玻璃幕墙防水设计的思路

夏伟 王宇

【摘 要】随着全球化进程的不断发展，科学技术的不断革新，经济的不断发展，使得我国在技术创新领域，取得了巨大的成果。为了适应社会的发展，科技的进步，幕墙防水设计就应运而生。在建筑业不断发展的历程上，幕墙防水技术的新理念，就被广泛应用与推广。由于城市化进程，同工业化进程的不断前行，城市中的高层建筑如雨后春笋般相继而生。房屋的渗水现象，不断发生，这就使在建筑业中，防水问题成为焦点，一时间，引起了社会各界的高度重视。本文主要是通过介绍幕墙防水技术的原理，阐述其在现实生活中，对建筑业的发展，做出的巨大贡献。

【关键词】玻璃幕墙；防水；设计

一、设计方案

1、玻璃幕墙的结构形式

通常采用的玻璃幕墙为铝合金玻璃幕墙，而铝合金玻璃幕墙通常有明框、隐框和半隐框三种类型。其中明框玻璃幕墙的特点是横框和竖框都在幕墙外部，因此在建筑物外部可看到明显的横竖线条，具有显著的艺术效果。但是由于明框在外部显露，使得在正常使用过程中容易受到侵蚀而产生破坏。而隐框则是横框和竖框在幕墙内部，在建筑外表面看不到横竖线条，具有简洁美的建筑风格，并且密封效果较好。半隐框则横框或竖框在建筑外表面显露，具有条形装饰效果。但是在目前建筑使用中采用竖框的半隐框幕墙结构较多，这是由于使用横框时雨水管的管道布置在建筑外表面影响建筑效果，将雨水管道等布置在建筑外表面和竖框均匀布置开，具有整齐一致的建筑艺术风格。因此在使用时根据具体要求选用合适的玻璃幕墙风格。

2、使用功能

玻璃幕墙作为建筑的围护结构，通常在设计和施工时考虑幕墙的承受风荷载、雨水渗漏、隔音和保温性能等，对于不同地区的建筑根据当地的气候条件和使用环境、要求等对玻璃幕墙进行具体设计。

3、构造要求

玻璃幕墙在设计和施工时既要考虑到防雨水和防腐、变形等要求，又要考虑幕墙结构的排水效果。明框玻璃幕墙结构中使用的横框和竖框中应使用柔性垫片，采用柔性垫片后可改善幕墙的变形和防水效果，也能降低幕墙结构在风载作用下产生的噪声。除横竖框交接处，采用不同金属材料交接處都应设置柔性垫片进行处理，以防金属材料发生电化学腐蚀。玻璃幕墙拼接时设计的胶缝应保证在10mm左右，并且玻璃幕墙和建筑物的装饰层间距也不应小于5mm，在玻璃幕墙和结构缝隙处采用柔性材料进行嵌缝处理。在结构施工缝处玻璃幕墙也应根据施工缝大小进行施工处理。

4、防火、防雷设计

玻璃幕墙的防火设计主要在各楼层处设置防火带，防火带采用阻燃材料进行填充。进行防火设计时也应根据楼层高度选择玻璃大小，避免同一玻璃跨越两个楼层，以免发生火灾时玻璃破碎火势跨越到上下层建筑中。玻璃幕墙的防雷措施主要做法是将玻璃幕墙的金属边框和结构主体进行有效连接，可采用预埋件和结构主体钢筋连接，同样也可以采用地下引线进行有效连接，并且所使用的导线电阻不得大于10Ω，以保证有闪电来临时玻璃幕墙不会因为电流过大而产生破坏。

5、结构验算

建筑设计时使用的玻璃幕墙应采用具有足够承载力、刚度和稳定性的幕墙，并且幕墙的变形能力和结构位移基本相同。设计时应计算玻璃幕墙的承载力和挠度值，玻璃也应根据玻璃的强度、厚度、面积和温度应力等进行选用。目前所建玻璃幕墙使用的玻璃胶强度过低，因此在进行施工时应对结构胶进行检测和验算，对不合格产品进行退厂或替换处理。

二、玻璃幕墙防水设计的思路

1、单元式玻璃幕墙的防水设计

单元式幕墙在工厂已将单元组件制作完成，靠相邻两单元组件相邻框对插组成组合杆完成接缝，这样在上、下、左、右四个单元连接点上必然有一个四个单元组件对插件均不能到达的地方，此处必然有一个内外贯穿的“十”字洞，该“十”字洞是单元式幕墙防水的薄弱环节。单元式幕墙对插接缝部位的防水构造设计按照雨幕原理进行，该原理通过3道密封线形成等压腔来确保单元的气密性和水密性（图1）。在横（竖）向接缝的外侧设置雨披（第1道防尘、批水密封线），仅在两单元组件连接处留一个小开口，使等压腔与室外空气流通，维持压力平衡，形成一个自上而下、自左到右连续的外壁（雨幕），阻止大量雨水渗入幕墙内部。在阴阳竖料（上下横料）中段设计一个横向（竖向）的对插防水空腔（第2道防水密封线），少量进入等压腔的水将被有组织地排出，不会继续进入室内。在阳竖料（上横料）内侧设计一个横向（竖向）的密封胶条（第3道气密封线），由于防水密封线和气密封线之间的等压腔和室外基本上是相通的，防水密封线不能阻止空气的渗透，阻止空气渗透的任务由最后一道气密封线来完成。

2、明框玻璃幕墙及混框玻璃幕墙的防水设计

明框玻璃幕墙的防水构造设计通常在玻璃的内外侧采用胶条进行双道密封。玻璃内侧的胶条镶嵌于横竖框上，与玻璃形成室内的密封线；外侧的胶条镶嵌于铝合金压板上，压接于玻璃的外侧，与玻璃形成室外的密封线。

明框幕墙需型材断面及工艺配合才能取得较好的水密性效果。明框玻璃幕墙的铝合金压板一般长50mm，每隔350mm放置一块，外扣铝装饰扣条。由于有些位置无铝压板及胶条，若铝装饰扣条开模不好，就会造成铝合金扣条处耐候密封胶的有效厚度不够，耐候密封胶容易发生开裂（图2）。只要在铝装饰扣条开模时，设计弯钩留出打胶空间，就可以保证耐候密封胶的粘结性能，有效避免密封胶开裂现象发生（图3）。明框玻璃幕墙施工中，常会在幕墙淋水试验时发现室内胶条处渗水，有些工程立柱中也有水渗到室内。这些幕墙工程多在横梁两端打胶封堵，胶条直接通长设置，三元乙丙胶条在中横梁处未断开（图4—5），现场做幕墙淋水试验时，水从上面开启窗框的立柱型材胶条槽中流入下面固定玻璃室内侧（图6）。对于这种情况，只要将中横梁位置处的立柱胶条（靠室内侧）断开（图7），注入耐候密封胶，阻断立柱型材胶条槽中的流水通道，淋水试验时固定玻璃室内侧渗水现象即可避免。

三、幕墙在防水构造设计方面的应用实例分析

随着社会在科技方面取得的成果，建筑行业也不甘示弱，将艺术与实用性相结合，将环境的优化同建筑本身联系在一个大环境之中，并应用于实际的建筑当中去。幕墙的应用，减少了“屋内下雨”的现象，减少了高层由于承载的压力过大，而造成对建筑的损害。

我国在建筑业方面，对幕墙防水设计的实例应用，是源于对西方经验总结的基层之上，发展而来的。在工程中，我们曾经采用过高性能的、新型单元式的幕墙。其主要的特点是通过采用具有隐蔽性的连续胶条，对缝隙进行密封工作。这样可以使得缝隙处的水不易进入。这就是我们生活中，所应用的幕墙防水技术。

在单元式的幕墙防水与排水的构造设计上，这种高密度的连续胶条也是呈现良好效果的必要环节。这种胶条，能够使得单元的水密性同气密性都变得持久化。并且，从胶条的材质，可以看出，其具有明显的抗氧化作用。它能够耐得住臭氧的腐蚀作用，还能够耐得住高温与水利的侵蚀作用。这就决定了这种材料，能够在任何条件与情况下，保持原有的形态，无论是高温照射，还是雨水的浸泡，都能够正常的使用。这就是在对幕墙防水设计过程中，应用到我们生活中的实例。

结束语

虽然，现代社会在不断的前进与发展，科學技术的发展也得到了新形势的庇佑，能够发展迅速，使得科学技术的应用，在现实生活中也愈来愈广，但是，在面对雨水渗漏问题，仍然是建筑业对其技术革新的重点。建筑业在近几年的飞速发展，推动了建筑功能与技术在施工中的作用，同时也开始注重在艺术上的表现形式。对幕墙防水技术设计的新型化，能够有效降低人们对雨水渗漏造成的心里阴影，能够推进现代化的发展进程。

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