无竖框玻璃幕墙干式密封构造设计

李丹鄂

（中信建筑设计研究总院有限公司，武汉 430000）

1 引言

公共建筑外立面一般采用幕墙来进行装饰设计，应用最广泛的为构件式玻璃幕墙。传统的构件式玻璃幕墙中的横缝、竖缝采用现场打注密封胶的方法，对玻璃幕墙进行密封。现对传统的构件式玻璃幕墙进行改进，采用横向现场打注密封胶、竖向采用胶条的方法进行密封。

2 构件式玻璃幕墙现状

JGJ 102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》[1]中提及玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙，按形式可分为：

1）明框玻璃幕墙；

2）隐框玻璃幕墙；

3）半隐框玻璃幕墙。这种划分是按金属框架的竖向或横向构件是否显露于面板外表面来进行划分的。

随着人们对建筑通透、美观、气派需求的不断提高，无竖框幕墙这种新型构件式玻璃幕墙越来越受到欢迎。对玻璃板块接缝处进行构造设计对可能渗入雨水和形成冷凝水部位，采取导排构造措施。传统的构件式玻璃幕墙需要在现场打注密封胶，很难保证胶缝的质量。另外，不能对可能渗入的雨水和冷凝水进行导排。为了提高施工现场的质量要求，应当尽量在施工现场少打注密封胶，甚至不注胶，这就成为幕墙施工的一大难题。

3 改进后的方案设计及原理

为了解决上述问题，现有一种新型无竖框的玻璃幕墙，竖向干式密封构造设计，可大大减少现场的注胶量，提高幕墙系统的施工质量。

这种设计没有竖框，它包括若干横梁及设于相邻横梁之间的玻璃面板，其特征在于：横向相邻玻璃面板之间的竖向缝中设有密封胶条，该密封胶条的横断面呈鱼骨状，当密封胶条的头部和中部置于玻璃面板之间的竖向缝隙内部时，翅片末端与玻璃面板紧贴，密封胶条翅片在横向相邻玻璃面板之间构成纵向空腔。密封胶条上的翅片为弯曲状，位于玻璃面板之间缝隙内部的翅片是向着密封胶条尾端弯曲，呈“倒刺”结构。相邻玻璃面板的竖向缝隙中，在密封胶条头端的外侧设有密封胶。密封胶条的尾端翅片露于该玻璃面板外侧并紧贴该玻璃面板，将该玻璃面板之间的缝隙覆盖密封；密封胶条使得横向相邻玻璃面板之间构成纵向空腔，且该纵向空腔与玻璃面板和横梁之间的间隙构成的横向空腔连通。

横梁外侧连接有用于压紧玻璃面板的压板，该压板外侧设有扣盖，在横梁、压板和扣盖上设有排水孔，使得连通的横向空腔和纵向空腔与外界连通。该横梁和压板的接触面上分别设有凹槽而形成第一排水孔，该扣盖底部设有第二排水孔。第一排水孔和第二排水孔均靠近密封胶条设置，组成竖直的排水通道。密封胶条的顶底跟玻璃面板的顶底分别相齐，使得纵向空腔与横向空腔连通，横梁上还设有通气孔，其与排水孔交错设置，使得纵向空腔和与横向空腔与外界连通，方便排水。通气孔优选设置在横梁的下部。横梁与玻璃面板之间、压板与玻璃面板之间均设有防水胶条。

此效果是：在横向相邻两个玻璃面板之间，设置密封胶条，单独或再加上室内侧的密封胶，在横向相邻两玻璃面板之间构成内、外侧封闭的纵向空腔且与横梁槽口、玻璃面板之间的横向空腔连通，并在横梁等部件上设置排水口和通气孔，构成等压腔，实现雨幕式排水。另外，密封胶条的设置，只需要在室内侧密封胶条的头端外侧，打上一道密封胶就能实现气密性要求，大大减少了现场的注胶量，提高了幕墙系统的质量。

4 改进后的实际案例应用

本文以具体实施案例的结构设计图来说明此新型无竖框玻璃幕墙干式密封结构和所欲达到的技术效果。

在实际工程应用中，幕墙横向分格为3 m，竖向分格为2 m，无竖框式玻璃幕墙。如图1～图3所示，包括横梁1及设于相邻横梁之间的玻璃面板2，横梁1与主体结构相连，并设置玻璃托条，玻璃面板2嵌入上下横梁1形成的凹槽内。横向相邻玻璃面板2之间的缝隙中设有密封胶条3。横梁1外侧有用于上压紧玻璃的压板5，该压板5外侧设有扣盖6，该横梁1和压板5的接触面上，分别设有凹槽而形成第一排水孔9（见图4），该扣盖6底部设有第二排水孔12。第一排水孔9、第二排水孔12均靠近密封胶条3设置，从而组成竖直的排水通道。横梁1下部设有通气孔8，使得密封胶条3相邻翅片之间的竖向空腔11与横梁槽口与玻璃面板2之间的横向空腔10与外界连通构成等压腔，有利于积水排出。

图1 构件组成示意图

图3 密封结构的排水路径图

图4 密封结构的横剖节点示意图

如图2和图5所示，该密封胶条3包括一条状本体33，该本体33的两个相对侧面上设置若干弯曲状翅片34，优先成对设计，使得该密封胶条3的横断面呈鱼骨状，该横断面上，密封胶条3的两端，其中一端为头端31，另一端为尾端32，头端31和尾端32之间部分为中部，该密封胶条的头端31和中部置于玻璃面板2之间的缝隙内部，翅片34末端与玻璃面板2以及中空玻璃板上的间隔物紧贴，翅片34优选是向着尾端弯曲，呈“倒刺”结构。该密封胶条3的尾端的翅片露于该玻璃面板2外侧，且具有向头端弯曲的部分，当密封胶条装置在分缝中时，具有向头端弹性弯曲的趋势而紧贴该玻璃面板2（见图2），将该玻璃板面板2之间的缝隙覆盖密封。为了加强密封的气密性，该密封胶条3头端的外侧设有密封胶4（见图2），密封胶4表面与缝隙两侧的玻璃2的表面平齐。

图2 密封结构的纵剖节点示意图

图5 竖向密封胶条的结构示意图

横梁1与该玻璃面板2之间、压板5与该玻璃面板2之间均设有密封胶条7。室外侧设置横向贯通的金属扣盖6，扣盖6底部设置排水孔12，横向相邻玻璃板块之间的竖向拼缝中塞入“鱼骨”式密封胶条3，密封胶条3尾端的翅片32搭接在两个玻璃面板2的外侧面上，实现初步防水，而中部和头端的翅片34则深入两个玻璃面板2之间的缝隙中，和玻璃面板2边缘形成若干个上下贯通的封闭内腔，实现玻璃上下两个端面的等压，进而形成若干道防水内腔。位于玻璃面板2之间缝隙内部的翅片34，同时又呈“倒刺”结构，这样密封胶条3塞入后则很难自行脱落，实现了很好的防水效果。在室内侧密封胶条头端打上一道密封胶4来实现气密性要求。使用此胶条后，大大减少了现场的注胶量，提高了幕墙系统的质量。

此新型无竖框式玻璃幕墙，依靠横梁1与主体结构相连，玻璃面板2固定在横梁1上，横向相邻两个玻璃面板2之间直接拼缝，从室外侧向拼缝内塞入“鱼骨”式密封胶条3，室内侧打注密封胶4，密封胶条3顶底跟玻璃面板2顶底分别相齐，使玻璃板块四周形成等压贯通腔体。即使有雨水渗入，也可通过“鱼骨”式密封胶条3的内腔流出，实现雨幕原理。

横梁1和压板5及扣盖6的排水孔在同一位置，靠近竖向玻璃缝，缩短排水路径，便于雨水排出。其距坚向玻璃缝的水平距离可根据跨度自由确定；增设通气孔，跟排水孔交错设置，起到横梁槽口与室外大气贯通作用。其具体位置见图4。水流的路径在图3和图4上已注明，都是向下排水。

5 结语

无竖框式玻璃幕墙系统的设计构想，来源于幕墙施工现场。传统的构件式玻璃幕墙，现场有大量的打注密封胶工作，效果也达不到设计师所要的效果。为了解决这个问题，经过大量的思考、论证，对传统的构件式玻璃幕墙做出了改进，即无竖框式玻璃幕墙系统。在实际工程案例中已经证明，此系统在施工现场，安装方便、迅捷，减少施工现场打注密封胶的工作量，提高了工作效率、施工质量和外观效果。在设计过程中，利用了雨幕原理，使进入幕墙缝隙的雨水能够通过竖向空腔、横向空腔迅速排除，避免雨水进入室内，大大提高了幕墙的水密性，降低幕墙漏水的可能性。