浅谈幕墙防水设计
摘
要:介绍了幕墙发生渗漏的三大主要因素,介绍了雨幕原理和等压原理,并分别以框架
幕墙和单元幕墙为例,介绍了完全密封和结构化防水两种防水设计思想,以及结构化防水
在具体设计中的一些要点。
关键词:水密性;雨幕原理;等压原理;结构化防水
引言
幕墙在建筑行业中可谓后起之秀,依靠现代机械加工技术,幕墙以其高精度、高集成化、
高工厂化,在现代建筑特别高端建筑中占据了越来越重要的地位。幕墙的核心技术性能包括
气密性、水密性、抗风压变形性。本文就水密性的设计理论做以整理探讨。
幕墙的水密性,即雨水渗漏性能是幕墙的重要性能之一,幕墙雨水渗漏性能是指在风
雨同时作用下,幕墙阻挡雨水透过的能力。
幕墙发生渗漏的主要因素有:(
1)幕墙面上有缝隙;(2)缝隙周围有水;(3)有使
水通过缝隙进入幕墙内部的作用。这三个因素缺一,渗漏就不会发生。如果将这三个要素的
效应减少到最低程度,则渗漏就能降低到最小程度。这就是幕墙水密性的理论基础。比较著
名的就是
“雨幕原理”和 “等压原理”。
1 雨幕原理
雨幕原理假定墙体外表面为一层
“幕”,研究如何阻止雨水或雪融水透过这层幕的机理。
它的研究范围包括:缝隙或孔洞影响、重力作用、毛细作用、表面张力的影响、风运动能的影
响、压力差的作用等。据此开发出合理的解决方案,达到成功阻止水渗漏的目的。
2 等压原理
等压原理的核心思想是
“雨幕”两侧的压力达到平衡,消除渗漏三要素中的“作用”,尤
其是风压的作用。实际应用中,真正达到等压并非易事,如自然界中风速是随机的,造成的
波动风压很难使
“雨幕”两侧时时等压。
这两种理论有联系又有区别,实际工程中常结合使用。依据三大要素和两种理论,建筑
幕墙的防水设计先后经历了三个阶段:完全密封(
Front Sealed)、收集储存(Mass or
Storage)和结构化防水(雨幕原理和等压原理)。完全密封和结构化防水分别较明显的对
应于框架幕墙(又称构件幕墙)和单元幕墙。由于幕墙技术传入我国时在国外已发展了相当
长时间,收集储存这种设计方式其时已被摒弃,故而在我国幕墙工程中几乎没有应用。
(
1)框架幕墙(Stick Built System)+完全密封
框架幕墙由于其成本低廉和技术门槛低,目前在我国应用广泛。其防水思想也相对简单
直接,几乎只针对渗漏三要素中的第一点
――缝隙。因此许多低端幕墙在施工中只奉行两个
字
――“打胶”。通过调整胶缝宽度和深度、发泡棒的位置、施胶界面的清洁等手段,来确保密
封胶能够有效的消除所有外露缝隙。
受此思路影响,个别幕墙施工单位甚至忽视了幕墙变形性能和竖框收集排水的设计,
使得完全密封方式原本就存在的耐久性差的缺点更加明显和严重,在一段时间内影响了幕
墙这一新兴舶来品在业主心中的印象,阻碍了幕墙在我国建筑市场的发展。正确的框架幕墙
节点,应做到有效的集水及排水,在竖框中设置导排装置,根据不同形式的竖框规格,随
型材截面设计相应的集水槽,使整个系统形成上下等压腔;选取合理的间隔距离,设置排
水孔,将通过竖框收集的渗水排出室外。
(
2)单元幕墙(Unitized System)+结构化防水
单元式幕墙系统是目前国际上应用比较广泛的一种幕墙结构系统,单元板块可以全部
在工厂车间内进行组装完成,组装精度高,安装速度快,施工周期短;可以与土建主体结
构同步施工,缩短建筑施工周期;结构化防水,逐级减压原理,防雨水渗漏和空气渗透性