探讨明框幕墙的防水设计

探讨明框幕墙的防水设计

张凯

张凯

浙江中南建设集团有限公司浙江杭州310052

摘要：明框幕墙在很多建筑外墙上可见，我国从上个世纪80年代引入玻璃幕墙以来，明框幕墙一直是设计师和业主所青睐的幕墙形式。因此明框幕墙的防水设计不可忽视，考虑到工程材料的质量、老化、现场施工条件以及施工人员的技术水平和素质，建议采用双道密封，以保证明框幕墙的防水性能。

关键词：明框幕墙；防水设计

引言：

玻璃幕墙的龙骨外面设有不同尺寸的铝合金装饰扣板和压板，而所谓明框幕墙的防水就是通过在铝合金装饰扣板或压板和玻璃面板之间添加合适的填缝材料实现幕墙的防水功能。明框幕墙的防水设计不可忽视，考虑到工程材料的质量、老化、现场施工条件以及施工人员的技术水平和素质，建议采用双道密封，以保证明框幕墙的防水性能。

1明框幕墙密封防水方式分析

1.1通过压紧的胶条防水方式

明框玻璃幕墙的防水通常采用压紧密封条的方式防止水渗入到幕墙系统中，这种方法的优点在于幕墙外观整体效果好、胶条和玻璃密封的地方不容易受到污染、施工简便、成本适中。但同时也存在一定的缺点的：密封胶条由于受到长期荷载以及胶条本身质量的影响，极易出现老化，久而久之就会失去其密封的作用，出现漏水现象。在后期维护中经常通过在扣板处做打胶处理，但是由于接触面小，导致密封效果差，并且密封胶还有可能污染到幕墙表面，影响外观。

1.2胶条与硅酮耐候胶结合的防水方式

采用硅酮耐候胶密封来防止水渗入到幕墙系统中，但是这种方式很难完全实现。在明框幕墙防水设计中除了依靠胶条外，还在龙骨与玻璃缝隙间打上密封胶，这种方式近些年才出现，优点在于幕墙外面看不到密封胶，保证了外观整洁，也避免了硅油吸取灰尘污染幕墙的现象，但是，缺点在于打胶的宽度受到限制，也受到压板的影响，打胶质量无法得到很好的保证，容易导致幕墙漏水。

1.3幕墙排水

传统幕墙排水的目的只有两个,一个是将嵌缝漏缝处渗入的雨水排出到室外,另一个是把将会出现的结露水排出到室外。同时在排走水份的过程中阻止从洞口渗入室内的风。而新的明框幕墙的防水,它一改传统式幕墙仅仅依靠密封来阻挡水进入幕墙的方式,通过巧妙地设计,将进入幕墙的水排到室外的同时控制水的进入。它的工作原理是水在同压的情况下比气体重,依靠重力让水自己排出。

2明框幕墙防水设计材料选择

2.1铝型材

铝型材分为三个等级：普通、高精度、超高精度三种，只有采用高精度或超高精度的型材时才能保证幕墙的施工达到标准以及满足防水性能的要求。如果采用普通级，由于尺寸允许偏差太大，加工制作过程中偏差的累积，会最终导致产品很难达到质量标准。

2.2胶条

在幕墙的防水系统中，胶条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的耐久性。胶条的材质、延伸率、压缩量以及断面形式都很关键。明框幕墙密封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、耐水性，还具有较好的耐化学腐蚀性，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。

2.3密封胶

弹性模量是密封胶的一个重要性能指标，是指密封胶应力与应变关系，按密封胶应力—应变曲线特征，区分为高模量、中模量。在确定应力的情况下，高模量密封胶发生的应变比中模量小，而大的应变在边界使用条件下，会产生粘接及防水失效。硅酮密封胶的优点是在低温条件下不容易变硬，并增大其弹性模量，而其他一些密封材料，随温度变化，弹性模量也发生变化。密封胶与金属、非金属的直接接触是否防水失效均应通过粘接试块检验来验证。

3明框幕墙的防水设计

明框玻璃幕墙的常规密封构造一般是在玻璃的内外侧采用胶条进行双道密封。玻璃内侧的胶条镶嵌于横竖框上，与玻璃形成室内的密封线；外侧的胶条镶嵌于铝合金压板上，压接于玻璃的外侧，与玻璃形成室外的密封线；对于可能进入幕墙内部的雨水，采取了内排水措施，即在铝合金压板及扣板处开设排水孔，形成排水通道。

3.1可靠密封构造的设计理念

雨水渗漏是幕墙质量通病中最为突出的，要解决这个问题，笔者认为最好的措施是“以堵为主，内排为辅”。所谓的“以堵为主”，就是先要采用最可靠的密封措施把一切可能进水的缝隙堵住，在一开始就把水挡在面材之外，尽可能地不让水进入幕墙的内部。“内排为辅”是指在“以堵为主”的前提下，也要考虑内部导排构造，一旦密封系统局部失效，导排系统会把可能渗入的雨水再次排出室外。“堵”和“排”二者缺一不可，单一的措施都会留有隐患，而“排”的隐患性最大。

现在的很多幕墙结构也采用了内排水构造，比如说单元幕墙、开放的铝板和石材幕墙等等，其所谓的内排水往往都是建立在可靠“堵”的前提和基础上的，单元幕墙内部的所有接缝和工艺孔均要打胶密封，开放式铝板和石材幕墙背部也全部要采用背衬板和密封胶进行严实封闭。这充分说明，要真正地实现密封的可靠性，“堵”“排”必须相结合，而且遵循的原则是：先堵后排，堵要堵得严实，排要排得顺畅。如今的明框玻璃幕墙常规密封构造虽然也做到了堵排结合，但“堵”得不实不严，胶条和玻璃的非融结性接触，实质上使整个密封构造仅剩下了“内排”一种保证措施，而内排又不彻底，漏水也就不可避免。

3.2密封构造的改善设计

按照“以堵为主，内排为辅”的设计理念，提出以下两种改进的密封构造。

3.2.1内堵内排密封构造

内堵内排密封构造是在常规密封构造的基础上，在玻璃板块的四周采用密封胶进行环形密封，位于内外胶条所形成的空气腔内，密封线位置在断热条的后部。环形密封胶的存在，把两道胶条间的空气腔分割为两个，这样就把可能渗漏的雨水全部挡在了前腔内，渗漏雨水的所有活动都只能在前腔进行，不会流入后腔，从而彻底杜绝了雨水进入室内的可能。因为密封胶与玻璃、铝材间为融结性粘结，且变位适应范围很大，因此密封性能不仅要远好于胶条与玻璃之间的密封，而且相当可靠。如果把断热条、铝合金压板和扣板去掉，整个幕墙已经形成了一个完整的密封体系，可近似于隐框玻璃幕墙了。

3.2.2外堵内排密封构造

外堵内排密封构造也是在常规密封构造的基础上，在外侧胶条的四周采用密封胶进行环形密封，位于外部胶条的外侧，并暴露于室外。这种构造是通过改善胶条与玻璃的密封状况，加强外侧胶条的密封可靠性，通过双保险来实现构造的零渗漏。需要强调的是，该构造的关键之处是外部密封胶的密封质量，而密封质量和成型后的胶宽、胶厚以及施工质量都有着直接的关系。抛开施工质量，在设计时应该重点考虑密封胶的宽度和厚度，两个尺寸均不宜过小（大于6mm为宜）。不管哪个尺寸过小，施工起来都很困难，且随着外部气候条件的变化及幕墙本身的各种变位变形，密封功能很容易失效。

结束语：

明框幕墙的防水设计不可忽视，考虑到工程材料的质量、老化、现场施工条件以及施工人员的技术水平和素质，建议采用双道密封，以保证明框幕墙的防水性能。通过此篇文章的介绍，希望能为幕墙设计人员在今后进行明框幕墙设计时提供一些设计思路和借鉴作用。

参考文献：

[1]左伟杰.浅议建筑业上对幕墙防水设计问题的方法与探讨[J].河南建材.2018(01)

[2]岳亮,程鹏.浅谈幕墙防水设计[J].科技创新与应用.2017(06)

[3]崔右新,王志阳.北京京棉新城编织幕墙的防水设计[J].中国建筑防水.2015(18)