建筑幕墻是集建筑技術(shù)、功能和藝術(shù)于一體的建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，作為一種高級(jí)建筑外墻，它倍受建筑師和開發(fā)商的喜愛。隨著建筑市場(chǎng)的快速發(fā)展，加劇了幕墻市場(chǎng)對(duì)高水平幕墻設(shè)計(jì)的需求，為此幕墻設(shè)計(jì)單位就以豐富的幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式來適應(yīng)和引導(dǎo)市場(chǎng)的需求。比較具有代表性的就是單元式幕墻技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。但是由于企業(yè)的開發(fā)能力不能滿足幕墻市場(chǎng)的需要，存在脫節(jié)現(xiàn)象，致使大量的單元式幕墻的水密性能出現(xiàn)問題，影響了單元式幕墻技術(shù)應(yīng)用和推廣。
隨著我國建筑幕墻的大規(guī)模發(fā)展，人們不僅要求幕墻能夠采光通風(fēng)和遮風(fēng)擋雨，對(duì)建筑幕墻的外觀和視野也提出更高的要求。各種形狀獨(dú)特的幕墻已成為現(xiàn)代建筑的重要組成部分。幕墻的核心技術(shù)性能包括氣密性、水密性、抗風(fēng)壓變形性。防水結(jié)構(gòu)是進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)的重要的組成部分，它會(huì)直接影響幕墻的施工工藝、安全以及功能，甚至?xí)?duì)工程項(xiàng)目的質(zhì)量造成直接的影響。
水密性一直是建筑幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重要問題。經(jīng)不完全的統(tǒng)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室中有80%幕墻樣品需經(jīng)修復(fù)才能通過試驗(yàn)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，也存在同樣的問題。為解決幕墻的防水問題，許多專家學(xué)者對(duì)防水原理進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出完整的防水設(shè)計(jì)理論。比較著名的是“雨幕原理”和在實(shí)際應(yīng)用中常用的“等壓原理”。
建筑幕墻的結(jié)構(gòu)化防水設(shè)計(jì)
從目前的情況來看，單元幕墻系統(tǒng)是應(yīng)用比較廣泛的幕墻系統(tǒng)，它可以將單元板塊全部放在工廠的車間內(nèi)進(jìn)行組裝，由于單元幕墻具有組裝精度高、安裝速度快以及施工周期短等特點(diǎn)，可以將其與土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行一起施工，這樣就有效的縮短建筑工程的施工周期。結(jié)構(gòu)化防水遵循的原理是逐級(jí)減壓的原理，它具有防水滲漏性能良好和空氣滲透性能好的特征。在板塊接縫的位置都是采用EPDM的膠條進(jìn)行搭接密封，同時(shí)幕墻的設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)插接構(gòu)造和擋水膠條進(jìn)行合理的設(shè)置，構(gòu)建成塵密線、水密線，就可以使板塊的插接部位形成了多個(gè)與室外大氣環(huán)境連接相通的等壓腔，從而就很大程度的保證了幕墻的內(nèi)側(cè)沒有水，也從根本上實(shí)現(xiàn)了幕墻良好的水密性能。
擋水膠條是進(jìn)行結(jié)構(gòu)化防水措施的重要部位，也是其主要的組成部分，在正常的情況下，它應(yīng)該具有一定程度的可壓縮量，這樣可以有效的保證單元板塊在溫度效應(yīng)下發(fā)生位置移動(dòng)和變形的時(shí)候，依然可以保證擋水膠條具有密封的能力。同時(shí)要對(duì)幕墻進(jìn)行合理的密封膠條設(shè)計(jì)，這樣就可以保證整個(gè)幕墻防水系統(tǒng)中無密封間斷點(diǎn)的存在。特別是在相鄰位置的上下左右四個(gè)單元板塊形成加法符號(hào)的交點(diǎn)處;在上橫框頂要設(shè)置披水膠條，這是一種比較常見的處理方式，主要是將上下層單元分隔成兩個(gè)不同的防水區(qū)域，這樣既可以有效的避免排水壓力的累積，又可以將加法符號(hào)的十字節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為丁字型字節(jié)點(diǎn)，可以起到簡(jiǎn)化水流分流的效果。
單元式幕墻防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
單元式幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有較高的技術(shù)含量，直接關(guān)系到幕墻的經(jīng)濟(jì)性、安全性、工藝性、功能性、施工及可維護(hù)性。然而系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，它涉及到許多專業(yè)方面的知識(shí)，在此不一一詳述。
從大多數(shù)幕墻測(cè)試的過程來看，單元式幕墻在測(cè)試過程中存在不同程度這樣或那樣的問題。其中水密性、氣密性是比較突出的問題。說明幕墻在防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在一定缺陷。
下面從兩個(gè)方面進(jìn)行闡述：
1.型材斷面構(gòu)造設(shè)計(jì)的合理性
在單元式幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，型材斷面的設(shè)計(jì)非常重要。它不僅決定單元式幕墻的安全性，工藝性。同時(shí)還決定了單元式幕墻的其他物理性能。然而幕墻設(shè)計(jì)師們大多往往只通過力學(xué)計(jì)算重點(diǎn)考慮了型材斷面的設(shè)計(jì)安全性，而忽視了型材斷面對(duì)其他性能的貢獻(xiàn)。因此單元幕墻的雨水滲漏現(xiàn)象非常突出，單元板塊間的自由縫現(xiàn)場(chǎng)堵膠就成了幕墻廠家在現(xiàn)場(chǎng)工程排故過程中所用的主要手段。型材斷面雖然不是固定不變的，但是其斷面的設(shè)計(jì)是有規(guī)律的。它必須將其安全性、工藝性和結(jié)構(gòu)防水同步考慮。由于工程上所用的幕墻節(jié)點(diǎn)形式很多，因此本文不可能詳細(xì)論述，現(xiàn)就如下的典型圖例進(jìn)行分析：
(1)合理設(shè)計(jì)型材端面及型材咬合位置，盡量將水密線與氣密線分離，保證等壓腔發(fā)揮作用;
(2)斷面上盡可能避免制作過程中開工藝孔，氣密線腔壁上禁止開工藝孔;
(3)斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在豎向(或橫向)構(gòu)件上設(shè)置傳遞荷載與作用的專用裝置，盡可能避免氣密線膠條參與傳力;
(4)插接式單元幕墻在斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮板塊安裝后插接件之間有不小于15毫米的搭接長度。 以便有能力適應(yīng)層間變位和吸收現(xiàn)場(chǎng)安裝產(chǎn)生的誤差;
(5)斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮預(yù)留安裝軟披水膠條的槽口，以便板塊安裝后在縫隙處形成阻水屏障，圖2.2 2.1位置密封膠位置;
(6)斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能考慮減少零件數(shù)量，降低構(gòu)件的加工量和加工難度，以便保證板塊的組裝質(zhì)量;
(7)幕墻板塊的型材斷面種類應(yīng)考慮盡可能的少，同時(shí)應(yīng)考慮到盡可能減少零件的組合量，以便減少板塊組裝所形成的縫隙;
(8)單元幕墻的氣密線應(yīng)形成閉合。在結(jié)構(gòu)上必須防止十字接口處存在漏氣的通道。圖1.1 的構(gòu)造中幕墻板塊在十字接口處密封。
2.膠條合理設(shè)計(jì)
在單元式幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，膠條的設(shè)計(jì)也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前工程上所用的膠條大多存在一些問題。究其原因是對(duì)膠條的產(chǎn)品性能缺乏了解，膠條的斷面設(shè)計(jì)存在不合理現(xiàn)象。事實(shí)上膠條的材質(zhì)、延伸率、壓縮量以及斷面形式都很關(guān)鍵。單元式幕墻密封性膠條主要是三元乙丙(EPDM)膠條，這種材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性，還具有較好的耐化學(xué)藥品性，可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用。EPDM橡膠有很多種牌號(hào)，不同的牌號(hào)各有不同的特點(diǎn)，因此可以說三元乙丙橡膠的化學(xué)成分及配方?jīng)Q定了膠條的使用環(huán)境和工作性能。
根據(jù)不同的氣候特點(diǎn)，應(yīng)選用不同的EPDM牌號(hào)?？偨Y(jié)近些年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，膠條的設(shè)計(jì)可遵循以下原則：
(1)在北方地區(qū)，溫差大，冬天溫度很低，最好選用部分充油牌號(hào)，在配方設(shè)計(jì)中充分考慮材料的低溫脆性，這樣硬度對(duì)溫度的依賴性小，便于安裝和使用。
(2)膠條在設(shè)計(jì)時(shí)必須確定合理的斷面形式，選擇合適的EPDM橡膠牌號(hào)，膠條的位置和作用不同，其斷面形式也應(yīng)該不同。
(3)單元與單元對(duì)接位置的披水膠皮，應(yīng)采用硅橡膠，硅橡膠能與硅酮密封膠充分融合，形成阻水屏障。且在接縫位置硅橡膠有很好的拉伸能力滿足日后此位置的變形要求。EPDM因與密封膠不相容，時(shí)間長后由于變形而有縫隙或者脫膠的情況。
(4)對(duì)有特殊環(huán)境要求的膠條，有必要與膠條供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)人員知識(shí)面的不足，充分利用膠條材料的優(yōu)良性能。
現(xiàn)階段，建筑幕墻防水技術(shù)正在向成熟趨勢(shì)發(fā)展，其主要的標(biāo)志就是結(jié)構(gòu)化防水措施，它主要是運(yùn)用等壓和雨幕原理，簡(jiǎn)單的說就是幕墻水密性的理論知識(shí)，與完全密封的防水技術(shù)相比較，結(jié)構(gòu)化防水的措施是比較先進(jìn)和主動(dòng)的措施。它主要可以從幕墻節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始，這就可以將水合理的排出來。
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