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【摘 要】 单元式玻璃在我国起步比较晚,随着改革开放,国内经济环境越来越好,单元式玻璃幕墙已被更多的人接受,国内有很多关于大型幕墙公司,都是从无到有积累了很多关于单元式幕墙经验。本文分析了单元式幕墙的防水设计。
【关键词】 单元式幕墙;幕墙防水;设计
一、单元式幕墙的特点分析
与传统的幕墙不同,单元式幕墙有着无法比拟的优势,对建筑行业幕墙的发展起着重要的指导作用,提高了建筑幕墙行业的利润空间。在等压原理的支持下,单元式幕墙有效的解决了漏水的问题,并且安装方便,这是因为在单元式幕墙的单元件的高度与楼层的高度是一致的,可以使传力更加简洁,同时由于在单元件的制作中,可以将各种材料安装在一个单元件上,进而大大的提高了建筑的工业化程度,并且在厂内进行相应的检查,保证建筑的整体质量。此外,单元式幕墙的安装和土建施工可以有效的结合,进而缩短整个工程施工的周期,此外,单元式幕墙的安装可以在楼内完成,这就减少了脚手架等基本设备的投入和使用,同时加大了墙体的美观性和密封性。可见,单元式幕墙有着独特的优势,是一种高质量的高效率的幕墙,对推动幕墙行业的发展指明了方向。
二、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:
水的存在,如:擦洗幕墙用水、下雨、结露等;
水运动所需途径,如:孔隙存在;
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。
三、单元式幕墙防水的结构设计
1、单元式幕墙防水构造的设计
首先,要设计三道密封线,第一道对雨水进行阻挡,第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止,第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下,流到幕墙的外部。其次,要在竖料设置两个空腔,这样外侧空腔的水可以直接排出,而流入到内侧的水可以进入横料的空腔,由专门的管道进入下一层的竖料外腔,进而排出到幕墙的外部,这样就很大程度的减少了风压的影响。最后,还要在十字接缝处放置海绵胶条,进而封堵构造性的小缺口,实现对防水系统的基本设计。
型材断面的设计是幕墙设计中的一个关键环节,不仅对幕墙的安全性和工艺性有着促进作用,还对幕墙的其他物理功能有着决定作用,为了避免忽视型材断面构造的作用,需要对单元板块著就爱你进行现场堵胶的方式。首先,要合理设计型材断面的咬合位置,实现气密线和水密线的分离,这样可以保证等压腔发挥应有的作用。其次在对断面进行设计时,要避免开工艺孔,同时要在竖向构件上设置专用的装置,用来传递负载,由于在现场安装过程中会出现失误,因此需要留有足够的位移空间。此外,减少零件的数量和型材断面的种类,可以有效的减少裂缝的出现,进而保证组装的质量。在幕墙的系统设计中,胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性,因此需要加强对胶条设计的重视,研究胶条的性能,包括延伸度和压缩量,在当前的幕墙设计中,使用最多的是三元乙丙胶条,该胶条具有独特的优势,具有较强的抗氧化性、耐水性等,可以长期的暴露在自然环境中,在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性,因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条,一般而言,北方的温差大,宜选用合理牌号,并结合合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求,需要加强与生产厂商的联系,充分了解并利用其优良性。
2、单元式幕墙排水构造的设计
为了保证单元式幕墙的质量,除了要进行防水构造的设计以外,还需要进行排水构造的设计,做到防水与排水相结合。鉴于在单元式幕墙的使用中,外壁的压力主要来源于风,而风具有时间和空间的动态变化,这就致使难以达到完全的等压,外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。
为了达到等压的效果,需要通过空气流通来达到平衡,这样就可能在空气流通的带动下,将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的,风压随高度增加,有时幕墙外表面也有局部(边角、顶部)呈负风压状态,当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时,等压腔内压力约为两个开口处风压(负风压)的平均值,雨水总是沿着压力降方向渗入,外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水渗入等压腔,因此应该考虑雨幕层(外壁)必然有少数偶然渗漏的可能,这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压腔界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水,进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水,只能在重力的作用下,向下坠落。这就需要对单元式幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外,还需要进行排水设计,使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出,避免出现大量的雨水渗透,进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。
可见,对单元式幕墙的防水处理,既要从防水着手,又要从排水着手,做到相互结合,进而避免雨水渗透到室内。在实际的构造设计中,一般是采用在横(竖)向接缝的外侧设置雨披,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,以维持压力平衡,这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁(雨幕),雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部,仅开口处有少量雨水渗入,用封口板(集水槽)将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄,且排水孔远离接缝,减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元,减少等压腔与室外压力差,从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透,需要做好各个环节的衔接工作,这就需要增设外接口板,这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外,避免其进入等压腔,与此同时,外封口板要进行向下的开口构造,一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔,另一方面还可以保持空气的流通,进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
四、结束语
建筑单元幕墙在我国随着高层、超高层建筑物的增多而增多,几乎哪里有高层建筑哪里就有各种幕墙。国外发达国家幕墙业经历百余年的历史,而在我国仅用了十多年时间即迎头赶上。从大的城市直至部分乡镇,均可看到各种形式的幕墙,因此对其防水设计就显得尤为重要。
参考文献:
[1]董卫国;李泰炯;童军庆.浅谈超高层建筑单元幕墙防水设计要点[J].建筑机械化,2012.
[2]连世洪.高层建筑单元式幕墙防水设计探析[J].四川建材,2013.
[3]陈旭东.单元式幕墙的防水设计问题分析[J].四川建材,2011(5).
【关键词】 单元式幕墙;幕墙防水;设计
一、单元式幕墙的特点分析
与传统的幕墙不同,单元式幕墙有着无法比拟的优势,对建筑行业幕墙的发展起着重要的指导作用,提高了建筑幕墙行业的利润空间。在等压原理的支持下,单元式幕墙有效的解决了漏水的问题,并且安装方便,这是因为在单元式幕墙的单元件的高度与楼层的高度是一致的,可以使传力更加简洁,同时由于在单元件的制作中,可以将各种材料安装在一个单元件上,进而大大的提高了建筑的工业化程度,并且在厂内进行相应的检查,保证建筑的整体质量。此外,单元式幕墙的安装和土建施工可以有效的结合,进而缩短整个工程施工的周期,此外,单元式幕墙的安装可以在楼内完成,这就减少了脚手架等基本设备的投入和使用,同时加大了墙体的美观性和密封性。可见,单元式幕墙有着独特的优势,是一种高质量的高效率的幕墙,对推动幕墙行业的发展指明了方向。
二、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:
水的存在,如:擦洗幕墙用水、下雨、结露等;
水运动所需途径,如:孔隙存在;
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。
三、单元式幕墙防水的结构设计
1、单元式幕墙防水构造的设计
首先,要设计三道密封线,第一道对雨水进行阻挡,第二道对遗漏和部分冷凝的水进行阻止,第三道是将进入等压腔的水在专门通道的指引下,流到幕墙的外部。其次,要在竖料设置两个空腔,这样外侧空腔的水可以直接排出,而流入到内侧的水可以进入横料的空腔,由专门的管道进入下一层的竖料外腔,进而排出到幕墙的外部,这样就很大程度的减少了风压的影响。最后,还要在十字接缝处放置海绵胶条,进而封堵构造性的小缺口,实现对防水系统的基本设计。
型材断面的设计是幕墙设计中的一个关键环节,不仅对幕墙的安全性和工艺性有着促进作用,还对幕墙的其他物理功能有着决定作用,为了避免忽视型材断面构造的作用,需要对单元板块著就爱你进行现场堵胶的方式。首先,要合理设计型材断面的咬合位置,实现气密线和水密线的分离,这样可以保证等压腔发挥应有的作用。其次在对断面进行设计时,要避免开工艺孔,同时要在竖向构件上设置专用的装置,用来传递负载,由于在现场安装过程中会出现失误,因此需要留有足够的位移空间。此外,减少零件的数量和型材断面的种类,可以有效的减少裂缝的出现,进而保证组装的质量。在幕墙的系统设计中,胶条的设计关系着其水密性、气密性以及防水性能的耐久性,因此需要加强对胶条设计的重视,研究胶条的性能,包括延伸度和压缩量,在当前的幕墙设计中,使用最多的是三元乙丙胶条,该胶条具有独特的优势,具有较强的抗氧化性、耐水性等,可以长期的暴露在自然环境中,在幕墙设计方面获得了广泛的应用。同时由于不同型号的胶条具有不同的特性,因此需要根据实际的施工情况选择合适的胶条,一般而言,北方的温差大,宜选用合理牌号,并结合合理的断面结构。如果对胶条有特殊的要求,需要加强与生产厂商的联系,充分了解并利用其优良性。
2、单元式幕墙排水构造的设计
为了保证单元式幕墙的质量,除了要进行防水构造的设计以外,还需要进行排水构造的设计,做到防水与排水相结合。鉴于在单元式幕墙的使用中,外壁的压力主要来源于风,而风具有时间和空间的动态变化,这就致使难以达到完全的等压,外壁的内外侧的压力会随着风的波动而变化。
为了达到等压的效果,需要通过空气流通来达到平衡,这样就可能在空气流通的带动下,将水带入到等压腔内。风压在幕墙外表的分布也是不平衡的,风压随高度增加,有时幕墙外表面也有局部(边角、顶部)呈负风压状态,当两个开I口处风压不等或一处为正风压另一处为负风压时,等压腔内压力约为两个开口处风压(负风压)的平均值,雨水总是沿着压力降方向渗入,外侧压力大于等压腔压力的开口处就会有雨水渗入等压腔,因此应该考虑雨幕层(外壁)必然有少数偶然渗漏的可能,这样就要使已渗入等压腔的水即时排出至室外。等压腔界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水,进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水,只能在重力的作用下,向下坠落。这就需要对单元式幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外,还需要进行排水设计,使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出,避免出现大量的雨水渗透,进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。
可见,对单元式幕墙的防水处理,既要从防水着手,又要从排水着手,做到相互结合,进而避免雨水渗透到室内。在实际的构造设计中,一般是采用在横(竖)向接缝的外侧设置雨披,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,以维持压力平衡,这样形成一个自上而下、自左到右一个连续的外壁(雨幕),雨披沿接缝全长阻止大量雨水渗入幕墙内部,仅开口处有少量雨水渗入,用封口板(集水槽)将沿竖框空腔下落的水分层集水并即时排至室外面板表面下泄,且排水孔远离接缝,减少缝隙周围水的聚集。封口板又将杆件空腔分隔成较短的分隔单元,减少等压腔与室外压力差,从而减少通过开口渗入等压腔的雨水。为了避免雨水的大量渗透,需要做好各个环节的衔接工作,这就需要增设外接口板,这样就可以让从空腔中下落的水能够排到室外,避免其进入等压腔,与此同时,外封口板要进行向下的开口构造,一方面可以避免水在重力的作用进入等压腔,另一方面还可以保持空气的流通,进而使水无法在重力和气流渗入作用下进入到等压腔。
四、结束语
建筑单元幕墙在我国随着高层、超高层建筑物的增多而增多,几乎哪里有高层建筑哪里就有各种幕墙。国外发达国家幕墙业经历百余年的历史,而在我国仅用了十多年时间即迎头赶上。从大的城市直至部分乡镇,均可看到各种形式的幕墙,因此对其防水设计就显得尤为重要。
参考文献:
[1]董卫国;李泰炯;童军庆.浅谈超高层建筑单元幕墙防水设计要点[J].建筑机械化,2012.
[2]连世洪.高层建筑单元式幕墙防水设计探析[J].四川建材,2013.
[3]陈旭东.单元式幕墙的防水设计问题分析[J].四川建材,2011(5).