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单元幕墙十字位水密气密的设计经验(一)

发布时间:2018-12-27 14:25:38浏览次数:10793文章出处:湖南幕墙设计顾问

  单元式幕墙是当今常见幕墙形式,从诞生之初开始,围绕它的话题中最突出的就是水密气密。利用“雨幕原理”等各种学术理论设计的缝隙插接密封是解决大面密封的惯常做法。然而在四个单元板块角部汇交的那一点,俗称“十字位”,它的密封则成为了单元幕墙防水的难题。没有水密性,谈何气密性。因为在此位置板块的连续密封很难再连续北京科华国际幕墙公司,需要通过合理的型材设计来解决密封问题。经过这十几年的发展,大家正在往一个正确的方向不断完善该部位的密封设计,下面将研发和施工中总结的一些经验和大家一起分享、探讨。

单元幕墙十字位水密气密的设计经验

单元幕墙十字位水密气密的设计经验

  1 单元幕墙各种定义

  单元幕墙,是指在工厂车间内将加工好的各种构件和饰面材料组装成一层或多层楼高的单元板块,运至工地进行整体吊装,与主体结构上的预埋件精确连接的幕墙。他的优点在于板块加工精度高,施工现场工作量少,安装时间短有利于工期。所以现在大多数业主都接受甚至指定采用这种幕墙形式,可以这样说,做好单元幕墙,是在幕墙行业占有一席之地的必要条件之一。

  谈到单元幕墙防水,一定要先引入以下概念:

  1.1 防水三要素

  众所周知,幕墙发生渗漏要具备三个必要条件:

  (1)幕墙面上要有缝隙;

  (2)缝隙周围要有水;

  (3)要有使水通过缝隙进入幕墙内部的作用。

  这三个必要条件中如果缺少一项渗漏就不会发生。同样,如果将这三个条件的效应减少到最低程度,则渗漏也可降低到最小程度。

  1.2 构造防水

  又称“结构防水”,这是单元幕墙与框架幕墙的核心区别。构件式幕墙一般采用封堵法防水,即采用耐候密封胶对所有幕墙面上的缝隙进行封堵以达到防水作用,其目的就是消除渗漏必要条件中的第一项。这种防水方式并不可靠,它依赖于以下因素:密封胶的质量寿命、变形能力和相容性;施工条件和施工工艺;等等。需要控制的因素非常多,一旦一个环节出了问题,幕墙面没有缝隙这一点就无法保证,就会导致幕墙渗水、漏水。

  而构造防水,一方面在缝隙上下功夫,使水无法达到内缝隙。另一方面在作用上下功夫,通过消除作用来使水不通过外壁缝隙进入等压腔。单元式幕墙正是通过整体构造设计达到这两个目的。

  1.3 湿腔

  在单元幕墙构造设计中,主要考虑七个方面内容:(1)结构受力设计;(2)调节支座设计(3)构造保温隔热设计;(4)构造防水气密设计;(5)构造排水设计;(6)外观设计;(7)使用功能设计。铝合金型材每处设计都是这7个方面的有机结合,湿腔也不例外,但它主要功能还是第4、5两点。一般湿腔位于单元幕墙横竖边框最外一道披水胶条的内侧,它允许水从外面进来,也让水从里面排到这里,最终排出幕墙外。板块横竖边框插接后,湿腔是横向通,竖向断,这使得每层的排水路径独立互不干扰。

  1.4 干腔

  干腔也属于上面提到的构造设计内容第4、5两点的功能,但它的地位肯定最重要。因为它既是防水的最后一道防线,所以要防排结合,同时也是气密性的关键部位。它位于最靠近室内侧的插接腔体。腔体内靠近室内一侧的插接为横竖线性密封,一般叫气密线。靠近室外一侧的插接线性密封一般叫水密线。在上面提到的防水三要素中,客观的说不可能完全杜绝任何一个要素,也就是说再严密的防线总有渗透的可能,干腔设计首先允许少量水进来,但必须迅速排出到湿腔,不允许积水。

单元幕墙十字位水密气密的设计经验

单元幕墙十字位水密气密的设计经验

  1.5十字位

  单元幕墙从内部结构分为横滑式和横锁式。他们都是通过杆件的对插和胶条的对接完成接缝密封,核心区别是十字位置的干腔防水原理完全不同。这里所说的十字位置,是指单元板块安装时在四个相邻板块间会形成一个内外贯穿的空洞铝板网表面处理,对这个空洞的不同处理方式决定了单元幕墙的结构形式。

  横锁式单元幕墙的十字位置采用了一个公母组合的铸铝插芯,该插芯承担了收集干腔的水排到湿腔、十字位置密封、上下板块传力的重要作用,它的排水方式属于集中式。

  横滑式单元幕墙主要通过水平插接横梁内的干腔将水排到外面的湿腔,也有简化改良的类似横锁式的集中排水方式。十字位置的密封常见有三种方式,后面将展开。目前国内采用真正的横锁式单元幕墙比较少,绝大多数单元幕墙均采用横滑式结构。

  横滑式单元幕墙的上下横梁插接固定之后,延横梁长度方向允许相互错动,但由于每块单元板块都有一个支点限制该方向(左右)位移,原则上在水平侧向力很小或为零的情况下,上下横梁发生错位的情况只有层间位移。在水平侧向力作用不可忽略的时候,我们需要限制上下横梁的相对滑动,确保板块不会发生偏转。这种限制横梁的做法从结构受力上和横锁类似,但从十字位置防水和整个系统排水原理来说,还是属于横滑式单元式幕墙。

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