首頁 > 建構(gòu)研究 > 外墻表皮 > 幕墻系統(tǒng) > 石板幕墻 > 細(xì)數(shù)國內(nèi)建筑構(gòu)造誤區(qū)之一——幕墻密封膠縫
2019-04-29 10:51:28
石板幕墻、鋁合金板幕墻是國內(nèi)建筑外墻中司空見慣的幕墻形式，好像在國內(nèi)已經(jīng)非常非常成熟了，構(gòu)造技術(shù)也應(yīng)該爐火純青了，可是實際情況如此嗎？先看看國內(nèi)常見的幕墻效果吧。
國內(nèi)常見的鋁合金板幕墻——膠縫周邊的污跡
參差不齊的石板幕墻手工密縫膠縫
類似于石板幕墻構(gòu)造的水泥壓力板幕墻膠縫
僅僅從外表看，對于板塊交接縫的處理國內(nèi)更喜歡采用耐候硅酮膠密封的模式，由于是人工現(xiàn)場操作，常顯得粗糙不堪——膠縫寬窄不一、橫豎不直、凸凹不平、邊緣毛糙。對于金屬板來說，由于常采用折邊的方式，除了膠縫帶來的不佳觀感外，金屬板邊緣呈弧角狀，常常達(dá)不到建筑師所希望的“挺括”。除此之外，由于密封膠的材料特性它還易于吸附灰塵，長久以往，幕墻表面特別是膠縫周邊形成顯著的污漬。
密縫膠縫與開縫的對比
開縫式石板幕墻的銳利邊緣
德國慕尼黑畢馬威公司辦公樓，四周折邊的彩色鋁合金板開縫式構(gòu)造——整潔的面板，除了清潔的空氣、雨水以及日常的維護外，應(yīng)該說無膠的開縫式構(gòu)造也是功臣之一。
板塊交接縫采用耐候硅酮膠密封看似有它的道理——防止雨水通過縫隙進入幕墻內(nèi)部、杜絕了幕墻與結(jié)構(gòu)圍護墻體間空腔內(nèi)的空氣流通有利于保溫，但事實真是如此嗎？為什么在發(fā)達(dá)國家或者國外建筑師的作品里我們反而很少見到這種構(gòu)造方式呢？
德國柏林坎特德里克大樓的開縫式石板幕墻，在常規(guī)隱藏式掛件的基礎(chǔ)上外加了不銹鋼明螺栓，也成了墻面的裝飾細(xì)節(jié)
詹姆斯.斯特林設(shè)計的德國斯圖加特新美術(shù)館——典型的開縫式石板幕墻。
奧地利維也納現(xiàn)代藝術(shù)博物館的黑色浮石幕墻，大部分部位開縫，少量部位密縫。
保羅.安德魯設(shè)計的上海東方藝術(shù)中心，開縫式石板幕墻。
作為幕墻，從防雨水功能可以分為兩種：一種為直接面對雨水、室外氣候侵蝕，如單層玻璃幕墻。由于只有一道屏蔽，為保證室內(nèi)空間的使用需求，水密性、氣密性是它的重要指標(biāo)；另一種為屏蔽雨水等對內(nèi)部墻體的直接侵蝕（但無需保證密閉性的防水要求），同時作為外墻的飾面層，如常見的石板幕墻、金屬板幕墻以及雙層構(gòu)造墻體的外層。
作為墻體飾面層的構(gòu)造，除了飾面層直接依附于主體結(jié)構(gòu)外，大部分時候我們基本的原則都是將中間空腔作為空氣流通層，空氣流通有利于水汽的排出、保持幕墻及圍護墻體的干燥。
流通空氣腔在不同墻體構(gòu)造中的典型做法，原理皆同。
即使作為飾面層的砌筑墻體也在合適位置預(yù)留了通氣孔
如果將雙層墻體的空氣腔全部密閉的話，除了膠縫形式上的問題外還會有什么負(fù)面影響嗎？
由于現(xiàn)場的大面積施工以及材料性能的限制，完全做到如四周密閉的中空玻璃般的防水效果是不可能的，因此雨水通過材料及膠縫漏洞的滲入、溫差產(chǎn)生的結(jié)露、地面潮氣的上升導(dǎo)致空氣腔內(nèi)水汽的聚集是不可避免的。
密閉的空腔內(nèi)水汽不能迅速排出，長期必然對幕墻的連接件產(chǎn)生腐蝕尤其是不同金屬連接件間的電化腐蝕，降低幕墻結(jié)構(gòu)的壽命。
如果保溫層外側(cè)的防潮層封閉不嚴(yán)，同樣會因為保溫材料含水量增加而降低材料的保溫效果。如果圍護墻體的氣密性不好，長期的水汽也會通過向室內(nèi)滲透，形成霉斑、異味，影響室內(nèi)空間的環(huán)境；反過來冬天室內(nèi)的水汽也會影響保溫層效果。
對于金屬板幕墻來說，由于板材剛度有限，空氣腔內(nèi)積聚的濕氣在溫度升高時的體積變化導(dǎo)致幕墻板塊的鼓脹變形，即常說的鼓肚子現(xiàn)象，在側(cè)光時尤其明顯，極大地影響建筑形象。
國內(nèi)某鋁板幕墻側(cè)光下的凸凹不平效果——除了板厚、背肋、加工等因素影響外，密封的空氣層的熱脹冷縮對金屬板的作用力也是引起板面不平的原因之一。
白色派建筑師理查德.邁耶設(shè)計的德國法蘭克福工藝美術(shù)館，早期的開縫式金屬板（搪瓷鋼板）構(gòu)造。
德國柏林的北歐五國駐柏林大使館之丹麥大使館，開縫式構(gòu)造的穿孔鋁板。
德國柏林波茨坦廣場上的音樂劇場，開縫式構(gòu)造的凸凹花紋鋁板。
同時，不打膠的構(gòu)造做法也使金屬板不折邊而直接采用切邊成為可能，這讓板材邊緣更為齊整、銳利。
奧地利維也納工商大學(xué)教學(xué)中心——直接采用切邊的開縫式耐候鋼板幕墻，邊緣更挺括。
英國蘇格蘭愛丁堡某地產(chǎn)項目的開縫鋁板幕墻，精致挺括。
當(dāng)然，對于復(fù)合材料，如鋁塑復(fù)合板、鋁蜂窩復(fù)合板，由于面層薄、芯材的耐腐蝕性能以及視覺效果原因是不適宜于切邊、開縫構(gòu)造的。
復(fù)合板材——石材蜂窩鋁復(fù)合板、鋁塑復(fù)合板
直接采用切邊的開縫式鋁塑板幕墻細(xì)節(jié)——邊緣更挺括，但是也暴露了芯材，用在室內(nèi)還可以，用于室外是不合適的。
詳圖——典型的開縫式與密封式鋁板幕墻構(gòu)造對比
除了大部分的開縫幕墻外，也有一些建筑師習(xí)慣于追求石材砌筑縫的效果，如貝聿銘。即使如此，我們?nèi)匀煌扑]在幕墻局部設(shè)置一些暗藏的通氣孔（如同雙層墻體中的磚砌體飾面墻）以保證空氣腔的通風(fēng)。
貝聿銘設(shè)計的德國歷史博物館——板縫嵌同色密封膠
貝聿銘設(shè)計的中國銀行——板縫嵌同色密封膠
當(dāng)然，我們提倡開縫式幕墻構(gòu)造并不是說簡單地將現(xiàn)有幕墻構(gòu)造中的膠縫直接去掉即可，在構(gòu)造上應(yīng)有所改變。由于雨水可以流入面板背部空間，因此幕墻內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)置可靠的導(dǎo)水、排水系統(tǒng)，同時依附于主體外墻的保溫層外側(cè)應(yīng)采用防水透氣膜、鍍鋅鋼板、鋁板等作為防水保護措施。開縫式面板的支承金屬結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取更可靠的防護措施如盡可能選擇鋁合金、耐候鋼、或防腐處理可靠的鋼骨架，以保證其耐久性。
對于開縫石板幕墻，石板還應(yīng)進行更好的防水處理。同時，缺少了密封膠的拉結(jié)作用，為了防止石板碎裂后的掉落，石板背部還應(yīng)采取膠粘玻璃絲布等增強措施。
除了構(gòu)造上的改變，結(jié)構(gòu)也應(yīng)考慮開縫式構(gòu)造風(fēng)荷載的變化。
詳圖——典型的開縫式構(gòu)造與密封式槽板構(gòu)造石板幕墻
除了常見的石板幕墻、金屬板幕墻外，其它材料的幕墻如層壓樹脂板、水泥板、陶土板等以及雙層幕墻的外層玻璃幕墻的構(gòu)造同樣適宜于開縫系統(tǒng)。
扎哈.哈迪德設(shè)計的奧地利維也納工商大學(xué)學(xué)習(xí)中心——開縫式水泥板外墻
開縫式干掛陶板
開縫式層壓樹脂板（圖片由Prodema公司提供）
對于必須密閉的幕墻系統(tǒng)如單層玻璃幕墻，我們也推薦盡可能選擇采用防水橡膠條的單元式安裝系統(tǒng)；幕墻如果一定選擇現(xiàn)場打膠的系統(tǒng)，也應(yīng)選擇視覺效果更好的凹膠縫形式。
玻璃幕墻現(xiàn)場打膠的膠縫與工廠組裝化的橡膠條效果對比
隱框幕墻凹膠縫與平膠縫的對比（幕墻構(gòu)造僅為示意）
可見，一些傳統(tǒng)的、約定俗成的、看似合理的構(gòu)造也不一定完全靠譜，建筑師還是需要具有追根求源的精神才能更好地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進而更好地實現(xiàn)設(shè)計的效果。
本文作者介紹：
褚智勇，東南大學(xué)建筑系工學(xué)學(xué)士，北京建筑工程學(xué)院建筑學(xué)碩士，教授級高級建筑師，一級注冊建筑師。曾著有建筑材料與構(gòu)造類暢銷書《建筑設(shè)計的材料語言》，現(xiàn)為北京工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院講師。
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