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研究建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計與施工技術

來源:中國建筑裝飾裝修 作者:張云齊 占曉暉
發布于:2021-05-24 共4807字
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  建筑幕墻論文第五篇:研究建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計與施工技術

  摘要:建筑幕墻作為建筑工程外圍護結構,不僅具有建筑裝飾效果,而且能夠擴展城市空間,促進城市美化與凈化建設。本文結合工程實例,根據建筑幕墻工程的滲漏原因,從建筑幕墻工程的防雨水滲漏原理出發,對建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計與施工技術進行研究,以供參考。

  關鍵詞:幕墻工程; 滲漏; 防雨水;

  建筑幕墻作為建筑工程的外圍護結構,主要由支撐體系與面板等組成,在建筑工程的裝飾施工以及建筑質量和美觀性提升等方面,均具有十分重要的作用和影響[1]。由于我國建筑幕墻施工的有關標準與技術規范等不夠完善,有關工程人員對建筑幕墻施工的設計與工藝技術了解不夠全面、幕墻施工的材料類型與工藝技術多樣化等因素,當前的建筑幕墻結構設計與施工中容易存在按照傳統設計思維和習慣重視對結構強度設計和分析,但對幕墻工程的防雨水滲漏設計與施工明顯不足等問題,尤其是我國容易受到臺風或暴雨侵襲的沿海城市及地區,極容易形成幕墻工程出現雨水滲漏情況,對建筑工程的整體質量也會產生較大的不利影響,應引起重視[2]。下文將結合工程實例,從建筑幕墻工程的滲漏原因出發,根據建筑幕墻工程防雨水滲漏設計與施工的基本原理,對其具體設計與施工的有關技術措施進行研究,以供參考。

  1 建筑幕墻工程的雨水滲漏原因分析

  建筑幕墻工程的雨水滲漏是指受風和雨的同時作用影響,使雨水透過幕墻,引起的一系列滲漏問題。雨水滲漏是評價建筑幕墻物理性能的一項重要指標,同時也是影響建筑幕墻結構質量與安全的重要因素,需要在建筑幕墻設計與施工中引起重視。

  結合建筑幕墻工程的雨水滲漏問題及其影響,在建筑幕墻工程的設計與施工中,為促進幕墻工程的防雨水滲漏性能提升,需要結合其雨水滲漏發生的原因,進行綜合分析與有效防控。其中,對于建筑幕墻工程的雨水滲漏原因,可從以下3個因素進行分析,即建筑幕墻面存在縫隙,建筑幕墻面的縫隙周圍有雨水積聚,具有能夠使水透過縫隙進入幕墻內部的作用。解決任一個因素,就能夠有效避免建筑幕墻的雨水滲漏問題發生,如果將上述3項因素的作用效應控制在最低,其在建筑幕墻中引發的雨水滲漏問題及其影響也能夠控制在最低程度。

  針對上述導致幕墻工程雨水滲漏發生的3個因素,對建筑幕墻面的縫隙問題,在具體設計與施工中可采用密封方法,通過對各種具有良好性能的密封材料的設計和應用,達到較好的建筑幕墻面密封效果。還可采用開放式縫隙技術,即外側密封方法,通過對幕墻面縫隙的密封處理,來有效避免幕墻工程雨水滲漏發生。而針對建筑幕墻面縫隙周圍的雨水積聚及其對幕墻工程的雨水滲漏影響,在具體設計與施工中可以通過設置擋水雨條或者抵消檐等方法進行控制,但需要注意在實際工程中建筑幕墻面的雨水并不能完全避免。

  另外,對造成雨水透過縫隙進入建筑幕墻內部的作用力,主要包含風與雨同時作用條件下的重力、動能以及建筑幕墻工程中的表面張力、壓力差和毛細作用、氣流作用等,針對上述作用力,需要建筑幕墻工程的有關設計與施工人員在具體操作中對各項作用力及其特點進行充分了解,從而采取有效的對策進行解決和控制。針對上述作用因素中的壓力差和氣流作用,由于這兩項作用均是由于風作用產生的,并且對其作用影響的控制難度較大,就需要在建筑幕墻工程的節點設計與現場裝配施工環節進行嚴格控制,從而有效降低其作用效應。

  2 建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計與施工技術

  2.1 工程實例

  深圳市第三代指揮中心位于深圳市羅湖區解放路4018號,深圳市公安局大院機關大院內西北角,總面積為25821.81 m2,室內裝修區域面積9117.5 m2,是一座地上6層、地下4層、抗震設防烈度為7度的建筑項目。該項目中,地上6層的總面積為12130.64 m2,裝修面積為9117.5 m2。一層設計為大堂、科技展廳;二層為接處警中心;三層為決策指揮作戰中心,三層夾層為觀摩平臺;四層為聯合情報中心;五層為數據應用中心;六層為城市應急聯動中心。其建筑一層至六層的功能用房主要包括電梯廳、衛生間、茶水間、消防前室和弱電特機房等。此外,該項目的幕墻面積約15000 m2,其幕墻及泛光照明工程主要包括埋件及連接件的制作及安裝、玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻、雨篷工程、幕墻門窗工程(平移門、地彈門、開啟扇及相關設備)、鋁合金百葉系統、應急擊碎玻璃、警徽、陽臺玻璃欄板、幕墻防雷、幕墻與其他項目連接處防火封堵、收邊收口以及外墻泛光照明等。圖1為該項目的幕墻系統示意圖。

  由圖1可以看出,該項目的主要幕墻系統包括石材幕墻系統、玻璃幕墻系統與其他幕墻系統。其中,石材幕墻系統主要分布在東、西面,面材主要有30 mm天山白麻火燒面、30 mm褐色火燒面2種石材;而玻璃幕墻系統主要分布在南、北面,主要形式分為橫明豎隱、豎明橫隱、全玻玻璃幕墻3種類型,面材主要由8(HS)+1.52pvb+6(HS)三銀low-e+12A+10(TS)鋼化夾膠中空玻璃、10(HS)+1.52PVB+10(HS)三銀low-e+16A+10(HS)+1.52PVB+10(HS)鋼化中空夾膠玻璃、12(HS)+1.9PVB+12(HS)+1.9PVB+12(HS)鋼化夾膠玻璃、10(HS)low-e+12A+10(HS)鋼化夾膠中空玻璃組成;其他幕墻系統則包含鋁合金格柵、鋁合金百葉、玻璃欄桿、雨蓬等系統。

  2.2 建筑幕墻工程的防雨水滲漏基本原理

  結合上述工程實例,根據建筑幕墻雨水滲漏的原因,在進行建筑項目幕墻工程的防雨水滲漏設計施工中,當前較為常見的2種施工方法為外側密封法和等壓法。其中,外側密封法在幕墻工程防雨水滲漏設計施工中的應用,是通過對幕墻縫隙進行密封處理,以避免雨水滲漏發生。而對幕墻縫隙的密封處理,需要進行處理的縫隙不僅包含玻璃板幕墻的四周接縫、橫梁與立柱的接縫、窗框與橫梁立柱框架的四周接縫、立柱之間的伸縮縫、窗扇和窗框四周的接縫等[3],并且在對各縫隙的密封處理中所采用的密封材料也各不相同,需要從密封膠與接觸材料之間的良好相溶性等方面進行分析與選擇,同時要注意對密封處理部位進行有效清理、確保密封完整無裂口存在等,保證其密封處理效果。等壓法在建筑幕墻防雨水滲漏設計施工中的應用,是利用幕墻外側壓力和幕墻結構的內部空氣空間壓力呈平衡狀態,能夠有效防止幕墻外側雨水向內側滲入的原理,來實現較好的建筑幕墻防雨水滲漏設計施工效果。

  需要注意的是,采用等壓法進行建筑幕墻防雨水滲漏設計施工時,不僅應注意對建筑幕墻的開口部位進行雨水屏障設置,以對重力與動能、毛細作用、表面張力等在建筑幕墻雨水滲漏發生中的影響進行充分考慮和控制,從而達到較好的防雨水滲漏設計施工效果[4]。此外,等壓法在建筑幕墻防雨水滲漏設計施工中的應用,還應重視幕墻內部空氣空間設置及其內側嚴格密封處理,同時針對建筑幕墻內部的空氣空間間隙以及建筑幕墻工程的壓力引導、排水孔設置等內容,進行全面分析和嚴格控制,以確保其施工效果。

  2.3 建筑幕墻防雨水滲漏設計施工技術措施

  根據上述對建筑幕墻防雨水滲漏原因及技術原理的分析,在深圳市第三代指揮中心項目的幕墻工程防雨水滲漏設計施工中,主要從以下3個方面對其幕墻工程中可能存在的雨水滲漏問題進行防護措施設計:

  

  圖1 深圳市第三代指揮中心項目的幕墻系統示意圖  

  2.3.1 建筑幕墻側邊的防雨水滲漏設計施工措施

  結合建筑幕墻工程的雨水滲漏原因及影響,對于上述項目中幕墻側邊的防雨水滲漏設計施工,通過在幕墻的外側采用和側邊節點相適宜的同形狀與尺寸鋁連接板,將其作為支承進行襯墊安裝后,對連接板和玻璃幕墻面之間以及連接板和建筑墻面材之間均使用密封膠進行密封處理。同時,為確保建筑幕墻防雨水滲漏的有效性與持久性,還可以使用瀝青版對其進行隔斷處理,然后在內側以角鋁作為支承,進行襯墊安裝后,對建筑墻體和立柱之間則使用密封膠進行密封處理,從而保障該建筑幕墻的防雨水滲漏設計施工效果。

  2.3.2 建筑幕墻頂部的防雨水滲漏設計施工措施

  在建筑幕墻工程中,其頂部多采用鋁板折彎成型作為壓頂板進行施工應用,但是各壓頂板之間的縱向分段情況,會導致其縱向接縫密封處理不理想的情況下出現雨水滲漏問題。針對這一情況,在建筑幕墻頂部的設計施工中,可通過在建筑幕墻頂部的壓頂板接縫部位安裝應用連接板,同時對連接板與壓頂板之間以及其接縫兩側均應用密封墊或者密封膠,對其進行密封處理,并且接縫之間需要保留一定的活動間隙,來避免建筑幕墻的雨水滲漏問題發生。除上述方法外,在建筑幕墻頂部的防雨水滲漏設計施工中,還可通過在壓頂板下進行瀝青版或者防水卷材鋪墊施工,來提升其建筑幕墻的防雨水滲漏設計施工效果,避免建筑幕墻工程的雨水滲漏問題及其不利影響發生。

  2.3.3 建筑斜面幕墻的防雨水滲漏設計施工措施

  在建筑幕墻設計施工中,由于其斜面中雨水積聚,加之風壓與重力作用等因素影響,更容易出現雨水滲漏問題[5]。因此,在建筑幕墻的設計施工中,需要通過合理的排水設計來避免建筑斜面的幕墻施工中存在雨水滲漏問題。其中,針對建筑斜面的防雨水滲漏設計施工,可通過將建筑斜面的排水方向以隱框結構形式進行設計應用,而對明框結構的排水設計,則可通過在建筑墻面的橫框兩端進行排水溝槽設計,以便于墻面積水有效排出,從而達到較好的建筑幕墻防雨水滲漏設計施工效果。此外,可通過減少斜面上的開啟窗設置數量,或者提高斜面上的開啟窗設置位置,并在窗周圍設置擋水結構等方法,來避免建筑斜面的幕墻工程雨水滲漏問題發生。

  2.3.4 其他策略

  除上述幕墻工程的防雨水滲漏設計策略外,在幕墻工程防雨水滲漏設計實踐中,還可以從壓力一致及外側密封設計等方面,對幕墻工程的雨水滲漏問題進行有效預防和控制。

  壓力一致的幕墻工程防雨水滲漏設計原則,主要是指在幕墻工程的防雨水滲漏設計中,保持墻體內外部之間的壓力平衡,從而使建筑室內外壓力變化相對穩定的情況下,避免雨水受外部作用力的影響而向建筑墻體內部灌入,引起建筑幕墻工程的滲漏情況發生,影響幕墻工程的施工質量和效果。結合建筑幕墻工程的施工建設實際情況,為確保幕墻結構的壓力一致性原則和要求得到滿足,需要在建筑幕墻工程中應用雨水屏障,即在幕墻工程外部開口位置進行相應的屏障安裝和遮擋,以避免雨水在外部作用下順開口滲透進來,對幕墻工程的防雨水滲漏效果產生影響。

  此外,可以在幕墻工程設計和施工中采用壓力引導排水設計以及合理設定幕墻結構中的空腔距離等方式,提高建筑幕墻的防雨水滲漏效果,避免雨水滲漏對幕墻結構的安全和質量產生不利影響。

  外側密封策略在幕墻工程防雨水滲漏設計中的應用,是通過對幕墻外部存在的縫隙進行有效密封與填補處理,以避免發生縫隙滲漏。尤其是在幕墻工程的玻璃板周圍區域縫隙以及窗框、窗扇周圍縫隙等防滲漏設計方面,可以通過外側密封方法對其進行有效防護。例如,針對幕墻工程玻璃板周圍的縫隙,進行防雨水滲漏設計時可以采用氯丁橡膠或者成型密封條等對進行密封處理;對幕墻工程的橫梁和立柱之間的縫隙,則需要使用硅酮密封膠等材料進行密封處理;對窗框與窗扇周圍的縫隙,采用高彈性的成型密封條進行密封處理,效果比較顯著。此外,利用外側密封策略進行幕墻工程防雨水滲漏設計時,不僅需要對其密封操作的具體過程進行合理控制,而且應做好充分的前期準備以及密封完成后的驗收管理,從而保障施工質量和效果。

  3 結語

  對建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計施工技術進行研究,有利于促進建筑幕墻工程的防雨水滲漏設計施工技術水平提升,有效避免雨水滲漏問題對建筑幕墻結構的質量和安全產生不利影響,促進建筑工程的整體質量與效果提升,

  參考文獻

  [1] 馬磊.高層建筑幕墻、門窗雨水滲漏原因及防治措施研究[J].門窗,2017(2):4,17.

  [2] 湯華.構件式幕墻構架層防水節點處理方法及質量控制[J].門窗,2016(7):7-8.

  [3] 趙艷敏,馬洪旭.構件式隱框玻璃幕墻設計與性能試驗研究[J].山西建筑,2017(2):45-47.

  [4] 陳濤.節能技術在高層建筑幕墻工程中的應用[J].中國高新科技,2017(24):63-65.

  [5] 王代兵,楊紅巖,邢亞飛,等.BIM與三維激光掃描技術在天津周大福金融中心幕墻工程逆向施工中的應用[J].施工技術,2017(23):10-13.

作者單位:中建科工集團有限公司 深圳市大地幕墻科技有限公司
原文出處:]張云齊,占曉暉.幕墻工程的防雨水滲漏設計施工技術[J].中國建筑裝飾裝修,2021(04):96-98.
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