如何在设计和施工方面加强幕墙防水性能

如何在设计和施工方面加强幕墙防水性能

李健

旭密林能源科技（上海）有限公司上海200233

摘要：幕墙是一种新型的外围护结构，它主要是依靠现代化的机械加工技术，并其具有精度高、集成化程度高等特征，所以得到建筑设计师的高度认可和应用。但是在实际的防水设计中，幕墙工艺还是有很多方面的问题存在，主要是雨水渗漏，这样就必须采取一定的补救措施，本文主要对幕墙防水设计进行具体的分析和探究。

关键词：建筑幕墙；设计；施工；防水性；雨幕原理

1幕墙概述

幕墙是建筑的外墙围护，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构或装饰性结构。由于幕墙具有质量轻、设计灵活、抗震能力强、系统化施工等优点，深受现代建筑师追捧和建设方的认可。

幕墙除了要具有足够的强度、隔声性、保温性、抗震性和抗冲击性之外，一个基本的要求就是要具有足够的水密性。但由于设计疏漏、施工不规范等因素，常常导致幕墙渗漏的发生。

2幕墙渗漏的主要因素

幕墙产生雨水渗漏需要三个基本条件：雨水的存在，幕墙有孔隙的存在，驱动力（风压差）的存在。三个条件缺少任何一个，幕墙雨水渗漏都不会发生。所以为了防治幕墙渗漏的发生，就要从减少缝隙，遮挡雨水，减少风压差入手。如果能最大程度的减少这三个影响因素，那么渗漏问题就会很大幅度的降低和消除。

3幕墙提高水密性能设计

3.1应用雨幕原理进行幕墙设计

雨幕原理是指雨水对一层"幕"的渗透将如何被阻止的原理。一般按照开敞外侧层、中间空腔层和内侧密封层进行设置以实现雨幕原理。开敞外侧层，能遮挡大部分雨水，只有少量雨水会进入中间空腔层并淋到内层表面。中间空腔层，由于和室外空气联通，其内部气压与室外气压几乎一致，形成等压效果，消除雨水渗漏的驱动力，起到对室外环境缓冲的作用。内侧密封层，阻止进入中间空腔层的少量雨水进入室内，同时也隔绝室外的空气进入室内，其密封程度是决定幕墙气密和水密性能高低的关键因素。

幕墙设计中，在建筑条件允许的情况下，建议采用雨幕原理进行设计。如石材幕墙或铝板幕墙等金属幕墙按照开敞式方案进行设计。外侧幕墙面板之间接缝处均开敞式不打胶处理，内侧单独设置防水层，放水层面板材质可以为镀锌钢板、防水透气膜等材料。防水层面板之间接缝位置必须全部打胶密封处理。内外层面板之间留有一定的距离的空气层。这样实现幕墙雨幕效应的外部条件就基本形成了，大量雨水被幕墙外侧面材阻挡在了室外，进入中间空气层的少量雨水被内侧防水层有效隔绝在中间层内，这部分雨水由于自重作用而下流至开口处排出。示意简图如下。

在铝合金单元式幕墙设计中“等压腔”设计也是雨幕墙效应应用的体现。在铝合金单元式幕墙的设计中，设置三道密封线：首先是尘密线，尘密线可以阻挡灰尘以及大部分的雨水进入型材腔，尘密线是利用披水胶条挡水，在相邻的单元内是通过相互搭接来实现的。其次，设置了水密线，这样即使一少部分雨水可以通过尘密线达到单元式幕墙的等压腔内，在对等压腔进行合理的设计，使得水可以被及时的排出，进而起到单元式幕墙的防水目的。此外，还有一条气密线，这样弥补了水密线和尘密线的不足，实现了对空气的阻隔和渗透，这样就可以阻止空气的渗透，真正的起到防水的效果。示意简图如下。

雨幕原理是当前幕墙设计中最为有效的防水方案，所以做幕墙设计一定要重视并加以应用。

3.2在易发生渗漏的部位设置流向室外的排水孔

在铝合金单元板块的上横框设计时，要设置有流向室外的排水孔，少量的渗漏水可以通过排水孔排到室外。排水孔孔口内侧要放置吸水海绵条，既可以使渗漏水通过排到室外，又起到使室外的风压变化或雨水渗入减慢和滞后作用。单元横框设置的上、下排水孔应设置在不同断面上，这样设计时会使气流和水流的通道产生迂回或者说是迷宫式。这样设计，单元幕墙外侧的雨水就难于渗入幕墙内部，从而提高幕墙的防雨水渗漏能力。

在框架式幕墙的明框系统设计时，也要考虑在易发生渗漏的部位设置流向室外的排水孔。如铝合金横框的装饰扣盖，建议在装饰扣盖的下端设置较小的排水孔，使从装饰孔盖上端进入的少量雨水及时排出，从而提供幕墙的防雨水渗漏能力。

同样道理，在铝合金开启窗中也要注意在下窗框的左右两端，要设置使雨水流向室外的排水孔。

3.3十字交叉接缝的处理

单元板块安装时，四个单元板块交汇（十字交叉）处的接缝处理对单元体系幕墙的防雨水渗漏至关重要。由于单元板块安装固定方法不同，交汇处各板块角边交点产生的位移大小和方向不同。通过计算可确定各板块的位移量，从而定出各板块之间的接缝间隙。为防止雨水通过交叉接缝间隙进入幕墙，在相邻两单元板块上部安放连接封口板。封口板可用硅酮胶片或铝板加工制作，并用硅酮密封胶粘接封口。单元板块安装时，左、右两板块套插应特别注意防止两板块错位，否则会产生密封胶条变形、扭曲，不能起密封作用，也会产生渗水。

3.4在易发生渗漏的部位设置双层防水层的处理

在建筑形体中，有些位置处于迎水面，甚至有些复杂形体的建筑面存在暂时的积水可能。因此，在这位置的幕墙设计时一定要考虑双层防水，并设置排水坡度，及时将雨水排出。

在幕墙的屋顶女儿包口位置设计中，要考虑双层防水层设置。女儿墙外包口面材（铝板、石材等）拼缝处需打硅酮建筑密封胶进行第一道防水层设置，在女儿墙与上收口横框上用镀锌钢板或防水雨布做第二道防水层处理。这样设计好处是，即使第一道防水层的硅酮建筑密封胶由于日晒雨淋的侵蚀出现了裂缝而导致失效，也不会影响幕墙整体的防水，并且为后面发现密封胶裂纹和更换维修提供了宝贵的时间。

在幕墙的首层底部收口位置设计用，也要考虑双层防水层设置。同样在收口底部面材（铝板、石材等）拼缝处需打硅酮建筑密封胶进行第一道防水层设置，在内侧下横框和结构地面上用镀锌钢板或防水雨布做第二道防水层处理。

3.5幕墙开启窗防水的重点设计

幕墙的悬窗通常采用不锈钢连杆铰链和普通锁，由于拉锁系统自身机械性能和窗框（或窗扇）变形等原因，容易造成窗扇与窗框闭合不紧密，在悬窗的窗扇与窗框之间会出现缝隙，在风荷载作用下雨水极容易渗入到室内。所以设计时能应采用挂式铰链结构和多点锁设置，由于多点锁锁紧强，窗框与窗扇可以闭合紧密，其防雨水渗漏就有很大改善。

框架式隐框幕墙设计时，在开启窗上部加装披水板或在其上方的横向型材上设计有滴水槽，这样当上方的大量雨水顺玻璃面下趟时，雨水被披水板或滴水槽阻隔而向下流趟，而不进入开启窗上部的缝隙。

在幕墙窗的细部节点设计时，要将窗的密封胶条进行有效的交圈设计，是密封条形成可靠闭合的密封圈。同时，要在窗框的下横料两端开始排水空，对进入窗内部腔体的少量雨水进行排出。

在铝合金窗框的设计中，要尽量提高窗框内侧型材档壁，使进入窗框与窗扇之间的少量雨水很难翻越，提高窗的抗渗漏性能。

结束语：

防水构造设计是进行幕墙设计工作的重要的组成部分，它会直接影响幕墙的施工工艺、安全以及功能，甚至会对整个工程项目的质量产生直接的影响，因此需要加强幕墙的防水处理和设计，最大限度的提高其防水性能，为幕墙行业的可持续发展奠定坚实的基础。目前我国的幕墙设计技术还处在发展的阶段，有些技术还不够成熟，所以，作为设计和安装人员，必须具有很强的责任心，在施工过程中不断的总结和积累经验，并且还要做好施工全过程的设计，这样才能确保施工的质量，从而保障工程项目的顺利实施和完成。

参考文献：

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

[2]李奇志.现代幕墙设计运用的节能理念分析[J].大观周刊，2012（11）：135-135.

[3]施梅英.单元式幕墙防水排水设计[J].石油化工建设，2012，（05）