沿海地区建筑幕墙的排水系统设计

　　1 单元式幕墙防水原理

　　幕墙产生雨水渗漏（词条“渗漏”由行业大百科提供）现象，必须具备三个条件，第一是水，如下雨等。第二，水的运动途径，如缝隙等;第三，水运动的动力，如：重力 、动能、表面张力、毛细作用、气流和压力差 ，其中压力差是造成幕墙接缝漏水的主要原因。对于压力差产生的雨水渗漏，如果使室内的压力大于或等于与室外压力，即使有缝隙存在，雨水也不会进入幕墙内部。传统防水方式是尽量在接缝处减少可能存在的开口，利用各种密封胶、胶条对接触缝进行封堵。现代单元式幕墙则利用等压原理对雨水进行疏导，将水引出墙体。为了达到等压，我们将部分接缝开放，使腔体气压与外侧达到平衡。同时，等压腔不是一个完全通气的空间，必须将它限制在一定范围内，合理的尺寸及间隔，才能更有效地产生等压效应。等压原理是单元式幕墙防水设计的核心。下面介绍沿海地区两种典型的单元式幕墙排水系统，结合实际工程案例进行分析，仅供大家参考。

　　2 分层排水式方式排水

　　“分层排水”的单元式幕墙系统：雨水被第一道胶条阻挡，大量雨水会因自重而下落。在一定的压力下，可能会有少量雨水进入前腔，这些雨水因自重而下落由单元板块的底部排出。只有在很大压差下，前腔雨水才会进一步越过第二道密封胶条（词条“密封胶条”由行业大百科提供）进入后腔，因此后腔雨水量非常少，这些进入后腔里的雨水也会在自重的作用下通过铝合金（词条“铝合金”由行业大百科提供）横料上专门设计的排水小孔排出到前腔，最后彻底排出。这种分层排水单元式幕墙系统的单元板块间设置了多道胶条，能完全切断（词条“切断”由行业大百科提供）雨水汇集线路，使雨水能够按单元板块分块各自排出，大大减小了雨水不断积聚而带来的渗漏可能，同时单元板块上所有型材的连接螺钉孔、螺帽及为安装螺钉在型材上开的工艺孔都要求用密封胶进行密封处理，保证板块有良好的防水密封性，这种分层排水形式单元式幕墙的防水性能安全可靠，在沿海地区广泛采用。

　　深圳投行大厦、华润大涌E座塔楼等多个幕墙工程，地处台风和大雨频发的沿海地区，且均为高层和超高层建筑，对防水性能要求很高，采用了这种分层排水的单元式幕墙系统。单元体公母立柱、横梁之间采用三道具有防水功能的三元乙丙胶（词条“三元乙丙胶”由行业大百科提供）条进行密封防水处理，构成前部一个基本等压的开口及内侧两个完整的等压腔，有效地进行防止雨水的进入(系统示意图如下：图1、图2、图3、图4)。

图1 系统示意图

图2系统示意图

图3系统示意图

图4 三维排水示意图

　　华润大涌E座、投行大厦等幕墙项目分别于2013和2014年完工，到目前为止未发现渗漏现象，防水效果非常好。

　　这种排水方式优缺点：这种排水方式优点在于能将进入单元腔体的水通过每一层单元板块上横梁进行排出，这样就保证了即使在较多雨水进入腔体的情况下，都能快速的将雨水排出;分层排水方式幕墙前端采取的是防尘胶条，可以通过揭开胶条方便、快速检查排水孔是否有堵塞现象。缺点在于因为每层排水，需要在防尘胶条处开孔，可能导致开孔处进入灰尘杂物堵塞排水孔，影响排水;另外，雨水排出后容易在玻璃表面形成流水痕迹，影响外观。

　　3 立柱直排方式排水

　　直排式单元式幕墙系统：当雨水经过第一道胶条时，大量雨水会因自重而下落。很少量雨水在一定的压力下进入前腔，横梁前腔位置的雨水也会向两侧流淌，到达立柱位置，雨水会因自重而下落，向下一层汇集。而当少量的前腔雨水在较高压力下进一步越过第二道密封胶条进入后腔时，幕墙上横梁后腔前端设置一道排水小腔，横梁加工时，在避开横向滑槽位置两侧开孔至排水小腔，将进入后腔部分的雨水通过排水孔排到排水小腔，再通过排水小腔向横梁两侧流淌至立柱前腔位置，雨水因自重而下落至下一单元板块，在向下一层汇集。按照此规律，每层重复如此排水方式。所有雨水汇集到最底层单元板块下方的前部接水排水槽之后向室外排出。

　　深圳中航商业中心高度超过200米，幕墙约5万平方米。地处台风大雨的沿海地区，防水要求高，采用了这种直排方式排水系统。最外层对碰挤压式橡胶条相对于分层排水系统的披水式胶条阻水功能较强，可以更有效的阻挡雨水及杂物的进入腔体内部。运用直排式幕墙系统。前后端胶条密闭形式与分层排水系统幕墙是相同的，只是更改了雨水的汇集及分散渠道。最后端的气密胶条及中间层的水密胶条同样起到很大作用。此种系统前端也做成凹槽水槽形状，能有效的汇集雨水向两侧立柱处排水。广州某建筑高度高达500m以上，同样使用的是此种排水方式的单元幕墙。经过实际工程验证了此系统的可行性。如今这种排水方式也受到幕墙行业广泛采用。(系统示意图如下：图5，图6和图7)。

图5系统示意图

图6系统示意图

图7系统示意图

　　深圳中航商业中心项目于2013年完工，至今未发生任何一处雨水渗漏情况，水密性能非常好。

　　这种排水方式优缺点：这种单元式幕墙排水方式优点在于排水线只到立柱前端，能保证一些有外观需求的幕墙设计更灵活的满足外观要求。同时排水的过程中不会使得幕墙玻璃面留下水渍，幕墙表面干净。缺点在于由于排水孔位置在后腔前部，导致不易检查排水口的堵塞情况，不利于幕墙漏水原因的检查。所以要求板块组装及现场安装要注意安装前查看排水孔是否堵塞。

　　综上所述，通过对两种单元式幕墙排水方式的阐述，两种方式各具优缺点。分层排水的系统应用项目更多一些，但直排式系统也是一个成熟的系统。实际应用时，需针对不同工程的要求，进行比较选择。有外观限制，不能分层外排的可选择直排式。对于型材截面有限制如宽度尺寸较小时，可以采用分层排水方式。

　　参考文献

　　[1] 中华人民共和国建设部, 玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003), 中国建设工业出版社

　　[2] 赵西安, 建筑幕墙工程手册, 中国建设工业出版社

　　[3] 施梅英, 单元式幕墙防排水设计, 石油化工建设

　　[4] 蔡志新, 单元式幕墙的选材与控制, 房材与应用