一、概述(shu)
建筑(zhu)(zhu)幕墻(qiang)(qiang)(qiang)是(shi)(shi)集建筑(zhu)(zhu)技(ji)術(shu)(shu)、功能和(he)(he)藝術(shu)(shu)于一體的建筑(zhu)(zhu)物外(wai)圍(wei)護結構,作為(wei)一種高級建筑(zhu)(zhu)外(wai)墻(qiang)(qiang)(qiang),它倍受建筑(zhu)(zhu)師和(he)(he)開(kai)發商的喜愛。隨(sui)著建筑(zhu)(zhu)市場(chang)的快速發展(zhan),加劇(ju)了(le)幕墻(qiang)(qiang)(qiang)市場(chang)對高水平幕墻(qiang)(qiang)(qiang)設計的需(xu)(xu)求,為(wei)此幕墻(qiang)(qiang)(qiang)設計單位就以豐(feng)富的幕墻(qiang)(qiang)(qiang)系統結構形(xing)式(shi)(shi)來適應和(he)(he)引導市場(chang)的需(xu)(xu)求。比較(jiao)具有代表性的就是(shi)(shi)單元(yuan)式(shi)(shi)幕墻(qiang)(qiang)(qiang)技(ji)術(shu)(shu)的應用(yong)和(he)(he)發展(zhan)。但是(shi)(shi)由于企業的開(kai)發能力(li)不能滿足幕墻(qiang)(qiang)(qiang)市場(chang)的需(xu)(xu)要,存(cun)在脫節(jie)現象(xiang),致使(shi)大量的單元(yuan)式(shi)(shi)幕墻(qiang)(qiang)(qiang)的水密(mi)性能出現問題,影(ying)響了(le)單元(yuan)式(shi)(shi)幕墻(qiang)(qiang)(qiang)技(ji)術(shu)(shu)應用(yong)和(he)(he)推廣。
水(shui)密性一直是建(jian)筑幕墻(qiang)(qiang)節點設計(ji)的(de)重要問(wen)題。經不完(wan)全(quan)的(de)統計(ji),在(zai)實(shi)驗室中有90%幕墻(qiang)(qiang)樣品需經修復才能通過試驗。在(zai)實(shi)際工(gong)程應用(yong)中,也存(cun)在(zai)同樣的(de)問(wen)題。為解決幕墻(qiang)(qiang)的(de)防(fang)水(shui)問(wen)題,許(xu)多專家學(xue)者對(dui)防(fang)水(shui)原(yuan)(yuan)(yuan)理進行了(le)研究(jiu)和實(shi)驗,總結出完(wan)整的(de)防(fang)水(shui)設計(ji)理論。比較(jiao)著(zhu)名的(de)是“雨幕原(yuan)(yuan)(yuan)理”和在(zai)實(shi)際應用(yong)中常用(yong)的(de)“等壓原(yuan)(yuan)(yuan)理”。
眾所周知(zhi),單(dan)元式(shi)幕墻的(de)質(zhi)量是由設(she)計水平(ping)、材料質(zhi)量、加工質(zhi)量、組裝(zhuang)質(zhi)量、安裝(zhuang)質(zhi)量決定的(de)。本文試圖就能夠影響單(dan)元式(shi)幕墻諸多(duo)因素進(jin)行(xing)分析,為建(jian)筑幕墻的(de)應用提供參考(kao)。
二、單元幕墻(qiang)防(fang)水原理分析
1.單元幕(mu)墻的(de)三道密(mi)封(feng)線
(1)塵(chen)密線(xian)。為阻(zu)(zu)擋(dang)灰(hui)塵(chen)設(she)計的一道(dao)密封線(xian),一般(ban)由相(xiang)鄰單元的膠條相(xiang)互搭接實現,起到阻(zu)(zu)擋(dang)灰(hui)塵(chen)和披水的作用。在(zai)南方地區可以不(bu)設(she)計這道(dao)密封線(xian)。
(2)水(shui)密(mi)線(xian)。它是單元幕墻(qiang)的(de)(de)(de)重要防線(xian),通過(guo)幕墻(qiang)表面的(de)(de)(de)少量漏水(shui)可以越(yue)過(guo)這條(tiao)線(xian),進入(ru)(ru)(ru)單元幕墻(qiang)的(de)(de)(de)等(deng)壓腔,通過(guo)合理的(de)(de)(de)結構設計,進入(ru)(ru)(ru)等(deng)壓腔水(shui)將被(bei)有(you)組織的(de)(de)(de)排出,沒有(you)繼(ji)續進入(ru)(ru)(ru)室(shi)內的(de)(de)(de)能力,達到阻水(shui)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。有(you)時(shi)為了提高幕墻(qiang)的(de)(de)(de)水(shui)密(mi)性能,也可能同時(shi)設置多道水(shui)密(mi)線(xian)。
(3)氣(qi)(qi)密線(xian)。它也(ye)是(shi)單元幕墻的(de)重要防(fang)(fang)線(xian),由于水密線(xian)和氣(qi)(qi)密線(xian)之間的(de)等壓腔和室外(wai)基本(ben)上是(shi)相通(有時在連通孔上放置防(fang)(fang)止灰塵的(de)海(hai)棉)的(de),因此水密線(xian)不能(neng)阻止空氣(qi)(qi)的(de)滲透,阻止空氣(qi)(qi)的(de)滲透任務由更(geng)后(hou)一道(dao)防(fang)(fang)線(xian)———氣(qi)(qi)密線(xian)來(lai)完成。
2.單元幕(mu)墻防(fang)水機(ji)理分析
在幕(mu)墻表面,為(wei)了(le)運(yun)用(yong)雨幕(mu)原理進(jin)行防(fang)水(shui),設計上使等(deng)壓(ya)(ya)(ya)腔的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)Pc等(deng)于或(huo)接近室(shi)外(wai)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)Po,即水(shui)密(mi)線(xian)兩側的(de)風(feng)壓(ya)(ya)(ya)基本相等(deng),消除(chu)或(huo)減輕了(le)風(feng)壓(ya)(ya)(ya)的(de)作用(yong),使水(shui)不(bu)通過或(huo)很少通過塵密(mi)線(xian)和水(shui)密(mi)線(xian)進(jin)入等(deng)壓(ya)(ya)(ya)腔。
在氣密(mi)(mi)線兩(liang)側(ce),縫隙和作用同樣不(bu)可避免,要(yao)達到不(bu)滲漏的(de)(de)目的(de)(de),則(ze)要(yao)使(shi)水淋不(bu)到氣密(mi)(mi)線,消除(chu)滲漏三要(yao)素(su)中水的(de)(de)因素(su),由于通過塵密(mi)(mi)線和水密(mi)(mi)線的(de)(de)水很少或沒有(you)(you),加上(shang)合理的(de)(de)組織(zhi)排水,就(jiu)沒有(you)(you)水淋到氣密(mi)(mi)線,氣密(mi)(mi)線縫隙周圍(wei)沒有(you)(you)水,就(jiu)不(bu)會發生滲漏,從而使(shi)單元(yuan)式幕墻對(dui)插部位具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)防(fang)水能力。
單(dan)(dan)元式(shi)幕墻防(fang)水的(de)(de)薄(bo)弱環節是四(si)個(ge)單(dan)(dan)元的(de)(de)“+”字(zi)(zi)縫(feng),這(zhe)是單(dan)(dan)元式(shi)幕墻能否(fou)成功防(fang)水的(de)(de)關(guan)鍵,目前比較(jiao)成功的(de)(de)解決方案有橫(heng)鎖式(shi)、橫(heng)滑式(shi)和“+”字(zi)(zi)交叉密封結構等,這(zhe)里不再贅述。
三、單元式(shi)幕墻防水系統設計要點
單元式幕墻系統設(she)(she)計具有(you)較(jiao)高的(de)技術含量,直(zhi)接關系到(dao)(dao)幕墻的(de)經濟性(xing)、安全性(xing)、工(gong)藝性(xing)、功能性(xing)、施(shi)工(gong)及(ji)(ji)可(ke)維護性(xing)。然而系統設(she)(she)計非常(chang)復雜,它涉及(ji)(ji)到(dao)(dao)許多專業方面(mian)的(de)知識,在此(ci)不一(yi)一(yi)詳述。
從大多(duo)數(shu)幕墻(qiang)測(ce)試(shi)的(de)過程(cheng)來看,單元式幕墻(qiang)在(zai)測(ce)試(shi)過程(cheng)中存(cun)在(zai)不同程(cheng)度這樣或那(nei)樣的(de)問題(ti)。其中水(shui)密(mi)性、氣密(mi)性是比較突出的(de)問題(ti)。說明幕墻(qiang)在(zai)防水(shui)系統設計上(shang)存(cun)在(zai)一定缺陷。
單元(yuan)(yuan)(yuan)式幕墻(qiang)單元(yuan)(yuan)(yuan)板(ban)塊是(shi)(shi)在(zai)(zai)廠房里(li)制作、組裝(zhuang)完成的(de)(de),能在(zai)(zai)現場直接(jie)(jie)安(an)裝(zhuang)到建(jian)筑主(zhu)體結構上。無(wu)論是(shi)(shi)插接(jie)(jie)還是(shi)(shi)對(dui)接(jie)(jie),單元(yuan)(yuan)(yuan)板(ban)塊在(zai)(zai)上下(xia)左右(you)以及單元(yuan)(yuan)(yuan)板(ban)塊“十字”接(jie)(jie)口處(chu)(chu)均需要密(mi)封處(chu)(chu)理。如何從系統設計(ji)中處(chu)(chu)理好這些自(zi)由(you)縫是(shi)(shi)解(jie)決(jue)單元(yuan)(yuan)(yuan)式幕墻(qiang)水密(mi)性的(de)(de)關(guan)鍵。由(you)于縫隙腔內(nei)(nei)外(wai)的(de)(de)氣壓(ya)(ya)(ya)差是(shi)(shi)雨(yu)水滲漏的(de)(de)主(zhu)要動力(li),因此要求縫隙空腔內(nei)(nei)的(de)(de)氣壓(ya)(ya)(ya)與室外(wai)氣壓(ya)(ya)(ya)相(xiang)等,以防(fang)止內(nei)(nei)外(wai)空氣壓(ya)(ya)(ya)力(li)差將雨(yu)水壓(ya)(ya)(ya)入腔內(nei)(nei)。下(xia)面(mian)從三個方面(mian)進行闡述:
1.型材斷面構造設計的合理性
在單(dan)(dan)(dan)元式(shi)幕(mu)墻(qiang)的(de)(de)(de)系統設(she)計(ji)中(zhong),型(xing)(xing)材(cai)(cai)斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)非常(chang)重要(yao)。它(ta)不(bu)僅決定(ding)(ding)單(dan)(dan)(dan)元式(shi)幕(mu)墻(qiang)的(de)(de)(de)安全(quan)(quan)性(xing)(xing),工(gong)藝性(xing)(xing)。同時還決定(ding)(ding)了單(dan)(dan)(dan)元式(shi)幕(mu)墻(qiang)的(de)(de)(de)其他物(wu)理性(xing)(xing)能。然而幕(mu)墻(qiang)設(she)計(ji)師們大(da)多(duo)往(wang)往(wang)只(zhi)通(tong)過力學計(ji)算(suan)重點(dian)考慮了型(xing)(xing)材(cai)(cai)斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)安全(quan)(quan)性(xing)(xing),而忽視(shi)了型(xing)(xing)材(cai)(cai)斷(duan)面(mian)對其他性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)貢(gong)獻(xian)。因此(ci)單(dan)(dan)(dan)元幕(mu)墻(qiang)的(de)(de)(de)雨水(shui)滲漏現(xian)象非常(chang)突出,單(dan)(dan)(dan)元板(ban)塊間的(de)(de)(de)自由(you)縫現(xian)場堵膠就(jiu)成了幕(mu)墻(qiang)廠家在現(xian)場工(gong)程排故(gu)過程中(zhong)所(suo)用的(de)(de)(de)主要(yao)手段。型(xing)(xing)材(cai)(cai)斷(duan)面(mian)雖然不(bu)是(shi)固定(ding)(ding)不(bu)變的(de)(de)(de),但是(shi)其斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)是(shi)有(you)規律的(de)(de)(de)。它(ta)必須將(jiang)其安全(quan)(quan)性(xing)(xing)、工(gong)藝性(xing)(xing)和(he)結構防(fang)水(shui)同步(bu)考慮。由(you)于工(gong)程上所(suo)用的(de)(de)(de)幕(mu)墻(qiang)節點(dian)形式(shi)很多(duo),因此(ci)本文不(bu)可能詳細論(lun)述(shu),現(xian)就(jiu)如下(xia)的(de)(de)(de)典型(xing)(xing)圖例(li)進行分析:
(1)合理設計型材端面(mian)及型材咬(yao)合位置,盡(jin)量將水密線與氣(qi)密線分(fen)離(li),保證等壓(ya)腔發揮(hui)作用(yong)。
(2)斷面上盡可(ke)能避(bi)免(mian)在制作(zuo)過程中開(kai)工藝(yi)孔,氣(qi)密(mi)線腔壁上禁止開(kai)工藝(yi)孔。(圖中所(suo)示構(gou)造無工藝(yi)孔)
(3)斷面(mian)(mian)設(she)(she)計(ji)時應考(kao)慮在豎向(xiang)(或橫向(xiang))構件上設(she)(she)置(zhi)傳(chuan)遞荷載與作(zuo)用的專(zhuan)用裝(zhuang)置(zhi),盡可能避免氣密線膠條參(can)與傳(chuan)力,圖中(zhong)插芯端面(mian)(mian)3為傳(chuan)遞力和板塊吊裝(zhuang)的專(zhuan)用裝(zhuang)置(zhi)。
(4)插接(jie)式(shi)單元幕墻(qiang)在斷面設計時(shi)應(ying)(ying)考慮板塊安裝后插接(jie)件之間有不小于(yu)15毫米的搭接(jie)長度。 以便有能力適(shi)應(ying)(ying)層間變(bian)位(wei)和吸收現場安裝產生的誤差。