浅谈公共建筑玻璃幕墙的防水应用.doc

浅谈公共建筑玻璃幕墙的防水应用【摘要】玻璃幕墙按照构造方式不同可分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙两种方式，从构造上看，其防水的关键是应做好接缝处理，如：玻璃与框料的接缝、开启扇与固定扇的接缝、幕墙底部和顶部与主体结构墙体的接缝等。玻璃幕墙往往由于各种原因在这些接缝处产生渗水通道。本文将从渗水原因分析、防水设计原理和思想、设计方法以及接缝构造所用材料及施工等方面展开研究和讨论。【关键词】接缝处理；渗水原因；防水设计；完全密封防水1 导致幕墙渗水的原因分析导致渗水的三个必要且充分条件是：缝周围有水；幕墙有缝隙；有使水向室内流动的作用。水的存在是难免的，那么后两个条件是如何形成的呢?1.1 导致幕墙有缝隙的原因分析1.1.1 材料原因幕墙接缝处是主要的缝隙产生部位，从目前我国实际工程和对大量的玻璃幕墙各种接缝构造节点的分析来看，除了在幕墙的开启扇处，其余接缝处的第一道防水线都是利用建筑密封胶进行密封处理的。如果密封胶破坏或出现哪怕肉眼都无法察觉的微小缝隙都有可能造成水的渗入。没有按照规范要求采用合适的耐候硅酮胶，或耐候硅酮胶的技术指标不合格，或用结构胶替代耐候胶，从而引起胶缝起泡、开裂等现象导致渗水是一个重要原因。1.1.2 设计原因由于玻璃幕墙承受的所有外力最终是由铝型材承受的，设计时如果立柱或横梁强度不足，在受力后会引起幕墙超出预期的变形，从而引起密封胶的超预期变形，或因缝隙过大密封胶条无法起正常的密封作用。如在开启扇的部位关闭不严等都是导致渗水的原因。再者，构造设计不良也是导致幕墙有缝隙的重要原因，例如，开启窗防水密封处理失效或密封层数不足(一般要求23道密封)，导致雨水沿幕墙流淌时直接进入开启窗内，出现倒泛水。1.1.3 界面原因一些铝型材表面不符合国家标准，表面涂层附着力不强或氧化膜过薄、过厚，都有可能导致密封胶粘接失效而产生裂缝。1.1.4 施工原因玻璃幕墙安装是一个精确度要求较高的工艺。安装铝框架和进行密封胶挤注施工时，不按规范操作、密封胶的接触界面处理不当和密封胶的厚度宽度尺寸不合理等都会为渗漏埋下隐患。特别是幕墙与建筑物接合收口处，常常由于幕墙施工单位没有与土建单位共同研究和配合，各自施工，各管一面，最后由于构造措施不良或施工粗糙导致出现渗水通道。如在幕墙顶部与女儿墙之间的连接处，常因配合不良造成封闭不严或遗漏等，这些都会形成渗水通道。2 幕墙防水设计的基本方法与原理基于以上对幕墙渗水原因的分析，笔者认为，幕墙要阻断水的渗透路线可以采取堵截水的路线、收集引导与排除、等方式来实现。堵截水的路线的方法又称完全密封防水，收集引导与排除又称开放式接缝构造防水。在具体应用中可根据不同的接缝情况和位置选择合适的防水方案。2.1 完全密封防水这种方式是我国目前幕墙工程中最广泛应用的一种防水方式，也是最简单的一种方法。它是利用密封胶所具有的极强的耐腐蚀耐老化性能、抗拉性能、抗疲劳性能、弹性联接性能来堵塞接缝的办法，即利用密封胶严格地对缝隙进行完全的控制，以使建筑在使用寿命周期间保证接缝处不出现裂缝。这种方式的防水可靠性完全取决于密封胶的材料性能、骨架的设计以及施工的质量，因此要求密封胶应符合(jgj102-2003)玻璃幕墙工程技术规范中的有关规定，同时应严格按照施工规程进行接缝的注胶施工。在幕墙顶部与土建结构主体交接的地方也有类似的情况，这样的接缝处理也是完全密封处理。但构造手段简陋，接缝在施工中稍有不慎，如土建与幕墙施工配合、材料、界面等方面稍有不足，都容易导致渗水，存在漏水隐患。2.2 开放式接缝构造防水在幕墙一些缝隙处不采用密封胶封堵，允许水进入开放的缝隙内，但应保证水始终无法渗透进幕墙，最终水将通过专门设置的途径排走或自然蒸发，这种方式称之为开放式接缝构造防水，亦称为收集排水方式。在国内，玻璃幕墙中采用这种开放式接缝构造做法的几乎没有。3 完全密封防水的构造与施工中的几个问题目前，完全密封防水还是我国玻璃幕墙防水最广泛应用的一种方法，它只要保证密封胶不被破坏，就保证了防水质量。完全密封防水构造的质量优劣，除了与密封材料的质量密切相关外、还与施涂密封胶的交接面的状况以及接缝构造、施工等因素有重要关系，这些也都构成了完全密封防水的关键。要保证接缝密封的质量，从构造上要考虑的主要因素有：基材、底涂、衬垫材料、黏结隔离物和密封胶。3.1 基材在玻璃幕墙中，除了幕墙顶部和底部的接缝外，基材一般是金属材料。金属保护层常有可能会影响密封胶与基材之间的粘结质量，这些涂层有时不易及时发现，因此，当不能确定基材与胶的粘结性能如何时，应与密封材料及基材制造方联系，以取得相关资料确定接缝处理方法，如在施胶前是否需选用合适的底涂等。必要时还应进行粘结试验。3.2 底涂底涂剂又称底漆，是在胶粘剂或密封胶施工过程中预先涂在被粘物上的溶液状物质，它固化后形成一牢固的漆膜。底涂剂固化物是胶与被粘物之间的过渡层，它与胶粘剂、密封胶及被粘物之间的粘接力优于胶与基材之间的粘接力，从而增强了胶与基材之间的粘接性能。是否需另外施加底涂，应根据密封胶生产厂家要求确定。当出具的粘结性试验注明要施加底涂时，施工方必须使用由密封胶厂家提供的底涂。3.3 衬垫材料玻璃幕墙工程技术规范第l037规定：“硅酮建筑密封胶的施工厚度应大于35mm，施工宽度不宜小于施工厚度的2倍”，对金属、玻璃等无孔材料接缝，当缝宽为613mm时，密封胶深度即厚度不小于6mm，但并不是说越深越好，当缝宽大于13mm时，其深度宜为613mm，密封胶的深度也不能大于13mm。因此，工程上应利用衬垫材料控制接缝中密封胶的嵌入深度和形状，并使密封胶完全润湿基材表面；另外，衬垫材料的另一个作用是当条件不适于立即施胶或万一密封胶失效时，还可作为接缝临时密封。接缝设计需正确选择和使用衬垫材料以确保可靠密封。工程上一般要求衬垫材料在缝内不产生永久变形、不吸水、不吸气、不会因受热而隆起使得密封胶鼓起，并不限制密封胶的运动。一般应使用柔性泡沫塑料或海绵胶条，如聚酯泡沫或聚乙烯发泡材料等。为防止衬垫材料在施胶之前淋雨而吸水，密封胶应尽快施于接缝。另外，在选择衬垫材料尺寸时，要注意闭孔衬垫材料的原始尺寸应大于接缝宽度的2530；开孔衬垫材料的原始尺寸应大于接缝宽度的4050。3.4 粘结隔离物粘结隔离物的作用是防止密封胶接触到不希望粘接的表面或材料上，形成有害的三边粘结，从而破坏密封胶的性能。粘结隔离物主要应用在接缝底部硬质不易变形的衬垫材料上，以阻止密封胶粘结到这些材料上。软的易变形的开孔衬垫材料不需要粘结隔离物，因为它不会明显地限制密封胶的自由运动。可以用作粘结隔离物的材料有：聚乙烯或聚四氟乙烯自粘带等防粘材料。一般不采用液体粘结隔离物，因为这些材料在使用时可能会污染被粘结表面，影响黏结性能。4 结束语本文分析了幕墙防水的各种设计思想和方法，以及幕墙接缝构造与施工的一些问题，玻璃幕墙的防水接缝构造设计，与材料质量、结构设计、施工操作等许多因素有关。在这些因素中，我们要从设计和施工着手，科学合理地选用密封