1.1幕墙上防水设计概念

幕墙进水通常是由幕墙自身的孔隙,幕墙自身存在的内外压差及外界的雨水三个要素形成的。幕墙的孔隙是人力避免不了的,而且建筑过程中,幕墙之间不可能没有接缝,也不可能没有活动窗,雨水渗漏现象由此而形成。但是,幕墙防水设计的重点是防止水通过幕墙自身的孔隙进入室内,故接缝不在此考虑范围内。

雨水渗漏量有一个计算公式,建筑工人需要充分了解这个计算公式,才能知道如何更好地设计幕墙,使其具备更好的防水效果。

2、幕墙防水设计方法分析

随着我国建筑业逐渐发展,幕墙防水的应用越来越被大众所认可。目前,我国大多数现代化的城市屋顶都会采用多种多样的幕墙作为装饰。然而对于幕墙来说,其不仅要起到装饰的作用,防风防水的作用也要体现的更加明显,才会被广泛应用。我国幕墙由于自身的缝隙,可能会有漏水现象,现就避免幕墙缝隙漏水的解决办法进行分析。

我国幕墙使用的材料以密封胶为主,为了使其能起到防水的作用,需要用密封胶把幕墙表面的材料与胶体粘贴。然而,有的建筑使用的建筑材料没有达到行业标准,导致建筑在实际操作中,幕墙的防水效果与预期效果还有一定差距。因此,在设计和加工幕墙时,相关工作人员还需要考虑建筑材料的质量对防水效果的影响。为了避免幕墙在使用过程中出现渗漏现象,幕墙相关工作人员应保障材料的质量,设计人员要具备良好的职业素养,以此提供给幕墙防水性能的技术支撑。

玻璃幕墙系统是目前国际上比较接受的一种幕墙结构,玻璃幕墙漏水的因素三点缺一不可:1)幕墙的缝隙周围有水;2)幕墙内外有缝隙或孔洞;3)有促使雨水向室内运动压力差。防水的关键因素是消除以上三个因素中的任意一个;由于幕墙的缝隙周围的水是无法消除的因素,因此只能从后两个因素着手解决防水问题。

消除幕墙缝隙或孔洞的方式,即完全封闭缝隙截断水流通道,这种方式是幕墙工程中应用最简单也最广泛的一种方式,其利用密封胶条优越的耐候性能、抗拉伸性能以及与基层间的优异的粘结性能,以保证缝隙或孔洞封闭,这种防水方式在框架幕墙中运用较广泛。

消除促使雨水向室内运动的压力差,则是通过技术造构措施使幕墙内外压力平衡,从而使雨水失去动力,即雨幕原理,是通过假设幕墙体外表面为一层幕,从而研究阻止雨水等渗人墙体的方法。通过研究缝隙对幕墙的影响、重力和毛吸作用、表面张力作用、风运动能及压力差等作用,使玻璃幕墙的使用寿命得以延长,这种方式在单元幕墙及开启窗中运用广泛。

幕墙之间存在的接缝部位也是渗漏的关键部位,因此,接缝部位的防水处理也十分关键。在幕墙进行接缝处理时,密封胶的使用非常重要,为了让接缝处能够形成一个整体,需要在幕墙接缝处进行抹胶处理。在对幕墙防水性能的设计中,数据可能会出现偏差,由此导致接缝大小没有统一。因此,在设计过程中,应该把这个因素考虑进去,使设计方案更完美。

3、幕墙在防水构造设计方面的应用

目前,我国高层建筑越来越多,高层承载的压力过大,容易对建筑造成损害,因此,幕墙技术的作用日益突出。全球一体化的今天,我国的幕墙技术就是以西方经验为基础的,我国借鉴西方先进技术并加以完善。在实际操作的过程中,我国采取的幕墙都拥有较好的性能,其特点就是使用胶条对幕墙自身的缝隙进行密封,水很难进入,幕墙防水技术的意义就在于此。

我国玻璃幕墙防水技术所使用的连续胶条也能对防水起到至关重要的作用,这种胶条可以让单元气密性和水密性更加持久。胶条的材质还拥有极强的抗氧化作用,可以抵抗住臭氧的腐蚀,还能耐住高温。因此,这种材料在所有不利于防水的情况下,还可以保持原有的作用,无论是高温照射还是被雨水浸泡,都可以正常使用。玻璃幕墙防水就是应用在我们生活中的实例。如:

本广场项目的外装饰工程采用了多种装饰系统组合,主要包括装饰线条的框架玻璃幕墙具系统、构件式铝板幕墙系统、石材幕墙系统、主楼顶部采光顶系统、裙楼拉栓式明框玻璃幕墙系统、裙楼隐框玻璃幕墙系统及铝板雨篷系统等。建筑立面通过进出凹凸的体形变化、穿插、材料搭配、材质与立面肌理对比等手法反映出独具魅力的建筑特征(图1)。

图2 主楼大面玻璃幕墙防水设计

由图2可知,该幕墙系统设置了三道防水构造,以保证防水的可靠性和耐久性:

第l道是穿于通长铝合金内压板上的三元乙丙胶条,既起到固定玻璃的作用,避免玻璃与铝型材之间的硬接触,又阻隔绝大部分雨水进入内压板与玻璃之间的空腔。此三元乙丙胶条较软,邵氏硬度在60左右,与铝合金内压板一起通长设置,有效保证防水连续可靠。

第2道是6Low—E+12A+6 mm双银中空钢化玻璃端面(24 mm厚)与铝合金龙骨之间采用耐候硅硐密封胶密封处理,胶缝沿玻璃板块四面连续设置,是最关键的一道防水措施,从技术角度完全防止雨水及水汽进入幕墙系统内部。

第3道是穿于铝合金立柱上的三元乙丙胶条,避免玻璃与铝型材之间的硬接触的同时,又进一步确保幕墙系统的水密性和气密性。

3.1.2幕墙开启扇的防水设计

为满足室内自然通风要求,保证室内空间的舒适度,幕墙设计时在整个外立面设置了近两千个开启扇。幕墙开启扇使用频繁,是幕墙系统防水的薄弱部位,其节点做法见图3。开启扇的窗扇和窗框都采用在工厂预先组框的设计形式,保证开启扇的精度及整体性;同时采用重型不锈钢铰链和欧式多点锁,并采用不锈钢伸缩臂进行限位,在提高开启扇安全度的同时,保证开启灵活、

轻松;最后在开启框的角部采用不锈钢组角钢片加强角部连接,提高平整度。

区别于普通外开窗的两道防水设计,此开启扇设置三道防水胶条,同时引人等压腔设计,防水效果更为可靠:

第l道防水胶条,设置于窗扇玻璃护边条外侧处,防止大量雨水进入等压腔,并在下横窗框处设置排水孔,使少量渗透进的雨水能及时排出室外,且使第一道防水胶与第二道防水胶条间的空腔与室外气压保持一致,从而消除雨水大量进入等压腔的动力。

第2道防水胶条为设置于窗框中部的三元乙丙胶条,在窗扇关闭状态时,此防水胶条与扇框紧密贴合,与第1道胶条组合成等压腔,并阻止少量进入等压腔的雨水进一步渗透。

第3道防水胶条设置于窗扇处,在窗扇关闭状态时,此防水胶条与窗框紧密贴合,以保证开启扇的整体气密性,并进一步提高开启扇的防水可靠性。

图3 幕墙开启扇的防水设计

4、结束语

在我国的建筑领域,防水问题逐渐被重视起来。随着科技不断进步,应运而生的幕墙防水理念被我国国民广泛认可,幕墙防水技术在建筑业上有着不可替代的作用。因此,我国建筑业应进一步发展研究这一技术,为我国国民提供便利。本文通过本广场的实际使用充分证明,分段式防水设计的办法很好保证了幕墙系统的可靠性,希望为今后类似大型幕墙建筑的防水与密封设计提供参考价值。

参考文献

[1]左伟杰.浅议建筑业上对幕墙防水设计问题的方法与探讨

[2]中国建筑科学研究院.JGJ 102--2003玻璃幕墙工程技术规范【S】.北京:中国建筑工业出版社,2003.

论文作者:郭海党

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/13

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