单元式幕墙设计原理及防渗漏水要点

摘要：随着社会的发展，建筑行业品味的的提高，开发商以及设计单位，包括规划部门对单元式幕墙非常重视。但是质量问题也尤为重要，其中一个最突出的问题就是单元幕墙水密性系统设计上的缺陷，本人依靠多年的设计和施工以及检测经验的基础上，对单元式幕墙防水构造设计的要点提出一些自己的看法和意见，供幕墙设计工作人员进行参考。

关键词：设计理念及发展方向；防水原理特点；关键点位

中图分类号：TV543+.8文献标识码：A文章编号：

引言：

建筑幕墙是集建筑技术、功能和艺术于一体的建筑物护结构，作为一种高级建筑外墙，它倍受建筑师和开发商的喜爱。随着建筑市场的快速发展，加剧了幕墙市场对高水平幕墙设计的需求，故幕墙设计单位就以丰富的幕墙系统结构形式来适应和引导市场的需求。比较具有代表性的就是单元式幕墙技术的应用和发展。但是由于企业的开发能力不能满足幕墙市场的需要，存在脱节现象，致使大量的单元式幕墙的水密性能出现问题，影响了单元式幕墙技术的应用和推广。

1.单元式幕墙的设计理念及发展方向

在以前的大多数幕墙设计中，我们基本上都是从其建筑外观、幕墙及门窗的基本物理性能和造价几方面去考虑，却很少把幕墙及门窗的整体设计和生态环境挂相联系，未针对建造后的幕墙及门窗具有了良好的性能，给人们营造一个良好的居住环境，减少对环境的污染上去设计。这种做法并不符合现代生态环境设计思想的要求，必须进行纠正和改进。当我们进行一个建筑幕墙及门窗设计时，应该对建筑物所处的环境进行分析和了解，充分了解当地的气候情况及有关的环境信息，让我们能够合理的选择幕墙门窗系统方案来满足工程的要求。我们在进行幕墙设计时，不应再简单的把如何节省材料当成仅是为企业省成本，而应视为对整个自然资源环境的节省，对社会的贡献。我们在考虑幕墙立面分格以及开启窗位置的的布置时，不只是简单点的建筑表现形式的问题，而应考虑到生活空间的舒适度、室内外气流流通的最佳方案配置，采光、遮阳、防尘、降噪等多方面的生态环境问题。当我们决定采取何种幕墙及门窗系统的新技术、新材料的时候，不只是简单的从建筑成本上去考虑，而应该从环保的可持续发展的角度去出发，进行我们最后的选择。

2.单元幕墙防水原理特点

2.1单元幕墙的三道密封线

2.1.1尘密线：阻挡灰尘进入而设计的一道防线，一般相邻的单元胶条相互搭接而成，作用是阻挡灰尘和披水。

2.1.2水密线：是单元幕墙的重要防线，通过幕墙表面的少量漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，通过合理的结构设计，进入等压腔时水将被有组织的排出，没有继续进入室内的能力，达到阻水的目的。水密线按实际情况可以设置多道。

2.1.3气密线：其也是单元幕墙的重要防线，之前的水密线和气密线之间的等压腔和室外基本上是相通（有时在连通孔上放置防止灰尘的海棉）的，所以说水密线不能阻止空气的渗透，阻止空气的渗透任务的最后一道防线是由‘气密线’来完成。

2.2单元幕墙防水机理分析

在幕墙表面，为了运用雨幕原理进行防水，设计上使等压腔的压力Pc等于或接近室外压力Po，即水密线两侧的风压基本相等，消除或减轻了风压的作用，使水不通过或很少通过尘密线和水密线进入等压腔。在气密线两侧，缝隙和作用同样不可避免，要达到不渗漏的目的，则要使水淋不到气密线，消除渗漏三要素中水的因素，由于通过尘密线和水密线的水很少或没有，加上合理的组织排水，就没有水淋到气密线，气密线缝隙周围没有水，就不会发生渗漏，从而使单元式幕墙对插部位具有良好的防水能力。单元式幕墙防水的薄弱环节是四个单元的“+”字缝，这是单元式幕墙能否成功防水的关键，目前比较成功的解决方案有横锁式、横滑式和“+”字交叉密封结构等，这里不再赘述。

3.为防止单元式幕墙渗漏水在设计及施工中注意的关键点位

单元式幕墙系统设计具有非常高的技术含量，直接关系到幕墙的工艺性、安全性、功能性、经济性、施工及可维护性等。然而系统设计十分复杂，需要借鉴许多专业知识。从大多数幕墙使用过程中来看，单元式幕墙存在不同程度的问题。其中水密性、气密性是比较突出的问题。说明幕墙在防水系统设计上是存在一定缺陷。单元式幕墙单元板块在工厂里进行制作、组装而完成的，所以说在现场可以直接安装到建筑主体结构上。无论如何连接，单元板块在上下左右以及单元板块“十字”接口处必须进行密封处理。如何从系统设计中处理好这些自由缝是解决单元式幕墙水密性的关键。由于缝隙腔内外的气压差是雨水渗漏的主要动力，因此要求缝隙空腔内的气压与室外气压相等，以防止内外空气压力差将雨水压入腔内。我们可以从以下3个方面进行分析：

3.1在断面构造设计上要科学合理

材料的断面的设计相当重要。它决定了单元式幕墙的安全性，工艺性。同时还决定了单元式幕墙的其他物理性能。但是幕墙设计过程中往往只是经过力学计算重点考虑了型材断面的设计安全性，而忽视了型材断面对其他性能的贡献。因此单元幕墙的雨水渗漏现象非常多，单元板块间的自由缝现场堵胶就成了幕墙厂家在现场工程排故过程中所用的主要手段。型材断面虽然可以改变，但是其断面的设计是有规律的。它必须将其安全性、工艺性和结构防水同步考虑。合理设计型材端面及型材咬合位置，尽量将水密线与气密线分离，保证等压腔发挥作用。

断面上尽可能避免在制作过程中和气密线腔壁上决不允许开工艺孔。断面的设计应考虑在竖向（或横向）构件上设置传递荷载与作用的专用装置，尽可能避免气密线胶条参与传力。插接式单元幕墙在断面设计时应考虑板块安装后插接件之间有不小于15毫米的搭接长度。断面设计时应尽可能考虑减少零件的数量，使构件加工量和加工难度减小，从而保证板块的组装质量。幕墙板块的型材断面应考虑尽可能减少种类，同时也尽量减少零件的组合量，以便减少板块组装所形成的缝隙。

3.2合理的胶条设计

在单元式幕墙的设计时，胶条的设计相当重要。它可以使单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性得到很大的提高。现在工程上所用的胶条大大小小都存在诸多问题，究其原因还是我们对胶条产品性能缺乏足够的了解。事实上胶条的材质与延伸率以及压缩量和断面形式都很关键。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙胶条，它具有很好的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐水性等等，还具有十分好的耐化学药品性，使其可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。而且有很多种牌号，不同的牌号各有不同的特点，因此可以说三元乙丙橡胶的化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。幕墙用三元乙丙胶条的基本成分为三元乙丙胶，碳黑，活性剂，增塑剂，硫化促进剂等。其中胶条的含胶率控制在35％左右，含胶率过低，材料的力学性能特别是拉伸强度、回弹性、耐老化性等变差，使用寿命大为缩短。但含胶率过高，成本会提高，同时材料的性能也同样变差。其中补强剂，硫化剂，增塑剂并不仅仅起到降低成本的作用，只要适量、合理的加入，是能够改善材料性能的。

4.结束语

综上所述，在对以上的许多要点加以重视之后，利用新技术、设计理念的话，对解决单元幕墙水密性系统设计上的缺陷及漏水质量问题都是有着很大的帮助的，望大家共同进行研究，集思广益，将这一问题以最科学、最合理、最实用、最美观的方法解决。

参考文献：

[1]曹星华.新型钢拉锁点式幕墙工程施工[J]建筑施工，2005,1：P27-29.

[2]周鸿等.不规则幕墙施工[J]建筑施工，2006,11：P911-912.