横滑式单元幕墙防水设计研究

横滑式单元幕墙防水设计研究

彭斌芬

深圳市三鑫幕墙工程有限公司广东深圳518000

摘要：幕墙防水系统多是根据“等压原理”和“雨幕原理”进行设计，比较多的是采用多道密封形成很多与室外空气相通的等压腔，实现多级减压，让进入等压腔内部的雨水能够依靠重力排出，达到防水目的。本文就横滑式单元幕墙的防水设计进行探索，供同行借鉴参考。

关键词：单元式幕墙；横滑式；机理；防水构造

一、雨水渗透的机理

单元式幕墙发生渗水现象时，证明该防水系统已经具备了三个要素：缝隙、水的存在、擦洗幕墙等，让水进入到幕墙内部的作用，缺少一个因素都不会发生渗漏。因此，合理控制这三种条件的形成是控制渗漏的关键。缝隙及雨水是无法消除，我们关注的是如何消除能够让雨水进入到内壁的作用，导致渗透产生的作用有重力、压力差等多种，其中压力差是导致大部分幕墙渗漏的原因，如果外壁内、外两侧压力相等，有裂缝水也不会渗入腔体淋不到内壁就不会发生渗漏。单元式幕墙所采用的“雨幕原理”和“等压原理”就是基于此种考虑。下边就横滑式单元幕墙防水系统施工重难点及设计进行分析。

二、横滑式单元幕墙防水系统施工重点、难点

（一）横滑式单元幕墙防水系统的特点

横滑式单元幕墙上部单元板块的下框是能够自由滑动。因此，当主体结构层间的位置发生变化时，上单元组件不再定位在原来对齐的下单元组件上框中，有可能局部在相邻下单元组件的上框中自由滑动。鉴于此种滑动，在地震中单元组件本身平面内变化比主体结构层间位移小。

横滑式单元幕墙防水系统、排水功能施工技术相对比较成熟，大大提高幕墙的水密性。横滑式单元幕墙防水系统共设有“三道防线、两个腔体”，即：气密线、水密线、尘封线，两腔：等压腔、封闭腔，当外部水压将水挤压进入等压腔，这边有设置一道尘封线进行挡水，进入等压腔的水即可进行排除，此时的水速度将被减落，进入到封闭腔的水先要经过水密线的阻挡，部分进入封闭腔的水在此也设置了排水系统，最后少量的水将在气密线被完全阻挡。可以说单元式幕墙的防水系统设计还是比较成熟的，然而这种封口板只适用于外立面规则或相邻两单元呈垂直或圆弧状，因此相邻组件上框底板构造厚度部分封口板无法封口，必要时应采用辅助封口措施，因此横滑式单元幕墙有一定的局限性。

（二）横滑式单元幕墙防水施工重点、难点

（1）横滑式单元幕墙采用公母槽互嵌结构，吊装过程难免对公母槽造成部分破坏，影响板块密闭性，因此，制定合理吊装方案及合理的成品保护措施将是工程控制的重点难点。

（2）横滑式单元幕墙水平安装精确度较高，排水系统将采用横排模式进行，因此严格控制安装水平精度是控制点，然而因建筑外型造型各异、现场施工条件不满足等客观因素的存在，给施工带来难度，严格控制安装水平精度是工程控制重点、难点。

（3）横滑式单元幕墙质量要求高，因单元板块较大，板块拼缝及楼层间模板接层处防水系统及排水系统是工程的质量控制难点之一。

三、横滑式单元幕墙防水系统设计分析

（一）横滑式单元幕墙的

“三防系统”横滑式单元幕墙的特殊安装形式势必要求单元板块的设计及加工要求更高，才能应付生活中的种种自然及人为的不定性因素，因此，单元式幕墙在设计上采用了“三防系统”：

防线1：尘密线设计，此设计是为阻挡灰尘设计的一道密封线，一般由相邻单元的胶条相互搭接实现，起到阻挡灰尘和披水的作用。

防线2：水密线设计，此设计是单元幕墙防水系统的重要防线，部分通过幕墙表面的漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，因此，我们把等压腔的水进行分流处理，将进入等压腔的水有组织的排出，从而达到阻水的目的。

防线3：气密线设计。此设计是单元幕墙的重要防线，由于气体可以自由的进入尘密线及水密线的等压腔，且气密线之间的等压腔和室外基本上是相通，因此水密线不能阻止空气的渗透，我们通过设计在等压腔的位置设置一道气密线，将有效的阻止气体的进入。

其中幕墙的防水系统（水密性）一直是建筑幕墙节点设计的重要问题。据不完全的统计，单元式幕墙板块的水密性在实验室的通过率中有90%，大部分幕墙样品都需修复才能通过试验。因此，在实际工程应用中为解决幕墙的防水问题，设计师们对防水原理进行了研究和实验，总结并形成一套单元式幕墙的防水设计理论。

（二）单元式幕墙防水系统设计分析及原理

横滑式单元幕墙系统设计具有较高的技术含量，从幕墙测试的结果来看，横滑式单元幕墙存在不同程度的问题。其中水密性是比较突出的问题。因此我们将对幕墙在防水系统进行分析。

单元式幕墙单元板块是典型的“装饰工业化”生产模式，单元板块采用插接还是对接，其上下左右以及单元板块“十字”接口处均需要密封处理。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。研究发现由于缝隙腔内外的气压差导致雨水渗漏进板块等压腔，从而影响了板块的水密性，因此如何使要求缝隙空腔内的气压与室外气压相等，我们将解决大部分的板块漏水问题。

（1）胶条设计的合理性

在单元式幕墙的系统设计中，胶条的设计也是非常重要的一个环节。它决定了单元式幕墙的水密性、气密性以及幕墙防水性能的耐久性。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙（EPDM）胶条，可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用，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。其中补强剂，硫化剂，增塑剂并不仅仅起到降低成本的作用，在胶条的设计使用中，我们根据现场的施工情况及型材的断面大小情况，选择合理的胶条，胶条的间距及长度应结合实际情况而布置。

（2）型材断面构造设计的合理性

型材断面的设计在单元式幕墙的系统设计中非常重要，它不仅关系到单元式幕墙的安全性能，同时还决定了单元式幕墙的其他物理性能。

在传统的设计思路中设计师通过计算型材力学性能来选择型材的规格型号，而忽视了型材断面在保温、节能等方面的物理性能等因素的运用，单元幕墙的型材断面也是影响板块漏水的因素之一，因此在选择合理的型材及材料材质的同时也必须将型材的安全性、工艺性和结构防水性考虑其中。

（三）横滑式单元幕墙防水施工质量保证措施

（1）增加顶面铝塑板封板设计

横滑式单元幕墙板块安装完成后，板块之间会出现接缝，我们在加工厂预制封顶板采用600×150×20mm的铝板进行封顶，周边采用密封处理，防止水进入板块接缝处。

由于单元式板块是在工厂进行加工生产，因此，我们要求对进出的板块进行严格的质量检查，特别是对于板块注胶的质量进行全数检查，对易锈易漏部位进行复检，检查合格后安排吊装。

（3）增设多功能插芯

在考虑结构防水的功能同时，我们又在结构排水上进行了深化设计，在板块与板块相接处设有多功能插芯，这样不仅使横向通过多功能插芯连接并传递荷载的同时还可以保证板块的垂直度和平整度。

（4）增设封边立框。

横滑式单元幕墙板块收边均采用插接处理，以母竖框为单元板块的边界框，反之以公竖框为收口封边框，由于在现场安装施工过程中，各种不定性因素的影响造成一定的施工质量缺陷，考虑到这些问题，我们建议公母槽交接边框采用独立框进行处理，这样可以增加整体密闭性及安装观感，接缝处采用独立打胶密封处理，确保密封性。

四、结束语

单元式幕墙在建筑行业大力提倡“工业化”生产的形势下孕育而生，在被越来越多的开发商和施工单位接受的同时，也在设计师的研究下越来越完善，技术也在不断的传新和改进。本文所讲述的单元式幕墙防水系统只是众多防水研究体系的一种，相信在大家的不断努力下，单元式幕墙的防水技术将更加完善。

参考文献：

[1]李良.横滑式单元幕墙防水构造典型误区分析［J］.建筑幕墙，2013.3.

[2]张军涛.横滑式单元式幕墙系统的结构设计及其工程应用［J］.特种结构，2006.6.

[3]张东铭.浅谈单元式幕墙的防水［J］.门窗，2012（12）.