【BCW】细数国内建筑构造误区——幕墙密封胶缝

石板幕墙、铝合金板幕墙是国内建筑外墙中司空见惯的幕墙形式,好像在国内已经非常非常成熟了,构造技术也应该炉火纯青了,可是实际情况如此吗?先看看国内常见的幕墙效果吧。

国内常见的铝合金板幕墙——胶缝周边的污迹

参差不齐的石板幕墙手工密缝胶缝

类似于石板幕墙构造的水泥压力板幕墙胶缝

仅仅从外表看,对于板块交接缝的处理国内更喜欢采用耐候硅酮胶密封的模式,由于是人工现场操作,常显得粗糙不堪——胶缝宽窄不一、横竖不直、凸凹不平、边缘毛糙。对于金属板来说,由于常采用折边的方式,除了胶缝带来的不佳观感外,金属板边缘呈弧角状,常常达不到建筑师所希望的“挺括”。除此之外,由于密封胶的材料特性它还易于吸附灰尘,长久以往,幕墙表面特别是胶缝周边形成显著的污渍。

密缝胶缝与开缝的对比

开缝式石板幕墙的锐利边缘

德国慕尼黑毕马威公司办公楼,四周折边的彩色铝合金板开缝式构造——整洁的面板,除了清洁的空气、雨水以及日常的维护外,应该说无胶的开缝式构造也是功臣之一。

板块交接缝采用耐候硅酮胶密封看似有它的道理——防止雨水通过缝隙进入幕墙内部、杜绝了幕墙与结构围护墙体间空腔内的空气流通有利于保温,但事实真是如此吗?为什么在发达国家或者国外建筑师的作品里我们反而很少见到这种构造方式呢?

德国柏林坎特德里克大楼的开缝式石板幕墙,在常规隐藏式挂件的基础上外加了不锈钢明螺栓,也成了墙面的装饰细节

詹姆斯.斯特林设计的德国斯图加特新美术馆——典型的开缝式石板幕墙。

奥地利维也纳现代艺术博物馆的黑色浮石幕墙,大部分部位开缝,少量部位密缝。

保罗.安德鲁设计的上海东方艺术中心,开缝式石板幕墙。

作为幕墙,从防雨水功能可以分为两种:一种为直接面对雨水、室外气候侵蚀,如单层玻璃幕墙。由于只有一道屏蔽,为保证室内空间的使用需求,水密性、气密性是它的重要指标;另一种为屏蔽雨水等对内部墙体的直接侵蚀(但无需保证密闭性的防水要求),同时作为外墙的饰面层,如常见的石板幕墙、金属板幕墙以及双层构造墙体的外层。

作为墙体饰面层的构造,除了饰面层直接依附于主体结构外,大部分时候我们基本的原则都是将中间空腔作为空气流通层,空气流通有利于水汽的排出、保持幕墙及围护墙体的干燥。

流通空气腔在不同墙体构造中的典型做法,原理皆同。

即使作为饰面层的砌筑墙体也在合适位置预留了通气孔

如果将双层墙体的空气腔全部密闭的话,除了胶缝形式上的问题外还会有什么负面影响吗?

由于现场的大面积施工以及材料性能的限制,完全做到如四周密闭的中空玻璃般的防水效果是不可能的,因此雨水通过材料及胶缝漏洞的渗入、温差产生的结露、地面潮气的上升导致空气腔内水汽的聚集是不可避免的。

密闭的空腔内水汽不能迅速排出,长期必然对幕墙的连接件产生腐蚀尤其是不同金属连接件间的电化腐蚀,降低幕墙结构的寿命。

如果保温层外侧的防潮层封闭不严,同样会因为保温材料含水量增加而降低材料的保温效果。如果围护墙体的气密性不好,长期的水汽也会通过向室内渗透,形成霉斑、异味,影响室内空间的环境;反过来冬天室内的水汽也会影响保温层效果。

对于金属板幕墙来说,由于板材刚度有限,空气腔内积聚的湿气在温度升高时的体积变化导致幕墙板块的鼓胀变形,即常说的鼓肚子现象,在侧光时尤其明显,极大地影响建筑形象。

国内某铝板幕墙侧光下的凸凹不平效果——除了板厚、背肋、加工等因素影响外,密封的空气层的热胀冷缩对金属板的作用力也是引起板面不平的原因之一。

白色派建筑师理查德.迈耶设计的德国法兰克福工艺美术馆,早期的开缝式金属板(搪瓷钢板)构造。

德国柏林的北欧五国驻柏林大使馆之丹麦大使馆,开缝式构造的穿孔铝板。

德国柏林波茨坦广场上的音乐剧场,开缝式构造的凸凹花纹铝板。

同时,不打胶的构造做法也使金属板不折边而直接采用切边成为可能,这让板材边缘更为齐整、锐利。

奥地利维也纳工商大学教学中心——直接采用切边的开缝式耐候钢板幕墙,边缘更挺括。

英国苏格兰爱丁堡某地产项目的开缝铝板幕墙,精致挺括。

当然,对于复合材料,如铝塑复合板、铝蜂窝复合板,由于面层薄、芯材的耐腐蚀性能以及视觉效果原因是不适宜于切边、开缝构造的。

复合板材——石材蜂窝铝复合板、铝塑复合板

直接采用切边的开缝式铝塑板幕墙细节——边缘更挺括,但是也暴露了芯材,用在室内还可以,用于室外是不合适的。

详图——典型的开缝式与密封式铝板幕墙构造对比

除了大部分的开缝幕墙外,也有一些建筑师习惯于追求石材砌筑缝的效果,如贝聿铭。即使如此,我们仍然推荐在幕墙局部设置一些暗藏的通气孔(如同双层墙体中的砖砌体饰面墙)以保证空气腔的通风。

贝聿铭设计的德国历史博物馆——板缝嵌同色密封胶

贝聿铭设计的中国银行——板缝嵌同色密封胶

当然,我们提倡开缝式幕墙构造并不是说简单地将现有幕墙构造中的胶缝直接去掉即可,在构造上应有所改变。由于雨水可以流入面板背部空间,因此幕墙内侧应设置可靠的导水、排水系统,同时依附于主体外墙的保温层外侧应采用防水透气膜、镀锌钢板、铝板等作为防水保护措施。开缝式面板的支承金属结构,应采取更可靠的防护措施如尽可能选择铝合金、耐候钢、或防腐处理可靠的钢骨架,以保证其耐久性。

对于开缝石板幕墙,石板还应进行更好的防水处理。同时,缺少了密封胶的拉结作用,为了防止石板碎裂后的掉落,石板背部还应采取胶粘玻璃丝布等增强措施。

除了构造上的改变,结构也应考虑开缝式构造风荷载的变化。

详图——典型的开缝式构造与密封式槽板构造石板幕墙

除了常见的石板幕墙、金属板幕墙外,其它材料的幕墙如层压树脂板、水泥板、陶土板等以及双层幕墙的外层玻璃幕墙的构造同样适宜于开缝系统。

扎哈.哈迪德设计的奥地利维也纳工商大学学习中心——开缝式水泥板外墙

开缝式干挂陶板

开缝式层压树脂板(图片由Prodema公司提供)

对于必须密闭的幕墙系统如单层玻璃幕墙,我们也推荐尽可能选择采用防水橡胶条的单元式安装系统;幕墙如果一定选择现场打胶的系统,也应选择视觉效果更好的凹胶缝形式。

玻璃幕墙现场打胶的胶缝与工厂组装化的橡胶条效果对比

隐框幕墙凹胶缝与平胶缝的对比(幕墙构造仅为示意)

可见,一些传统的、约定俗成的、看似合理的构造也不一定完全靠谱,建筑师还是需要具有追根求源的精神才能更好地发现问题、解决问题,进而更好地实现设计的效果。


本文作者介绍:

褚智勇,东南大学建筑系工学学士,北京建筑工程学院建筑学硕士,教授级高级建筑师,一级注册建筑师。曾著有建筑材料与构造类畅销书《建筑设计的材料语言》,现为北京工业大学建筑与城市规划学院讲师。


(0)

相关推荐

  • 建筑师爱恨“胶”织的表皮分缝

    建筑师设计作品时,脑海里先入为主的是一个完美无缝的建筑表皮,拥有丝滑般的表面和曼妙的曲线,理想中的表皮材质是连续不断的.但是在表皮深化设计过程中,我们会发现由于面材自身板幅限值的原因以及不同材料之间的 ...

  • 知识窗▏细数国内的测绘地理信息类期刊

    作为测绘科技和测绘行业重要推动力的测绘期刊,近年来得到了迅猛发展,对测绘科技发展的推动力也越来越大,但对这样一个有重要影响力和数量有30种之多的测绘期刊行业来说,至今鲜有对期刊进行全面刊布.为此,我们 ...

  • 细数国内著名股神,8年10万变10亿的操盘手法,有何相似之处?良心好文,务必细读

    说到股神,我们脑海中第一印象就是股神巴菲特和股神索罗斯,两位金融界的金融巨鳄.而近几年来,网上盛传所谓的中国股民的"圣地"淘股吧里出现了一个中国股神赵老哥,他用8年将10万元炒成1 ...

  • 【天蓝智能冠名】固态电池竞争激烈?细数国内企业进度

    未来电池的技术路线是什么?"肯定是固态电池."一位业内技术大咖如是说. 固态锂电池从 20 世纪 50 年代就已开始研究.只不过早期固态锂电池的电化学性能.安全性.工程化制造方面一 ...

  • 儿童床垫品牌都有哪些?细数国内8大儿童床垫品牌

    儿童床垫品牌都有哪些?买床垫如果连品牌都不知道该怎么买?为了孩子的健康很多家长愿意给孩子买最好最贵的东西,买床垫也是如此,那么买儿童床垫你知道目前市场上都有哪些品牌的儿童床垫吗?今天蜜罐蚁小编给大家介 ...

  • 睡前喝牛奶能助眠?细数喝牛奶常见的5个误区

    生活中,我们常常会听到各种关于喝牛奶的传言 "脱脂牛奶比全脂牛奶更健康" "要多喝酸奶,酸奶比纯牛奶更好" "晚上喝一杯牛奶,有利于你的睡眠" ...

  • 夏季空调使用误区太多,细数其中的危害

    夏季空调使用误区太多,细数其中的危害 泰安高速交警 20小时前 继续阅读(剩余 50%) 我要举报 精彩推荐 拥有它,等于拥有空调.空气净化器.新风? 南宁电视台生活指南 前天 全部评论 正在加载精彩 ...

  • 细数骨科术后 10 大抗凝误区

    静脉血栓栓塞 (VTE)包括深静脉血栓形成 (DVT) 和肺动脉血栓栓塞症(PTE),是骨科手术十分常见的并发症,尤其多见于下肢手术或创伤,静脉血栓栓塞的预防需要引起重视. 那么有哪些静脉血栓与抗凝误 ...

  • 并非老年人的“专利病”,细数冠心病的8大误区

    冠心病的误区 01 老年人才得心血管疾病 有些人认为,冠心病是老年人的"专利病".冠心病是由冠状动脉粥样硬化导致的心脏病,动脉硬化过程早在青年甚至幼年时期就已经开始.当然,血管只有 ...

  • 洋媳妇都嫁中国来:细数被国内企业收购的有名外企

    在很多年前,人们的认知中,外企都是高高在上.特别是在数码.手机行业中,外企是代表着尖端,先进,高科技.而国内企业大多数不如外企,在品牌认知上总是感觉要比外企矮一头. 只不过此一时彼一时,时过境迁,现在 ...