深圳方大建科集团有限公司 518000
摘要：幕墙是一种现代化的建筑外围护，区别于传统的砖墙和门窗，幕墙由铝型材或钢材为龙骨，玻璃、铝板等装饰材料为面材。从外视效果上看，样式更为丰富，现代感更为强烈。幕墙的产生，使建筑师的非凡想象变成了现实，为不同的建筑“穿戴”上能够张显个性的外衣。当今的建筑“时装”界可谓百花盛开，虽然不同的装饰材料竟相登台，但当我们从更为专业的角度去了解时就会发现，如今越来越多的建筑师、幕墙设计师选择了单元式幕墙来表现他们的创意。在单元式幕墙的设计和施工中，幕墙防水性能比其他幕墙则更加重要。
关键词：单元式幕墙；防水；排水
1单元式幕墙防水原理
解决单元式幕墙渗水问题，常采用“等压原理”。幕墙产生渗水现象，必须有三个条件：
①水的存在，如：擦洗幕墙用水下雨、结露等；
②水运动所需途径，如：孔隙存在；
③水运动所需动力，如：动量、重力、毛细现象、表面张力、压力差和气流。
压力差是大部分幕墙接缝渗水的主要原因，幕墙外水分，不论是擦洗幕墙用水还是雨水等进入室内，除了必须有裂缝或者破口存在外，还必须要求室内外存在压力差。如果室内外压力相等，甚至室内压力大于室外压力，即使有裂缝或者破口存在，水分也很难进入室内。传统框架式幕墙防水方式是在漫长的接缝处防止可能发生的开口，如采用硅酮耐候密封胶、胶条对接触缝密封堵塞。而单元式幕墙系统的防水方式，则是用对进入室内的雨水进行疏导的方式，引水进入等压腔内，再引水流出室外。为了达到等压的效果，我们将接缝位置维持开放，而等压腔不是一个通透的空间，它必须使在一定范围内限制通气的空间，才能有效地产生等压效应。为了达到完全等压效应，“等压腔”内的压力必须随时维持大于或等于室外的压力。但是我们知道建筑物表面的压力不是固定不变的，因风速是随时变化的，建筑物愈高大，压力差也就愈明显。高处正风压比接近地面的正风压大，立面角落正风压比中央正风压小，一根横料可能一端受正压，而另一端却受负压，再加上其它因素的影响使得等压效应的设计更加复杂，因此要求较高技术来加以解决。“等压原理”是单元式幕墙防水的核心。
2 单元式幕墙防水构造设计
2.1 单元式幕墙竖缝密封、防水排水设计
竖缝（两单元竖向龙骨对接或对插位置）防水构造设计是设置雨屏蔽胶条形成等压腔，使雨水在雨屏蔽胶条处无压力，不能大量进入等压腔。雨屏蔽胶条在单元组件连接处（即横梁对插位置）有一个开口，使等压腔与室外空气流通，维持压力平衡。.png)
竖缝设置多腔的目的是减少水“靠近”室内（在密封胶条两侧压力不等，分别为室外压力和室内压力）的可能性。第一道雨屏蔽胶条阻挡了大部分水，少量水进入等压腔1后，由于无压力作用，此少量水单凭自然流动很难流过挡水胶条，进入等压腔2，更不会流到密封胶条位置进而在压力作用下流入室内，示例一如图2所示、示例二如图3 所示。.png)
2.2第一道防水设计
单元式幕墙系统的第一道防水主要从两个方面加以考虑。第一是单元式幕墙的玻璃面板四周可能存在缝隙造成水的渗入；第二是单元板块与室外相通的对插缝位置存在大量进水的可能。第一道防水的任务是阻止大量水进入等压腔。
2.2.1玻璃面板四周缝隙设计
在单元式幕墙玻璃面板四周设置铝合金压板，同时在玻璃与压板之间缝隙打胶密封，这样玻璃面板四周就不存在缝隙造成水的渗入。
2.2.2单元板块对插缝位置防水设计
在单元式幕墙竖向和横向对插缝中等压腔的前端设置披水胶条，可防止大量水从对插缝进入等压腔。
2.3等压腔“堵”（防水）、“疏”（排水）设计
在单元式幕墙竖向和横向对插缝中，等压腔前设置披水胶条可防止大量水从对插缝位置进入等压腔，但也会有少量的水绕过披水胶条这第一道防水进入等压腔，所以等压腔构造设计有两个思路：一是 “堵”（防止水进入封闭腔）；二是“疏”（进入的水排出室外）。
2.3.1等压腔“堵”设计（防水设计）
为了防止室外已经通过第一道防水设计进入等压腔的水进入封闭腔，造成漏水，对横向对插铝型材进行特殊设计，单元铝型材的插接翼板盖过竖向胶条，减少水进入封闭腔的路线，在横向防水胶条前多设一道挡水屏障，同样加高竖向对插型材插接，并设置两道密封胶条，起到防水作用。
2.3.2等压腔“疏”设计（排水设计）
为了阻止等压腔的水进入封闭腔，我们在单元式幕墙构造设计时需考虑排水，针对以上问题在单元式幕墙构造设计时主要考虑以下两点：
a）使外侧空腔的空气与室外的空气连通，这样外侧空腔成为等压腔，减小等压腔和室外的压力差，同时我们将单元式幕墙横向对插等压腔与竖向对插等压腔设计成相通的腔体，这样进入竖向等压腔的水会在重力作用下进入横向等压腔并排出室外。
b）在左右相邻单元板块对插位置上的横接口处设连接封板，使等压腔体连续密封并保证接口处连续，这样就形成了逐层隔断排水，水不会在单元横向铝型材里累积并出现无法及时排出的现象，同时我们将横向等压腔设计为向室外倾斜的斜面，更利于进入横向等压腔的水及时排出。
2.4封闭腔“堵”（防水）、“疏”（排水）设计
通过等压腔的堵疏结合，能够进入封闭腔的水的概率已经很低，但还是不排除会有少量水进入封闭腔，为了阻止封闭腔里的水进入室内，我们一样要对封闭腔应进行“堵”（防水）、“疏”（排水）设计。
2.4.1封闭腔“堵”（防水）设计
为了防止封闭腔内的少量水进入室内，同样加高竖向对插型材插接翼板，并设置一道胶条，从而达到单元式幕墙防水及气密性要求。
2.4.2封闭腔“疏”（排水）设计
为了防止封闭腔内的水进入室内引起漏水，在封闭腔构造设计时需考虑排水，针对以上问题在单元式幕墙构造设计时主要考虑以下两点：
a）保证单元式幕墙横竖向对插封闭腔相通，这样进入竖向封闭腔的水会在重力作用下进入横向封闭腔并排出室外；
b）在左右相邻单元板块对插位置上的横接口处设连接封板，并在竖向等压腔和封闭腔交接处的插接翼板上开排水腰孔，将水从封闭腔通过腰孔排到等压腔，再排出室外，同时将横向封闭腔内的断面设计为向室外倾斜的斜面，更利于封闭腔的水排出。
2.5横料与竖料接缝处设计
单元式幕墙横料和竖料在工厂用螺钉连接组成单元板块，横料和竖料之间不可避免地会产生缝隙，这样进入等压腔或封闭腔内的水有可能从横料与竖料间的接缝处渗入室内。为了避免上述问题，在工厂组装前在此接缝处先打胶密封再用螺钉组装板块，以确保该缝隙得以密封，使水不从该位置渗入室内。
2.6单元式幕墙横缝防水构造设计
2.6.1横滑式单元幕墙防水系统的特点
横滑式单元幕墙板块是采用上下板块公母槽互嵌的安装方式，上部单元板块的下框能自由滑动，因此，当主体结构层间位置发生变化时，上单元组件不再定位在原来对齐的下单元组件上框中，而有可能局部在相邻下单元组件的上框中自由滑动，由于这种滑动，在地震中单元组件本身平面内变化比主体结构层间位移小。
横滑式单元幕墙防水系统、排水功能施工技术相对比较成熟，大大提高幕墙的水密性。横滑式单元幕墙防水系统共设有 “三道防线、 两个腔体”，即：气密线、水密线、尘封线，两腔：等压腔、封闭腔，当外部水压将水挤压进入等压腔，这边有设置一道尘封线进行挡水，进入等压腔的水即可进行排除，此时的水速度将被减落，进入到封闭腔的水先要经过水密线的阻挡，部分进入封闭腔的水在此也设置了排水系统，最后少量的水将在气密线被完全阻挡。可以说单元式幕墙的防水系统设计还是比较成熟的，然而这种封口板只适用于外立面规则或相邻两单元呈垂直或圆弧状，因此相邻组件上框底板构造厚度部分封口板无法封口，必要时应采用辅助封口措施，因此横滑式单元幕墙有一定的局限性。
2.6.2横滑式单元幕墙防水施工重点、难点
（1）横滑式单元幕墙采用公母槽互嵌结构，吊装过程难免对公母槽造成部分破坏，影响板块密闭性，因此，制定合理吊装方案及合理的成品保护措施将是工程控制的重点难点。
（2）横滑式单元幕墙水平安装精确度较高，排水系统将采用横排模式进行，因此严格控制安装水平精度是控制点，然而因建筑外型造型各异、现场施工条件不满足等客观因素的存在，给施工带来难度，严格控制安装水平精度是工程控制重点、难点。
（3）横滑式单元幕墙质量要求高，因单元板块较大，板块拼缝及楼层间模板接层处防水系统及排水系统是工程的质量控制难点之一。
2.6.3横滑式单元幕墙的“三防系统”
横滑式单元幕墙的特殊安装形式势必要求单元板块的设计及加工要求更高，才能应付生活中的种种自然及人为的不定性因素，因此，单元式幕墙在设计上采用了“三防系统”：.png)
防线一：尘密线设计，此设计是为阻挡灰尘设计的一道密封线，一般由相邻单元的胶条相互搭接实现，起到阻挡灰尘和披水的作用。
防线二：水密线设计，此设计是单元幕墙防水系统的重要防线，部分通过幕墙表面的漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，因此，我们把等压腔的水进行分流处理，将进入等压腔的水有组织的排出，从而达到阻水的目的。
防线三：气密线设计。此设计是单元幕墙的重要防线，由于气体可以自由的进入尘密线及水密线的等压腔，且气密线之间的等压腔和室外基本上是相通，因此水密线不能阻止空气的渗透，我们通过设计在等压腔的位置设置一道气密线，将有效的阻止气体的进入。
其中幕墙的防水系统（水密性）一直是建筑幕墙节点设计的重要问题。据不完全的统计，单元式幕墙板块的水密性在实验室的通过率中有 90%，大部分幕墙样品都需修复才能通过试验。因此，在实际工程应用中为解决幕墙的防水问题，设计师们对防水原理进行了研究和实验，总结并形成一套单元式幕墙的防水设计理论。
3总结
另外，在单元式幕墙的防水排水构造设计中，胶条也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。胶条的材质、延伸率、压缩量以及断面形式都很关键。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙（EPDM）胶条，这种材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐水性，还具有较好的耐化学药品性，可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。EPDM 橡胶有很多种牌号，不同的牌号各有不同的特点，因此可以说三元乙丙橡胶的化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。
参考文献：
[1]JGJ102-2003.玻璃幕墙工程技术规范.中国建筑工业出版社.
[2]方征，姜仁.单元式幕墙防水构造设计要点.
[3]姜仁.建筑幕墙防水概念透析[M].国建筑工业出版社，2009（09）.
[4]李良.横滑式单元幕墙防水构造典型误区分析［J］.建筑幕墙，2013.3.
[5]张军涛.横滑式单元式幕墙系统的结构设计及其工程应用［J］.特种结构，2006.6.23.
[6]张东铭.浅谈单元式幕墙的防水［J］.门窗，2012（12）.
论文作者:王超灵
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：幕墙论文; 单元论文; 室外论文; 胶条论文; 压力论文; 板块论文; 横向论文; 《基层建设》2016年14期论文;