工程实例分析：单元式玻璃幕墙防水技术

　　别具一格的整体造型赋予建筑物特有的内涵

　　按照建筑师的意图和精神

　　运用最先进的加工手段和最精确的工艺技术

　　将建筑设计意图完美地表现出来是每一个建筑师的梦想

　　单元式玻璃幕墙构造复杂

　　对单元板块互相插接后所形成的腔体有严格的要求

　　一般在较为规整的立面应用

　　单元式玻璃幕墙通过平面拟合实现复杂造型比构件式玻璃幕墙难度更大

　　防水工艺技术难度也更大

　　拿宁波梅山岛商务中心为例，该建筑的单元式玻璃幕墙通过工字插芯实现单元板块组件的连接，并选择合适的EPDM胶条进行多道密封设计，幕墙板块通过可靠的组角技术提高板块强度，同时对开启扇与百叶进行严密的防水设计，最终达到完美的防水效果。

　　项目选址：定于梅山岛中央行政商务区内

　　占地面积：20307㎡

　　建筑面积：36800㎡

　　标杆高度：20.5m

　　楼层数：地上21层，地下1层

　　外立面：三面风帆状玻璃幕墙平面“人”字形结构。

　　总高度：约154米，其中楼体高约98米，标杆约56米。

　　结构：框架剪力墙结构

　　建筑理念是将船帆和灯塔的标志性符号转换为建筑语言，建筑外立面采用由逐层向内收缩的3个由矩形单元板块组成的倾斜面和3个通过三角形平面板块模拟组成的双曲面构成单元式玻璃幕墙，幕墙单元板块组合形式如图1所示。

　　单元式玻璃幕墙单元板块的设计

　　宁波梅山岛商务中心倾斜面单元式玻璃幕墙采用矩形单元幕墙板块相互插接的传统对碰密封技术形成密封立面。矩形单元幕墙板块底边长度为1 592mm，以1个楼层高度为单位，面板采用10Low—E+20A+8中空双钢化玻璃，带开启扇与百叶，外带竖向装饰线条，丰富了建筑立面造型。双曲面单元式玻璃幕墙难以与倾斜面单元式玻璃幕墙一样，采用矩形单元板块相互插接形成密封立面。双曲面难以划分出四点共面的矩形板块，相邻矩形板块边缘难以彼此重合，体现在单元式玻璃幕墙上，为单元板块间无法相互插接形成有效密封。双曲面单元式玻璃幕墙只能通过三角形平面板块模拟曲面，采用定位角度各有不同的三角形单元板块来实现复杂曲面造型，保证相邻三角形单元板块的边缘完全重合，解决单元式玻璃幕墙板块间相互插接和密封问题，同时克服复杂双曲面玻璃加工周期长、成本高又严重制约施工工期的难题。双曲面单元式玻璃幕墙三角形单元板块底边长度为2 200 mm，以1个楼层高度为单位，面板与矩形单元板块一样采用10Low—E+20A+8的中空双钢化玻璃。

　　单元式玻璃幕墙板块的连接设计

　　双曲面单元式玻璃幕墙通过采用双凹槽式铝合金型材作为单元幕墙板块的组件框，单元幕墙板块间通过工字插芯连接(图2)。双曲面单元式玻璃幕墙采用定位角度各不相同的三角形单元板块，难以靠相邻两幕墙单元组件框对插组成组合杆完成接缝，故在单元板块侧面安装空心胶条，靠胶条压缩变形实现相邻两单元组件的密封。

　　单元式玻璃幕墙的防排水设计

　　单元式玻璃幕墙的防排水是设计的重点，防排水设计必须确定合理的三元乙丙(EPDM)胶条断面形式、选择合适的EPDM胶条牌号进行防排水规划，并实施多道防水密封。

　　单元式玻璃幕墙密封胶条的选择

　　在单元式玻璃幕墙设计中，密封胶条决定单元式玻璃幕墙的水密性、气密性和防水性能的耐久性。EPDM胶条具有卓越的耐老化性能、耐水性能，可长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。EPDM胶条有多种牌号，其化学成分及配方决定了胶条的使用环境和工作性能。本项目根据工程所在的位置和气候特点，采用硬度为70。±5。、具有20%～35%压缩度的EPDM胶条，作为单元式玻璃幕墙的密封胶条，并根据单元式玻璃幕墙各个位置的构造连接分别确定合理的断面形式。图3为本项目采用的EPDM胶条的断面形式。

　　单元式玻璃幕墙的防排水规划

　　宁波梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙采用柔性EPDM胶条构成单元式玻璃幕墙的4道防水密封体系(图4-5)，形成等压腔来确保单元式玻璃幕墙单元系统的气密性及水密性。第1道密封系统由相邻单元幕墙板块的胶条相互挤压实现批水作用，阻止大量雨水入侵。为提高单元式玻璃幕墙的水密性能，设置了2道水密线(即第2、3道密封系统)，使得进入单元式玻璃幕墙等压腔内的少量水和部分冷凝水可以通过铝型材内的排水腔排出，达到阻止水进入室内的目的。第4道密封系统为气密线，也是单元式玻璃幕墙的重要防线，通过专门设计的通道，把侵入的水引到下一层接缝处，排到玻璃幕墙外部，阻止了水到达等压腔。

　　单元幕墙板块组角工艺

　　单元幕墙板块框架连接质量关系到单元式玻璃幕墙的结构及防水性能。梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙板块通过组角角铝楔合提高单元式玻璃幕墙板块的强度，通过不锈钢自攻螺钉和组角胶将铝型材与组角角铝进行连接(图6 o组角胶粘结强度高、抗温差能力强、耐候性好，固化后弹性低，使铝型材与组角角铝进行柔性连接、粘接固定，同时辅助不锈钢自攻螺钉加固，有效防止在加工、运输、安装和使用过程中出现角部开裂、错位、变形和渗漏等诸多问题。

　　铝型材组角断口的接缝、连接缝、螺钉处缝隙采用细缝密封胶进行密封。细缝密封胶有较大的强度、较高的延伸率，颜色为无色透明且长时间不发生黄变，有一定的渗透性且能密闭细小孔隙，能提高单元幕墙板块的水密性和气密性。

　　开启扇与百叶的防水设计

　　宁波梅山岛商务中心处于海岛的特殊地理位置，受台风影响大，承受风压也大，且单元式玻璃幕墙呈倾斜面和双曲面状态，汇水面积较一般玻璃幕墙要大，雨水在大风的作用下更容易溅人开启扇与百叶，进入室内。为提高开启窗的防水能力，在开启扇顶部设置2道批水胶条和1道小铝合金型材以固定胶条(图7)，铝合金型材与窗扇玻璃搭接35 mrrl，用拉铆钉固定，胶条延伸覆盖两端胶缝;顶部胶缝处进行打胶处理，防止雨水顺胶缝渗入开启窗顶部挂钩内部进入室内。

　　倾斜面单元式玻璃幕墙矩形单元的通风铝合金百叶既要保证能顺畅地通风，又要防止雨水溅入，设计采用带集水沟的防风雨叶片和带滴水框侧框架组成的产品(图8)。窗体在遇到瓢泼大雨之时，不仅能有效地阻止雨水打进室内，而且在整个百叶窗迎风面不会形成水帘，保证通风需要和防雨水的要求。

　　最后，结语

　　单元式玻璃幕墙防水性能的好坏直接关系着幕墙的整体质量，从设计到加工、安装，每一个细节都必须处理好，才能保证做出高质量的单元式幕墙。单元板块在安装前一定要进行泄水孔的导水测试，以确保单元板块等压腔的渗水能够通过泄水孔排到竖向前腔，然后排出室外。在安装完整一层单元板块后，在现场对水槽进行24 h渗水试验，确保水槽不渗水后，再进行上层板块施工。

　　随着市场对建筑幕墙品质要求的不断提升，建筑造型新颖独特的单元式玻璃幕墙越来越多地成了建筑师的首选，然而也给幕墙的密封防水带来了难题。宁波梅山岛商务中心单元式玻璃幕墙采用定位角度各有不同的三角形单元板块来实现复杂曲面造型，采

　　取行之有效的技术措施达到完美的防水效果，可以作为借鉴。

　　参考文献：

　　《梁小琼· 闭恩廉 · 复杂空间曲面幕墙设计田· 中国建筑金属结构 2011年》

　　《高树鹏· 开启天窗防水措施探讨· 中国建筑防水· 2012年》