单元幕墙防水原理浅析

摘要：单元式幕墙在建筑师和开发商心中是高质量、高档次、高效率幕墙的象征，是否真正实现了“三高”，本文认为还有一定的差距。在单元式幕墙的设计中，防水处理显得尤为重要，关系到整个建筑的质量。本文笔者从单元式幕墙的特点着手，分析了其防水原理，探讨了单元式幕墙防水的处理方法，进而为单元式幕墙的设计提供指导和借鉴。

关键词：单元式建筑幕墙；防水原理

中图分类号： TU57 文献标识码： A

前言

建筑幕墙作为建筑护结构，其主要的功能是将室内外空间进行隔断，创造一个良好的室内环境，为了达到上述功能，幕墙系统必须具有良好的抗风压性、水密性等性能，而对于单元式幕墙来说，水密性能无疑是最难解决的问题，一旦单元式幕墙渗水，必将严重影响建筑的室内环境，降低建筑物的使用功能和寿命，而单元式幕墙渗水的原因极其复杂，主要有设计水平、材料质量、加工质量、组装质量、安装质量等等。

一、单元式幕墙的特点

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，要在竖框设置两个空腔，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框的空腔，由专门的管道进入下一层的竖框外腔，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。

三、单元式幕墙防水系统设计要点

3.1众所周知，单元式幕墙的质量是由设计水平、材料质量、加工质量、组装质量、安装质量决定的。本文就能够影响单元式幕墙防水性能的诸多因素进行分析，为建筑幕墙的应用提供参考。请看下面 2 张图：

图1 图2

这是一种比较成熟的单元式幕墙构造，下面详细分析它的设计特点：

首先，这种构造设计了三道密封，第一道阻止大量雨水，第二道阻止第一道遗漏的和部分冷凝水，第三道阻止全部能到达等压腔的水进入室外，并通过专门设计的通道，经重力作用引水到下一层接缝处，从而排到幕墙外部。

其次，竖框设计了两个空腔，外侧腔中的大量直接排到幕墙外部，内侧腔中的水进入横框的空腔中，并经排水孔进入专门设计的去水通道，排到下一层的竖框外腔中，再排到幕墙外部。这种设计能最大程度地减小风压对等压腔的影响。

最后，在十字接缝处设有两条高压缩性高密度海绵胶条，有效封堵此处的两个构造性小缺口。

3.2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。

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。首先，必须有高品质的材料，俗话说，“巧妇难为无米之炊”。其次，必须有一个合格的加工厂、技术精湛的工人、性能卓越的加工设备。最后，必须有一只精锐的安装队伍。有了这些强大的人力、物力、技术等支持，一定能做出品质优良的单元式幕墙产品。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]姜仁，方征.单元式幕墙防水构造设计要点，2005-10-27；

[2]张开军.详解单元式幕墙防水原理及处理方法，建材发展导向，2011年4期；

[3]许红波.单元式幕墙防水原理与结构设计，中国新技术新产品，2013年16期；

[4]姜仁.建筑幕墙防水概念透析[M]，国建筑工业出版社，2009（09）。