3.1 十字位置密封在濕腔一側,各種密封施工便利
3.2 泡沫海綿在十字位置的作用明顯
3.3 上橫梁的干腔位能設計得更寬大,吞吐量大
相對存在的缺點:
3.4 雨量大的時候,十字位置的水漫過泡沫棉后會積聚在膠條的上部,豎向水密線上如果有水沖擊到,也會順著壁往下流到密封薄弱部位,容易造成滲漏。因此該系統需要加強等壓腔體的設計,令干濕腔壓力差盡量小,減少膠縫的防水壓力。
3.5 由于幕墻主要承受負風壓作用,橫梁水密線負風壓下主要受力的是干腔一側的膠條,該系統剛好在十字位置的水密線密封依靠的也是同一個膠條,因此在風雨作用的時候,該膠條會頻繁改變壓縮狀態,容易造成滲漏。
4 十字位置第二種形式
這種結構形式的特點是單元上橫梁的水密線,在穿過上層單元板塊的豎向公母料的時候,位于豎向公母料的水密線位置的后方。通過三維模型我們知道,橫豎料交接的十字位,原來雙道密封的上橫梁水密線在豎料下端濕腔內變成了單道密封,和第一種形式一樣也會形成兩個縫隙,一個位于橫向水密線位置(圖4.1所示),一個位于濕腔的硅橡膠板(詞條“橡膠板”由行業大百科提供)和豎向水密線(干腔一側)下端位置(圖4.2所示)。此外所有膠條斷開部位的側面也有細小縫隙需密封。

這些部位的處理就是單元幕墻水密氣密的關鍵。在兩個主要縫隙中,橫向水密線的缺口較容易處理,因為此縫的變形要求稍低,只是水平方向的拉伸變形,膠不易撕裂失效,而且安裝過程中非常容易實施注膠,沒有遮擋。豎向水密線下端和硅橡膠板的密封就稍微麻煩,首先由于有泡沫海綿條阻擋,位置隱蔽不好操作,其次,因為該縫的變形狀態較復雜,密封膠與硅橡膠板的相容性也沒有和鋁材粘接好,所以會存在不確定因素。
泡沫海綿在這種密封形式中的作用也很重要,但進到豎向干腔后作用沒有第一種十字位構造大,因為這種構造體系的縫隙打膠位置,水必須向上走才能沖擊到,不會積聚在膠縫上,因此防水性能非常好。除非該部位的膠縫由于硅橡膠板的相容性出現失效,水順著這一個薄弱環節進入到干腔,泡沫海綿才需要實行二次密封,在硅橡膠板相容性沒問題的情況一道密封即可。
因為這種構造特點,此種十字位構造設計時,建議加強濕腔的防水能力,減少水的沖擊力,特別是十字位最外一道披水條建議做通常或者膠水粘接處理,保證此部位的雨水不能直接無阻礙的對膠縫沖擊。干腔排水方式采用集中排水和這種防水體系搭配起來效果不錯。
這種形式的優點有:
4.1 十字位置密封在干腔一側,水需要克服重力往上走才能沖擊到膠縫,不會在膠縫處產生積聚
4.2 正確處理的話,該系統防水優于第一種十字位構造
4.3由于幕墻主要承受負風壓作用,橫梁水密線負風壓下主要受力的是干腔一側的膠條,該系統在十字位置的橫向水密線密封依靠的不是干腔一側的膠條,因此在風雨作用的時候,該膠條不會頻繁改變壓縮狀態,不容易造成滲漏。
相對存在的缺點:
4.4 十字位打膠部位較隱蔽,加大施工難度
4.5 因為上橫梁的干腔較小,整體排水能力不及第一種十字位構造。
5 十字位置第三種形式
這種結構形式的特點是單元幕墻橫豎邊料的型材完全一致,四個角采取45度組角連接,橫豎插接均采用硬質膠條插接。采用膠條帶來的好處就是十字位置的三道密封線——塵密線、水密線和氣密線均水平連續密封,豎向膠條搭接在水平膠條上粘接密封,整體無防水薄弱環節。
這種橫豎密封線對位的構造其實還有一種硬插接的形式,有點類似第一、第二種構造,由于該做法型材銑口麻煩,十字位置的漏點太多,一般不建議采用,這里就不做講解。
在研究十字位構造之前,先了解一下這套系統的腔體排水原理:大家知道,框架組角會有很多好處,譬如角部強度高、框架穩定堅固、角部型材縫隙不漏水,同時組框后膠條也可以連續密封。這套系統的型材內部有兩個閉合腔,一大一小,大的是組角腔(如圖5.1),小的是排水腔(如圖5.2),由于板塊角部采用正規撞角組角,通過組角角鋁和組角膠保證強度,通過端面膠和耐候密封膠保證密封性能,使得這兩個腔體相互獨立互不干擾,排水腔在單元板塊中形成封閉環路,和外界完全隔絕,這是這套系統排水最重要的基礎條件。


干腔的水如何排到濕腔,濕腔的水如何排到室外?
在上橫梁干腔1/4位置開設排水孔通到排水腔,由于重力作用,水最終會跌到同一板塊的下橫梁排水腔中,再通過多個泄水孔將水排到下面板塊的上橫梁的濕腔。這系統的塵密線膠條采用了多腔構造,目的是設置錯位的走水通道,讓風不會把水直接吹進濕腔,具體見下圖(圖5.3,5.4):


這套系統的防水嚴密性非常高,但排水路徑非常迂回,干濕腔的壓力差很難減小,面對臺風的時候,大氣壓強變化劇烈,對于密封膠條的考驗很大。唯有靠在滿足截面受力的情況下,多開泄水孔和排水孔,加大排水腔的空氣流動速度,以達到等壓效果。
該系統十字位的處理如下圖(圖5.5):

插接后的效果如下圖(圖5.6,5.7):


可見該構造的十字密封非常依賴膠水和工人的細致,現場工作需要很嚴謹的態度,不能因為麻煩而馬虎對待。膠水方面建議用德國進口品牌,并且嚴格按照該品牌的使用說明書操作。在加工廠操作的建議盡量用焊接膠條技術處理膠條轉角。
這種形式的優點有:
5.1 由多膠條形成的干濕腔,加上膠條之間的粘接密封,整體無漏點,整體水密氣密性能優秀
5.2 幕墻框架整體強度高,變形小,配合軟插接密封,任何時候均能保證連續線性密封
相對存在的缺點:
5.3 現場作業復雜程度高,對工人要求高
5.4 鋁材和膠條用量大,增加成本
5.5 軟插接使板塊之間不能線性傳力進行剛度分配,往往通過單點限位或多點輔助插接來傳力,對于側向力作用大的單元式幕墻,需增加插芯傳力。
6 十字位置第n種形式
以上介紹了三種十字位置構造:橫前豎后、橫后豎前、橫豎共面,單元幕墻構造千變萬化,但萬變不離其中,我們要把握重點,吸取各種構造的長處,最終會誕生出更加完善的單元式幕墻構造。有那么一套系統,它的十字位能實現真正的構造密封,不用靠密封膠堵漏;取消了泡沫海綿,因為塵密和水密線的膠條和型材設計使空氣滲透能力大大減弱,并巧妙的通過多等壓腔壓力遞減原理使膠條防水能力大大加強;上橫梁采用分離式設計,將插接板和排水腔分離出來,使排水設計更加自由方便;公母插接到位會“咔”一聲,不再費勁,粗暴安裝不再存在;隨著安裝精度(詞條“精度”由行業大百科提供)的提高,最終會回到豎料插芯插接的主流上,這種受力方式更合理,能應對豎向大裝飾線條帶來側向風力作用,橫梁插接只是密封構造而不是受力構造,而且這樣吊裝也更方便更安全。(如圖6.1)
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7 結語
化繁為簡,返樸歸真。幕墻設計到了高層次也是藝術,藝術是相通的。繁瑣意味著費料,這也是企業老板最不愿意看到的;繁瑣意味著容易出問題,因為質量控制點太多。有時候,在單元幕墻系統設計中,適當用減法,把問題集中解決,往往會有出奇不意的效果。
參考文獻:
張繼昭等.高性能單元式幕墻防水排水原理及構造設計.科技咨詢導報 2007 NO.25
李良.橫滑式單元幕墻防水構造典型誤區分析.中國幕墻網 2013
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