1、超高层单元式幕墙防水设计及施工技术要点分析中图分类号： S611 文献标识码： A 深圳市软件产业基地施工总承包第三标段幕墙工程（以下简称软件园幕墙工程）位于深圳高新南区，属于填海六区，东接规划中的科技公园，南靠滨海大道，西临白石路，北至学府路，科园路穿越基地，内部地势较为平坦。本工程建筑由两层地下室、编号为 1#-3#三个塔楼、连接塔楼之间的二-五层空中连接体组成,其中地下室用途为人防地下室（平时为地下停车库） 、地下停车库和为上部建筑服务的各类设备用房，1#-3#楼建筑高度最高 103.7m，一层为各塔楼独立，二五层通过连廊连通为裙房，六层及以上为各塔楼。 本工程外幕墙总面积约 6 万平方
2、米，其中单元式幕墙面积约 4 万平方米，构件式幕墙面积约 2 万平方米，面对如此大体量的超高层单元式幕墙，如何保证外幕墙的水密性能对于我们来说也是一个考验。现就本工程施工过程中所采用的防水构造及防水施工技术要点做简要分析，为建筑幕墙的防水施工提供参考。 整体效果图 幕墙漏水的主要原因从大的方面来说无非是两个方面：防水构造设计及现场防水施工，本文即结合工程实例从这两个方面来对幕墙防水做简要分析： 防水构造设计阶段 单元幕墙防水原理分析 单元幕墙的三道密封线 a、尘密线：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。 工程实例：本工程相邻单元板块间缝隙为
3、12mm，实际安装过程中约为 11mm-13mm，在设计过程中我们在板块立柱上安装空心的 EPDM 胶条，立柱公母料插接完成后，空心胶条相互积压，起到阻挡灰尘和披水的作用。 空心 EPDM 胶条生产模图 b、水密线：它是单元幕墙的重要防线，通过幕墙表面的少量漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，通过合理的结构设计，进入等压腔水将被有组织的排出，没有继续进入室内的能力，达到阻水的目的。有时为了提高幕墙的水密性能，也可能同时设置多道水密线。 工程实例：本工程该部分采用双道四层防水做法，公立柱上设计有两道突出的通长肋条，肋条两侧分别安装有 EPDM 胶条，组成双道四层防水体系； EPDM 防水胶
4、条生产模图 c、气密线：它也是单元幕墙的重要防线，由于水密线和气密线之间的等压腔和室外基本上是相通（有时在连通孔上放置防止灰尘的海棉）的，因此水密线不能阻止空气的渗透，阻止空气的渗透任务由最后一道防线气密线来完成。 2.单元幕墙防水机理分析在幕墙表面，为了运用雨幕原理进行防水，设计上使等压腔的压力 Pc 等于或接近室外压力 Po，即水密线两侧的风压基本相等，消除或减轻了风压的作用，使水不通过或很少通过尘密线和水密线进入等压腔。在气密线两侧，缝隙和作用同样不可避免，要达到不渗漏的目的，则要使水淋不到气密线，消除渗漏三要素中水的因素，由于通过尘密线和水密线的水很少或没有，加上合理的组织排水，就没有
5、水淋到气密线，气密线缝隙周围没有水，就不会发生渗漏，从而使单元式幕墙对插部位具有良好的防水能力。单元式幕墙防水的薄弱环节是四个单元的“+”字缝，这是单元式幕墙能否成功防水的关键，目前比较成功的解决方案有横锁式、横滑式和“+”字交叉密封结构等，这里不再赘述。 单元板块“+”字交叉的处理 3、单元式幕墙防水系统设计要点单元式幕墙单元板块是在厂房里制作、组装完成的，能在现场直接安装到建筑主体结构上。无论是插接还是对接，单元板块在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。由于缝隙腔内外的气压差是雨水渗漏的主要动力，因此要求缝隙空腔内
6、的气压与室外气压相等，以防止内外空气压力差将雨水压入腔内。下面对于单元式幕墙防水系统的设计要点从两个方面进行阐述：1）.型材断面构造设计的合理性在单元式幕墙的系统设计中，型材断面的设计非常重要。它不仅决定单元式幕墙的安全性，工艺性。同时还决定了单元式幕墙的其他物理性能。然而幕墙设计师们大多往往只通过力学计算重点考虑了型材断面的设计安全性，而忽视了型材断面对其他性能的贡献。因此单元幕墙的雨水渗漏现象非常突出，单元板块间的自由缝现场堵胶就成了幕墙厂家在现场工程排故过程中所用的主要手段。型材断面虽然不是固定不变的，但是其断面的设计是有规律的。它必须将其安全性、工艺性和结构防水同步考虑。现结合本工程的
7、施工实例对单元式型材的防水设计要求做如下技术要点分析：a、型材端面及型材咬合位置需合理设计，尽量将水密线与气密线分离，保证等压腔发挥作用。 单元式幕墙公母料立柱的插接 b、断面上尽可能避免在制作过程中开工艺孔，气密线腔壁上禁止开工艺孔。c、断面设计时应考虑在竖向（或横向）构件上设置传递荷载与作用的专用装置，尽可能避免气密线胶条参与传力。d、插接式单元幕墙在断面设计时应考虑板块安装后插接件之间有不小于 15 毫米的搭接长度。以便有能力适应层间变位和吸收现场安装产生的误差。e、断面设计时应考虑预留安装软披水胶条的槽口，以便板块安装后在缝隙处形成阻水屏障。f、断面设计时应尽可能考虑减少零件数量，降低
8、构件的加工量和加工难度，以便保证板块的组装质量。g、幕墙板块的型材断面种类应考虑尽可能的少，同时应考虑到尽可能减少零件的组合量，以便减少板块组装所形成的缝隙。h、单元幕墙的气密线应形成闭合。在结构上必须防止十字接口处存在漏气的通道。 2）.胶条合理设计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。本工程在胶条的生产及选用过程也很谨慎，工选用形状个性的胶条约十余种，且与专业生产厂家联合设计，以弥补专业知识的缺陷。单元式幕墙密封性胶条主要是三元乙丙（EPDM）胶条，这种材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐气候老化性、耐热老化性、耐
9、水性，还具有较好的耐化学药品性，可以长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。EPDM 橡胶有很多种牌号，不同的牌号各有不同的特点，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，含胶率过低，材料的力学性能特别是拉伸强度、回弹性、耐老化性等变差，使用寿命大为缩短。但含胶率过高，成本会提高，同时材料的性能也同样变差。其中补强剂，硫化剂，增塑剂并不仅仅起到降低成本的作用，只要加入适量，比例得当，能够改善材料的性能。根据不同的气候特点，应选用不同的 EPDM 牌号。现结
10、合本工程的施工实例对单元式型材的防水设计要求做如下技术要点分析：a、在北方地区，温差大，冬天温度很低，最好选用部分充油牌号，在配方设计中充分考虑材料的低温脆性，这样硬度对温度的依赖性小，便于安装和使用。b、胶条在设计时必须确定合理的断面形式，选择合适的 EPDM 橡胶牌号，胶条的位置和作用不同，其断面形式也应该不同。c、在胶条设计时，必须合理确定压缩比和硬度。d、对有特殊环境要求的胶条，有必要与胶条供应商进行联合设计，弥补设计人员知识面的不足，充分利用胶条材料的优良性能。e、对接型单元幕墙的气密线胶条竖横应相同，确保胶条在板块四角周圈形成闭合。 现场防水施工阶段 四性试验：该试验是检测幕墙物理
11、性能的一个重要手段，在设计阶段完成之后幕墙现场安装开始之前，我们按照 1:1 的比例在试验室组装了一幅完整的单元式幕墙（8m12m） ，并使用专业设备对其气密性、水密性、抗风压及平面变形性能做了全面检测，试验结果证实各项指标均能满足设计要求； 样板先行：在项目展开施工前，通过对样板的验收和评价及时发现设计构造、选材、施工工艺等方面的不合理之处，避免展开施工时因大面积返工造成工期、品质和成本等方面的损失。同时将样板防水质量作为工程验收的标准和依据。 施工样板照片 防水施工技术交底：严格按照施工质量规范及结合施工图纸对现场作业人员进行交底，确保作业人员了解和熟悉防水施工工艺及过程中的难点控制； 过程质量控制：安排专人检查防水施工质量，最大程度上对防水施工质量进行控制，确保外幕墙整体水密性能； 做好外幕墙的防水工作是一个系统工程，受到多方面因素的制约，要真正掌握其要领并做好这项工作，并非一日之功。一方面需要我们设计经验的不断积累和设计水平的提供，另一方面亦要求我们现场施工人员提高防水质量意识，防患于未然念，不断提高施工综合素质，只有这样我们才能担负起做好超高层外幕墙工程防水施工的重任。 作者简介：姓名：刘涛（出生：19870525） ，性别：男，民族：汉，籍贯：湖北省武汉市人，职称：中级工程师，学历：大学本科，研究方向：幕墙设计与施工
