防水结构设计分析
高层住宅建筑工程地下室防水结构设计与施工技术分析
高层住宅建筑工程地下室防水结构设计与施工技术分析摘要：文章首先阐述高层建筑地下室防水工程特点，之后分析地下室渗水原因，发现：如果在施工过程中，前期设计缺乏合理性，未能加强地下室防水措施，将会产生防水层断裂现象。
因此在今后地下室结构设计过程中，应该合理使用施工材料，优化混凝土配合比设计，加大关键节点防水层处理力度，以此避免在后续使用过程中出现渗漏、裂缝等问题。
关键字：地下室；高层住宅；防水结构设计；施工技术众所周知，防水工程对建筑物的影响很大，尤其是高层住宅建筑，地下室如果防水工程质量差，防水材料选择不当，在日常使用中必然会出现渗漏问题，不仅为用户造成经济损失，还直接影响地下室使用功能，降低整个高层建筑使用安全性。
因此，在今后工作中，施工人员应该做好地下室防水结构设计，避免后续出现渗漏问题，加强施工质量监督检查，优化施工工艺。
一、高层建筑地下室防水工程特点一般来讲，高层建筑地下室与普通低楼层地下室有所不同，采用后浇带形式代替沉降缝[1]。
在地下室结构设计中伸缩缝较少，再加之地下室平面尺寸较大，因此在二次混凝土施工环节可能出现渗水现象。
同时也应该注意到，混凝土浇筑结束之后，水泥水化热现象会加剧大体积混凝土温度裂缝情况出现，由于混凝土内外约束变化，该裂缝成为地下室渗水的主要原因，使得地下室结构稳定性不足，防水能力变差，防渗性能不佳。
此外，由于部分高层住宅地下室不对外开放，即：不会将其开发成商业服务区，因此多用来储存和贮藏杂物，存放基础设施设备，比如电气工程设备和管道工程设备等，因此在穿墙位置容易出现渗水现象。
二、高层建筑地下室渗水原因在高层住宅建筑地下室渗水现象中，发生渗漏的原因主要是因为结构设计不科学，很多防水设计不合理[2]。
比如没有充分考虑到该项工程地质特点和气候因素，在渗流量设计时不严谨，没有严格根据施工设计要求，后浇带设计不规范，难以加强地下室防水措施，对特殊地层处理不到位，因此在后续使用时可能出现地下室防水层断裂现象。
产品防水结构设计
产品防水结构设计随着用户体验要求不断的提升，手持电子产品对于设计的要求也越来越高，从早期的只要能开机，能用就能卖，到现在对外观的美感，人机工程，制造的精度，以及各种测试要求越来越高。
尤其是去年的iphone7上市，将三防这个概念推上大众，之前也就特殊行业才会用到的设计要求，现在却成了手机行业的标配。
毕竟对于我们日常生活中来说，手机已经是不可离手，必不可少的工具了。
走到哪里都会携带的物品，在行走中难免会有一些意外，造成磕磕碰碰。
毕竟我们上WC也要刷刷朋友圈的，看看新闻，是吧，万一一不小心将手机掉进茅坑了，又舍不得扔掉，总的捞起来，洗一洗，再用吧。
为了延长手机的使用寿命，就得防水防尘什么的，所以后续手机具备三防功能，再也不会是什么稀奇的黑科技了。
接下来我们根据三防手机案列来分享一下，防水结构设计如何去玩。
以下为正文：【一】什么是三防手机呢？所谓三防手机，就是具有轻微防尘、防震、防水和出色的抗摔、抗辗压性功能的手机,主要针对热爱户外运动的年轻用户或有特殊需要的专业用户，能够胜任异常恶劣的气候条件和特殊场合的应用。
一般，市面上的三防手机目前主要有两大类：1，普通三防手机属于生活轻微防水，比如洗手时，防止水花渐入到手机内部，造成功能性损坏，只能实现轻微的三防，这种手机一般造型时尚，与市面上的普通手机没有明显差异，属于IP54以下。
2，专业三防手机属于能够承受一定水压，外部挤压，能够放入水里浸泡和汽车碾压，比如手机从1层高的楼层直接掉落不会造成功能性损坏，或者将手机掉入1米深的水池里，30分钟不会造成功能性损坏。
它的目标受众是专业的户外登山涉水等探险运动的爱好者，也有一部分喜欢军事的人因为其独特的造型和强悍的体质而对其情有独钟。
【二】什么是三防IP防护等级？它是由IEC所起草，将电器依其防尘防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第1个数字表示离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示防湿气、防水侵入的密闭程度。
解析地下室防水结构设计与施工技术
３ ． １地 下 室 防 水 结构 设 计 问题 分析
的原理是使 混凝土凝结后体积产生微膨胀 。来抵 偿混凝 土的凝 结收缩应 力。 从而达到抗裂的 目的。 根据 自防水混凝土要求 ， 所掺加的膨胀剂 ， 只有 膨胀率大于等于０ ． ３ ５ ％的高效膨胀剂才能作为 自防水混凝土的添加剂 。 如
基 础持 力层为 中、 粗砂层 ， 情况 良好 ， 因而随让单层 地下室的柱荷载 和主 低混凝土中的水化热 ， 减小混凝土 内部与外部 的温差 ， 从而避免混凝土 出 楼 的柱荷载具有较大 的差别 ，但是两者的相对沉降差 不足０ ． ２ ％，相 对较 现收缩 裂缝 ， 提高混凝土 的密实性。（ ４） 掺加纤维 。在混凝 土的搅 拌过程 小 。另外 ， 地下室外端南北 向的结构长度 、 东西向的结构长度 以及梁 和板 中，微 纤维均匀地扩散到混凝土 中，由于微纤维 与混凝 土有极 强的结合
了地下室防水结构设计与施工技术 ，同时总结 了整个施工过程的相关经 土内部的孔结 构 、 强化混凝土 内部的密实度。一般而言， 常见 的改善方法
验， 希望能够为有关人士提供有益 的借鉴。
主要包括优化选择 原材料 、 提高混凝土级配的合理性 、 适 当掺假 膨胀剂于
减水剂等等 。（ １ ） 优化原材料选择与混凝土级配 。只有所选择的各种原材
２ ．工 程项 目案例
料的质量和性 能满足规定要求 、符合相关标准才能够确保混凝 土具有 良 该工程项 目位于ｘ 省， 分为东西两个建筑群 ， 共有 高级高层住宅建筑 好的密实性 ， 为此 ， 在选择原材料 的时候 必须要严格控 制原材料 的砂 率 、 ４ Ｏ 栋， 东西 两个 建筑群分别各有２ ０ 栋， 同时配套有各种公 共服务设施 （ 如 吸水率 、 粒径、 含沙量等指标 。水泥水化热是导致 混凝土硬化收缩之后 出
防水产品的结构设计
防水产品的结构设计防水产品的一般思路4 电池门防水.如果是普通干电池,建议采用下图结构.如果是钮扣电池,当空间足够时建议首选下图左图结构,右图为次选5 按键位防水上图的按键组合在很多钟表产品上都用过,一般都能达到IP46等级,防水效果符合多数要求.而且体积小,在许多钟表配件生产厂家是做为成品生产的, 从长度,最大外径,防水等级有多种规格供选择.在产品空间较小时建议用此结构方案.上图所示按键防水方式当产品内部空间足够时可适当采用,直接将硅胶按键用PCB板打螺丝固定在塑胶上盖,做这种结构时,螺丝柱的间距要均匀,由于塑胶件,按键,PCB板受力后弹性变形都较大,要尽量保证塑胶和线路板的结构刚性, 使弹性变化尽量反应在按键上,塑胶壁厚不宜薄,螺丝柱要有加强骨,固定线路板的螺丝柱数量要足够多.线路板的材料应用胶木板或刚性好的纤维板,厚度应在1.6mm以上,必要时可在线路板和按键中加垫一块钢板.6 引出线部分防水.由于某些电器元件引出线要另外加工后在跟线路板联接,这样的结构可采用箱式结构,既将需防水的各部分组件分别组装,再用外罩将几部分包在一起. 如下图所示产品可分为面罩,前盖,后盖组件几部分组成.类似下图这样,先将后壳组件和海棉,胶水防水密封成半成品, 在将面盖和后壳用O形圈联接,而引出线通过面盖上的碰穿孔和内部电器元件联接,并在面盖碰穿孔位打胶水密封,最后再用面罩通过扣位和前后盖半成品联接的方式,在一些潜水灯,鱼缸观赏灯上都用过,我们将类似的结构称为箱式结构. 当然,防水结构并不只有以上几种,好像二次啤塑,硅橡胶过盈挤压等.另外,很多产品尚须通过高低温测试,所以塑胶的材料选择也很重要,例如下图所示产品,面盖.底壳用PC较好,而面罩则用PC或阻燃ABS都可.因为PC的热变形温度130-140度,长时间耐热温度为120度,溶点为130-160而多数产品整机最高测试温度大约为80-90度.。
防水结构设计方法大全
防⽔结构设计⽅法⼤全防⽔很重要！！！防⽔也是产品设计⼯程师在进⾏产品设计时经常碰到的⼀个问题，本篇⽂章将会总结各⾏业各类产品的常见防⽔结构设计⽅法，希望能给⼯同导光⼀样，防⽔程师的防⽔结构设计带来⼀些启⽰。
⽤于开拓⼯程师的思路：以前想到防⽔结构设计，第⼀个想到的就是密封圈来防⽔；但是，除了密封圈来防⽔之外，也本⽂仅仅起着抛砖引⽟的作⽤，⽤于开拓⼯程师的思路许还有其它更合适的防⽔⽅法，例如密封胶黏剂、灌胶，现场发泡成型技术等，这些新型的防⽔⽅法在某些场合可能使得产品结构更为简单、成本更低，同时防⽔可靠性更⾼。
对于每⼀个防⽔⽅法是如何进⾏具体的设计，本⽂并没有具体展开。
如果⼯程师需要了解具体设计，可以参考我在公众号“降本设计”发表的资料搜索⽅法，⾃⾏去搜索相关资料。
在⽂末我分享了⼀些我收集的资料，如有兴趣也可以按要求去下载。
1. 密封圈和密封垫密封圈（O-ring）和密封垫（Gasket）是最常⽤的防⽔⽅法。
（密封圈）（密封垫）（iPhone 7 Plus 静⾳按钮通过密封圈防⽔）（iPhone 7电源按钮通过两个⼩的密封圈防⽔）（密封垫在连接器中的应⽤）（iPhone 7 lighting接⼝通过密封垫防⽔）（iPhone 7 Plus SIM卡通过密封垫防⽔）2. LSR⼆次注塑把液态硅胶LSR等弹性体通过⼆次注塑的⽅式与⾦属或塑胶件等结合成⼀体。
使⽤⼆次注塑可以把两个零件合并为⼀个零件，省去后续的胶粘等⼆次加⼯⼯序，同时在装配⼯程中不易脱落，可靠性较⾼。
iPhone8中SIM卡的防⽔就是通过液态硅胶与SIM⽀架注塑成⼀体来实现的。
3. 现场发泡成型现场发泡成型技术（Formed-In-Place Foam Gasket，简称 FIPFG）是通过点胶设备按照规划的密封路径直接在壳体上进⾏发泡，进⽽加⼯⽣产出软并有弹性的发泡密封条。
4. 灌封灌封就是将环氧、聚氨脂和硅胶等复合物⽤机械或⼿⼯⽅式灌⼈装有电⼦元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性⾼分⼦绝缘材料，达到密封、防⽔、防尘和涂覆保护的⽬的。
ip67防水结构设计心得
ip67防水结构设计心得IP67是一种国际标准，用于表示电子设备的防水等级。
其中，“IP”代表国际保护（Ingress Protection），数字6表示防尘等级，数字7表示防水等级。
IP67防水等级表示设备在一定条件下可以完全防止灰尘进入并在30分钟的测试中浸没在水中，不会造成有害影响。
下面是在设计IP67防水结构时应考虑的一些要点：1. 密封材料选择：选择适合的密封材料非常重要。
硅胶、橡胶、聚氨酯等具有良好的密封性能和耐水性，可以用于填充设备外壳的间隙和接口。
2. 密封结构设计：设计防水结构时需要确保设备外壳的所有入口都得到密封。
这可能涉及到密封圈、垫片、粘合剂等。
考虑到各种连接点和开口，如按钮、接口、开关等，确保它们可以有效地防止水的渗透。
3. 连接点防水：设备的连接点，如插孔、插槽等，通常是最容易受到水渗透的地方。
使用防水接头、密封套等组件，确保连接点在防水方面也得到保护。
4. 外壳设计：设备外壳的设计应考虑到防水性能。
采用合适的外壳结构，如套筒式、螺纹式外壳等，可以有效地降低水渗透的风险。
5. 测试和认证：设计完成后，进行IP67防水性能的测试是关键。
这有助于验证设计的有效性，并确保设备在实际使用中可以达到所需的防水等级。
此外，获得认证（如IP67认证）可以增加设备的市场竞争力。
6. 材料耐久性：防水设计不仅仅考虑防水性能，还需要确保所选材料在长期使用中具有足够的耐久性，以抵御环境条件的影响。
总之，IP67防水结构设计需要综合考虑材料选择、密封结构、外壳设计、连接点等多个因素。
合理的设计可以保护设备免受水和灰尘的影响，延长其使用寿命，提高可靠性。
最终的设计应该根据具体的应用需求和环境条件进行调整。
防水手机结构设计务实
防水支架材料：PA+GF or PC+GF 防水前壳材料：PC+ABS & TPSIV
主按键的防水结构设计
配合 Gap 经验值： 防水圈与防水支架及按健之间的预压要留 0.20mm(根据防水等级要求，设计不同的预
压量。) 主要运用： 1． 主按键； 2． 一些装饰件也会采用此方案。
拉伸量α（%） 压缩率 w（%）
1.03～1.04
15～25
<1.01
15～25
1.02
12～17
<1.01
12～17
0.95～１
3～8
槽的设计 槽的设计原则：槽的尺寸、截面积必需和衬垫变形量相适应，设计原则是：槽的截面积 > 衬垫的截面积。此设计有利于衬垫压缩后能完全容纳在槽内（平垫除外），使槽的沿和盖板 紧密接触，其作用是：限位：防止衬垫过压，有利于衬垫使用寿命； 槽深：槽深的尺寸是由衬垫的外形和压缩量决定的。影响衬垫压缩量的因素主要由：
衬垫的外形（截面形状） 接合面不平度公差愈大，压缩量应增大； 螺孔的间距愈大，压缩量应增大。 常用的 O 形、D 型圈衬垫压缩量控制在 18～25％，最大不超过 30％（低温环境使用时 压缩量尽量设计到 30%，压缩量的设计要考虑槽及 O 型圈的公差问题。空心结构和泡沫衬垫 压缩量通常在 50％）。 以 O 形圈为例：
防水套材料：TPE or 硅胶 or 橡胶
按键材料：TPE or Rubber or P+R 防水前壳材料：PC+ABS & TPSIV
Window 区域的防水结构设计
配合 Gap 经验值： 1. 前壳与 Lens 之间的间隙为 0.10mm； 2. 防水双面胶的厚度为 0.15mm。 主要运用： 1. 这种方案同普通手机差不多，仅是用材不同； 2. 针对防水等级较高的，也会采用模块化设计，采用防水套进行防水。
产品防水结构设计
产品防水结构设计在产品设计中，防水结构设计是一项重要的考虑因素，特别是对于电子产品、户外用品、建筑材料、汽车等。
防水结构设计的目的是确保产品在潮湿、多雨、水淹等环境下能保持其正常功能，防止由于水进入产品而导致损坏。
在进行防水结构设计时，需要考虑以下几个方面：1.材料选择：选择防水性能良好的材料，例如防水胶、密封胶、防水膜等。
这些材料应具备良好的密封性能，能有效阻隔水分的渗透。
2.结构设计：考虑产品的使用场景和功能需求，设计合理的防水结构。
包括封闭密封结构、接缝设计、防水涂层等。
封闭密封结构可以有效地阻止水分的渗透，接缝设计和防水涂层则能提高产品的整体防水性能。
3.排水设计：在产品设计中，通常也需要考虑排水的问题。
合理的排水设计可以避免水分在产品内部积聚和滞留，从而减少水分对产品的损坏。
4.防水测试：在产品设计完成后，进行防水性能测试是必不可少的一步。
可以使用水压测试仪等设备对产品进行防水性能测试，确保产品在设定的压力下能保持防水性能。
在实际的产品防水结构设计中，需要针对不同产品的特点和使用环境进行针对性的设计。
以下是几个常见产品的防水结构设计示例：1.手机防水设计：手机的防水设计通常会采用可拆卸式防水胶圈或防水膜，以及精密的接缝设计，确保手机在潮湿环境下不受损。
同时，手机还会采用防水涂层来增加其整体防水性能。
2.户外用品防水设计：户外用品如背包、帐篷等，在户外使用时需要具备较好的防水性能。
通常会采用防水涂层、防水拉链、封闭式接缝等设计，确保产品具备良好的防水功能。
3.建筑材料防水设计：在建筑材料中，防水性能是一个必须考虑的因素。
例如在屋顶、地下室等需要防水的区域可以采用防水膜、防水胶等材料进行防水处理，确保建筑物不会受到水渗透的影响。
4.汽车防水设计：汽车作为一种常见的交通工具，其防水设计尤为重要。
汽车通常会在车身接缝、车门密封条等部位采用防水胶条或防水膜，以确保车内的电器设备不受水分侵入的影响。
钢结构屋面系统整体性防水设计方案
钢结构屋面系统整体性防水设计方案摘要：钢结构建筑在国内的应用非常广泛，因为金属固有的物理属性，诸如导热性、热胀冷缩等，导致屋面经常会出现渗漏问题，对建筑的质量造成很大影响。
对此，应该积极总结前人的设计经验，同时在此基础上，从材料、细节部位等角度出发，制定可行的钢结构屋面系统整体性防水设计方案，保证在钢结构屋面渗漏问题彻底解决的同时，促进屋面质量的提高。
关键词：钢结构；屋面；整体性；防水设计0引言钢结构主要是由钢立柱、钢梁等搭建而成，稳固性很强，但在一些边角上，由于被大型钢材结构影响及安装人员自身水平问题，导致大大小小裂缝出现，如果不能采取可行的办法进行处理，留下的缝隙很有可能导致漏水问题。
现阶段，屋面漏水是金属屋面工程中比较常见的问题，在钢结构建筑中最为常见，需要投入大量的人力和物力处理，整个过程十分繁琐，而目前大部分国内中小型的钢结构企业屋面围护产品设计无成套体系可言。
为避免此类问题出现，应该加强对钢结构屋面系统整体性防水设计的重视，科学制定设计方案，提高钢结构整体质量。
1钢结构屋面渗漏问题及成因现阶段，钢结构建筑防水是亟待解决的重要问题，而导致这一问题出现的原因有很多，诸如搭接方式不合理，部分建筑采取铺设两道密封胶的办法进行搭接，最后利用自攻钉密固。
这种方式简单便利，短时间内不会有任何问题出现，但在经过长时间的风吹日晒后，密封胶很容易出现老化问题，在雨水的侵蚀下，会顺着老化的位置渗透到房间，如果自攻钉不是垂直钻入屋面，即便带有防水帽，雨水也就沿着自攻钉的方向进入房间。
当然，设计方式不合理也会导致钢结构屋面出现渗漏问题。
在钢结构屋面设计期间，设计人员习惯性采用文字说明的方式，对屋面工程的关注度偏低，设计方案不够细致，很多细节没有做出说明，导致后续施工受到影响，设计方案与实际施工存在的差异较大。
在排水方面，因为设计人员的关注度不足，导致钢结构屋面被水长时间侵蚀。
此外部分人员不能依照当地的气候条件等因素对雨水管数量合理计算，对工程现场的调查不到位，致使钢结构屋面的汇流分区、排水坡度等表述不明确，降低了屋面质量，最终引发漏水问题。
卷材防水屋面(构造层次、节点设计)
(1)水泥砂浆找平层和细石混凝土找平层 1)厚度要求：与基层结构形式有关。 2)技术要求：屋面板等基层应安装牢固，不得有松 动现象。 ①水泥砂浆找平层，基层是整体混凝土时，找平层的 厚度为15～20mm； ②基层是整体或板状材料保温层时，找平层的厚度为 20～25mm； ③基层是装配式混凝土板，松散材料作保温层时，找 平层的厚度为20～30mm； ④细石混凝土找平层，基层是松散材料保温层时，找 平层的厚度为30～35mm。
4.变形缝 屋面变形缝处附加墙与屋面交接处的泛水部位， 应做好附加增强层；接缝两侧的卷材防水层铺贴至缝 边；然后在缝中填嵌直径略大于缝宽的衬垫材料，如 聚苯乙烯泡沫塑料棒、聚乙烯泡沫板等。为了使其不 掉落，在附加墙砌筑前，缝口用可伸缩卷材或金属板 覆盖。附加墙砌好后，将衬垫材料填入缝内。嵌填完 衬垫材料后，再在变形缝上铺贴盖缝卷材，并延伸至 附加墙立面，卷材在立面上应采用满粘法，铺贴宽度 不小于100mm。为提高卷材适应变形的能力，卷材与 附加墙顶面上宜粘贴。
卷材防水屋面
2.天沟、檐沟及水落口 天沟、檐沟卷材铺设前，应先对水落口进行密封 处理。在水落口杯埋设时，水落口杯与竖管承插口的 连接处应用密封材料嵌填密实，防止该部位在暴雨时 产生倒水现象。水落口周围直径500mm范围内用防水 涂料或密封材料涂封作为附加增强层，厚度不少于 2mm，涂刷时应根据防水材料的种类采用不同的涂刷 遍数来满足涂层的厚度要求。水落口杯与基层接触处 应留宽10mm，深10mm的凹槽，嵌填密封材料。
(3)板缝经调节后宽度仍大于40mm 以上时，应在板下设吊模补放构造钢筋 后，再浇细石混凝土
2.找平层施工 强制性条文：“屋面（含天沟、檐沟）找平层 的排水坡度必须符合设计要求。” 找平层的作用是保证卷材铺贴平整、牢固；找 平层必须清洁、干燥。 常用的找平层分为：水泥砂浆、细石混凝土、 沥青砂浆找平层。 找平层的排水坡度应符合设计要求
高层建筑地下室防水方案设计及施工要点分析
3 结语
目前，城镇化是国家经济建设中的一项重要发展战略， 大量流动人口涌入城镇，导致城镇用地闲置，部分高层住 宅用地不足，这一问题已经引起了很多城市设计师的重视。 为了提高高层建筑的有效利用面积，往往通过增加地下结构 来提高有限空间的利用率。在建筑施工及使用中，常出现渗 漏。为落实这方面工作，本文进行这次研究，完成研究后， 以某工程项目为例，对其进行地下室防水施工，施工后，该 工程投入使用至今从未发生过地下室漏水问题，已被地方政 府评为优良工程。
2.3 穿墙管线施工
在高效率的施工过程中，要严格控制金属管套的质量， 在操作过程中，金属管套要符合设计要求，中间止水的性能 也要严格遵守规范。对套管、止水片的焊接质量要逐个检查， 如有瑕疵要及时修补，确保焊接工艺符合防水要求。为加强 其与混凝土的结合，在安装之前，还须对其进行除油、除锈 等处理。为了防止混凝土的松动，可以采用加强钢筋焊接的 方法将套管与钢筋网连接起来。
中国新技术新产品 2024 NO.1（下）
工程技术
高层建筑地下室防水方案设计及施工要点分析
刘潮 （中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030032）
摘 要 ：针对高层建筑地下室防水性能差的问题，本文对其防水措施和关键施工技术进行相关研究。首先，通过地
下室底板新型防水构造方案设计、地下室后浇带防水设计、地下室施工防水设计和穿墙螺栓、管道止水处理，确定
图 2 地下室底板位置背水面的防水构造
1.3 地下室施工缝防水设计
在上述内容的基础上进行地下室施工缝的防水设计。在 施工中应注意，地下室施工缝混凝土的底部和顶部必须采用 连续浇筑的施工方式，不能留下人为裂缝 [6]。在外墙面的施工 接缝处，只留下一个横向的建筑缝，并结合工程实际情况，在 结构的防水设计中加设 3mm 厚的金属止水钢板。其中，地下 室的外墙施工缝节点如图 4 所示。
户外电力机柜散热和防尘防水结构分析
户外电力机柜散热和防尘防水结构分析对于户外电力机柜而言，如单独考虑散热、防尘、防水其中一项或两项都是比较好实现的。
但是对于采用强制风冷的户外机柜而言，需要同时要满足散热、防尘和防水的要求则相对比较难以实现。
本文将通过几种典型的散热结构方式研究，总结出一种防尘防水结构简单、散热效果好的户外机柜结构形式。
标签：户外机柜；散热；防尘；防水0 引言随着电力行业的发展，越来越多的电气机柜要求能够直接在户外使用。
由于在户外使用环境下，机柜面对的环境相当恶劣，这也对机柜的散热和防尘防水提出了很高的要求。
目前户外电力机柜产品故障很重要的一个原因就是散热、防尘防水失效导致的。
[1]据统计：电子设备的失效原因中有55%是由于温度过高引起的；对电力电子产品而言，工作温度每升高10℃，器件的失效会增加一个数量级。
目前常用的散热方式有自然散热、液冷、换热器、空调、强制风冷等几种方案。
以上几种方案适用场景各有不同。
由于风扇强制风冷具有能够适用于功耗较大的电力设备，安装维护方便，成本低的优点，所以本文主要针对采用风扇强制风冷这种户外电力机柜。
户外机柜的防护等级一般都要求达到“IP54”或以上，根据《GB 4208—2008外壳防护等级》的要求，机柜需达到防尘和防喷水。
对户外电力机柜而言，散热和防尘防水都是必须要同时去综合考量的。
由于强制风冷和防尘防水本身就相互矛盾，所以在设计中常常很难找到一个合适的平衡点。
本文通过对几种典型的户外机柜散热和防护结构的分析，总结出一种防尘防水结构简单，散热效果好的户外机柜结构形式。
1 典型户外机柜散热和防尘防水结构介绍目前大部分户外机柜都采用“下进风，上出风”散热方式设计。
即进风口设计在机柜的底部或者下部，系统风机布置在机柜顶部或上部位置。
此类机柜防水结构为进风口在机柜底部和门板下部。
进风口因隐藏在下面，雨水无法进入，不需要在单独设计防水结构；门板下部的的进风口一般设计为百叶窗式结构同时在百叶窗内部在增加一个防水挡板结构，或者进风口采用迷宫式防水。
地下工程防水设计分析
地下工程防水设计的分析摘要：地下工程防水是一项非常重要的系统性工程，它涉及设计、施工、防水材料选择等诸多方面内容。
设计是地下工程防水的基础，是控制裂缝产生及裂缝宽度大小的关键，因此，对于结构防水的要求及所处环境，强化地下工程结构自防水能力，并用动态的观点从防水材料的耐久性、防水材料的适应性以及不同防水材料之间的相容性的全局出发，选择适用的防水材料，按照设计要求施工，才能有效提高地下工程防水的可靠性和耐久性。
关键词：地下工程；防水设计；节点防水在目前城市大开发的背景下，由于私家车保有量急剧增加，所需停车场地面积也随之增长；在城市用地紧张的制约下，必须规划建设大面积地下车库来保证地面的绿地、居民公共活动场地等有限的地上空间。
这样，地下工程的也就成了我们设计工作中不可或缺的组成部分。
地下工程作为永久性建筑埋入地下，一旦发生漏水现象，只能在工程内进行补漏，有时补漏效果非常不理想，东补西漏，补不胜补，甚至有的地下工程不得不放弃使用，造成了社会资源的巨大浪费。
因此，我们有必要慎重对待地下工程防水设计工作。
地下工程防水设计是一个系统性工程，我们必须在充分了解防水材料性能差异性和适用性，设计时结合具体项目的建筑主体设计特点、地质环境条件以及实际施工可行性等客观因素，深入分析、综合权衡，才能够编制一个既经济又行之有效的防水设计方案。
一、地下工程防水设计目的和要求1．进行防水设计应明确地下工程防水的目的：（1）确保地下水不渗入工程内，给予工程内正常的生产、工作、生活和储藏环境。
（2）防水层保护好地下结构。
不能让地下水浸泡钢筋混凝土结构。
一旦结构渗水，会导致钢筋锈蚀、结构强度减弱，建筑基础受损，建筑寿命降低，最终危及建筑物安全。
2．地下工程防水设计必须遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜、综合治理”的原则。
努力达到技术可靠、经济合理的目的。
在设计前应充分掌握地下工程所在地及其附近地下水运动规律和状况（近期和远期），确定防水设计的最高地下水位标高。
如何做电子产品的防水结构设计
如何做电子产品的防水结构设计？作为设计公司来说，我们接触到的大多数产品都是有防水要求的，对于防水要求较高的，比如说泡水要求达到多长时间？室外雨淋会不会起雾等？这些级别较高的防水要求，材质上多为金属，分模线少，接口也少，在防水处理上虽要求高，但反而相对比较容易操作和达到要求，而目前越来越多的塑胶电子产品，一方面对外观要求高，接口甚多，加上需要内置wifi 信号不能使用金属材质，同时对防水要求也相对高的产品，在防水操作上本身就存在一定的矛盾，我们的结构工程师在对产品防水结构处理上一直秉承严谨的作风，在技术上满足客户的产品防水要求。
目前做的防水产品结构上，我们一般需要做到：按键防水、镜片防水、充电接口防水、壳体防水、电池盖防水、语音对讲孔防水、螺丝孔防水等，通过各个部件的不同功能来设计其防水结构，使得共同让产品本身达到整体防水的效果和要求。
一、按键防水结构，这部分通常是a:超声焊接或者螺丝固定，详见下图：b:双色注塑方式，详见下图：c:背胶粘贴；d：硬胶挤入到硅胶孔中或者硅胶挤入到硬胶中；e:IML按键；f:加防水圈；以上具体使用哪种方式来做防水，则需要根据实际的产品和要求还有成本来决定。
二、镜片防水结构：我们很多设计的产品都会存在镜片，有玻璃、亚克力等材质，这些镜片防水则一般采用a:背胶，背胶单边宽度大于2mm，选择防水类型的背胶，注塑浇口位置避开背胶区域。
b:超声焊接，双超声线焊接，此工艺比较麻烦，成本也高，一般不做推荐。
c:防水圈，将防水圈放在U型槽中，上面加镜片，LCD，支架等。
三、充电接口防水结构：a:首先要考虑孔的完整性，把这个孔开在一个壳体上，避免两个壳体装配误差，导致漏水。
四、壳体防水结构：这类结构形式是防水结构设计的基本，当内部元器件通过技术做了基础防水处理后，壳体的防水可以说是最后一道屏障，将整个产品进行保护，因此也显得尤为重要，在结构的处理上采用的方式有a:两壳体之间加硅胶圈防水，螺丝固定要均匀；壳体平均厚度要在1.8mm左右，侧边的厚度要在2.6mm以上；这是目前用的做多的方式，需要在技术上做到细致精密，同时对后期模具的缩水程度也要有相应的应对方式。
防水结构设计
关于防水产品的一般思路多数产品防水主要是上下壳防水,按键防水,电池门防水,传感器引出部分防水,常用的防水方法主要有打胶水,超声,二次啤塑,啤镶件,装O 型圈.防水不良的原因主要有塑胶变形;防水面不在一条线;O 型圈预压太松或太紧;结构刚度不够;螺丝分布不均匀或滑牙等.1塑胶变形的弊端是明显的,防止变形的方法也很多,如改进胶口,改运水,做加强骨,加大脱模斜度等.对于部分产品,引起变形的主要原因还是由于受外形限制导致前后壳需曲面分型,或内部空间太小导致塑胶件壁厚变化大产引起的.Example 1Rear coverFront cover如图1所示形状产品,由于塑胶啤塑残余应力的影响,容易产生变形,这类产品如果做防水,为减少变形,除增加加强骨,加大脱模斜度,相关位置增加顶出位外,必要时在产品刚啤塑出来时做夹具定位定型,并置于温水中自然冷却减少残余应力.当然,图示产品如果要做防水,不一定非要像图1右边那样做成上下盖结构,这里只是举类似的范例.Front cover Lens LCDThickness transition urgent Example2LCD LensFront coverPCBMetal bracket Thickness transition relax 如图2产品,在透明镜外有外壳,如果不需防水,左图结构虽然有少许变形,仍然可用.如果透明镜还要和后壳通过O 型圈防水,建议最好用右图接构,用0.15的金属罩将LCD 和PCB 包住,打螺丝固定在镜片上,这样的塑胶啤塑变形要小一些.当然,防水结构并不只有以上几种,好像二次啤塑,硅橡胶过盈挤压等.另外,很多产品尚须通过高低温测试,所以塑胶的材料选择也很重要,例如图12所示产品,面盖.底壳用PC较好,而面罩则用PC或阻燃ABS都可.因为PC的热变形温度130-140度,长时间耐热温度为120度,溶点为130-160而多数产品整机最高测试温度大约为80-90度.至于其它产品则须根据具体情况而定.我这里只是举常见的一些例子,欢迎各位提出更多更好的建议.。
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小型化智能终端结构预研防水等级IP X7
1、面底壳防水
2、镜片防水
3、喇叭防水、mic防水
4、主按键防水
5、侧按键防水
6、螺丝防水
7、接口防水
8、天线防水
9、sim卡、保密模块防水
10、电池防水
一、面底壳防水
方式1、方形防水圈
压缩量15%-20%即可，比O形圈小。
方式2、O型防水圈
压缩量30%
方式3、骨架型密封圈
方式4、O型防水圈侧压
方式1-3均属正压型，装配方便。
但需注意boss柱均匀分布及壳体适当强度以保持压力和压缩量。
方式4装配有一定难度，对壳体强度及精度有较高要求。
二、镜片防水
方式：防水双面胶
对于手持通讯产品来说这种方式基本可以满足需求
三、喇叭、mic等声学器件的防水
方式1、器件本身防水比如防水喇叭、防水mic等。
这种方式器件装入壳体背面周圈打胶封住即可，见下图！
周边打胶密封
方式2、采用防水透气薄膜材料与方式1不同的地方在壳体开孔的地方背面先粘贴一层防水透气薄膜材料。
喇叭装配后与方式1相同打胶封住，另外喇叭本身能防潮即可。
（Mic与喇叭防水相同）
四、主按键防水
方式1、打胶将主按键软胶与面壳密封，面壳需设计储胶槽。
方式2、按键软胶直接做出密封圈，螺丝固定pcb板紧压硅胶固定于面壳上。
5、侧按键防水
方式1、壳体采用双色注塑，按键直接采用壳体软胶部分。
方式2、钢件油压于软胶内，软胶于壳体干涉防水
6、螺丝防水
方式1、螺丝带凹槽装配密封圈防水
方式2、螺钉设计在主体防水圈外围，即可达到防水目的。
7、接口防水
方式：接口部分基本采用侧压方式来密封。
但具体做法有两种，1、日本流行的tpu软胶直接套在接口盖子上
2、接口盖与tpu注塑一体成型。