单元式幕墙防水原理与结构设计

关键词：单元式；幕墙；防水；原理；处理方法 

　　随着建筑行业的发展和进步，对于墙体的设计成为建筑师设计的重点，特别是单元式幕墙得到了建筑师的喜爱，广泛的应用于墙体的设计，丰富了墙体的样式，彰显了个性，并取得了显著的成效，同时其防水问题也得到了人们的普遍关注。单元式幕墙的防水关系到建筑物的整体质量，对人们的生活起着不可忽视的作用。因此，需要对单元式幕墙的防水原理进行分析，并且采取有效的措施对幕墙进行防水处理，从而提高幕墙的防水性能，推动单元式幕墙在建筑设计中的应用。 

　　一、单元式幕墙的特点分析 

　　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、单元式幕墙防水的原理 

　　单元式幕墙的防水是幕墙设计的一个关键环节，影响着整个工程的施工质量，对人们的生活起着至关重要的影响。通过实践表明，单元式幕墙在防水方面做出了突出的贡献，极大的保证了建筑的整体质量 

　　（一）单元式幕墙的密封线 

　　在单元式幕墙的设计中，存在三道密封线，对防水起到了极大的作用：首先是尘密线，这样可以阻挡灰尘以及大部分的雨水进入型腔，此尘密线是利用胶条挡水的，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，这样墙体表面的一部分水可以通过水密线达到单元式幕墙的等呀腔内，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。 

　　（二）单元式幕墙的防水机理 

　　幕墙出现漏水必须具备三个必要条件，即水的存在、水的运动途径以及水的动力，通常来说压力差是造成幕墙漏水的最主要的原因。 

　　一般来说，在幕墙的插接型腔内部设置了两个以上的等压腔，主要原理是通过对排水孔的控制，实现等压腔与外界环境的等压，从而从根本上解决漏水问题，这是因为幕墙出现接缝漏水最主要的原因是压力差。在幕墙外的雨水或者是其他水进入到室内后，在裂缝以及破口的地方，如果室外的压力大于室内的压力，就导致了幕墙的漏水问题。同时在室外的压力等于或者是小于室内时，即使在幕墙捏存在着裂缝和破口，水也不可能流进室内。可见，在幕墙的设计中实现室外和室内等压，是解决幕墙防水问题的关键所在，这就需要将更多的接缝保持开放状态，形成一个具有一定范围通气空间的等压，避免雨水的渗透。同时为了使水顺利的流出墙体，需要对雨水进行疏导。 

　　三、单元式幕墙防水的结构设计 

　　鉴于在单元式幕墙防水对于建筑物的整体质量有着重要的影响，是决定建筑物整体质量的关键因素，因此需要对单元式防水问题进行一定的处理，明确幕墙防水的途径和处理方法。由于幕墙质量受到多个方面因素的影响，例如设计的水平、材料的质量、加工质量而后组装和安装质量，因此需要了解影响其防水性能的一些因素，有效的开展单元式幕墙设计工作。与此同时，为了提高单元式幕墙的防水性能，需要在进行设计时进行系统性的构造防水，做到防水与排水相结合，进而提高单元式幕墙的整体质量，有效的解决防水问题。这就需要从对单元式幕墙防水设计着手，确保设计的质量，并对施工过程进行监督和管理，做好质量控制，保证施工按照一定的规范进行，避免出现单元式幕墙的漏水问题。 

　　（一）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，要在竖料设置两个空腔，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料的空腔，由专门的管道进入下一层的竖料外腔，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，需要对单元板块著就爱你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。 　　（二）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I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渗入等压腔，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。等压腔界面阻挡了大部分动能水和气流带入的水，进入等压腔体的是少量丧失了动能的渗漏水和毛细作用进入的水，只能在重力的作用下，向下坠落。这就需要对单元式幕墙除了要进行接缝处的防水构造设计以外，还需要进行排水设计，使大量流入到幕墙的雨水能够及时的排出，避免出现大量的雨水渗透，进而对幕墙的内壁起到一定的保护作用。可见，对单元式幕墙的防水处理，既要从防水着手，又要从排水着手，做到相互结合，进而避免雨水渗透到室内。 

　　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。 

　　结语 

　　本文介绍了单元式幕墙的特点和构造，并对其防水原理和方法进行了探讨，目的是为单元式幕墙的防水设计进行研究。鉴于单元式幕墙在建筑行业中占据越来越重要的地位，对保证建筑的质量和起到了积极的促进作用。总之，幕墙的设计成为建筑墙体设计的一个重要组成部分，不仅影响着幕墙的工艺性，还对建筑物的整体质量起着至关重要的影响，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。 

　　参考文献 

　　[1]方中正.玻璃幕墙工程技术规范[J].中国建筑工业出版社，2009（12）. 

　　[2]方征，姜仁.单元式幕墙防水构造设计要点[J].建筑施工要点，2010（09）. 

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