建筑技术Architecture Technology 第50卷第3期2019年3月Vol.50No.3Mar.2019
•372«
董春燕，戴华松，李辉，张光胜，段涛
(中国新兴建设开发有限责任公司，100039，北京)
摘要：从水下采光顶的特点和现状出发，分析水下采光顶的渗漏原因，通过对型材节点进行多道防水密封设计、内置隐形排水通道等措施形成“防排结合”的水下采光顶屋面防水体系，达到了最佳的水下采光顶防水效果。
关键词：水下采光顶；漏水；多腔防水系统；隐形排水系统
中图分类号：TU57+5文献标志码：A文章编号：1000-4726(2019)03-0372-04
WATERPROOF DESIGN OF UNDERWATER LIGHTING ROOF
DONG Chun-yan,DAI Hua-song,LI Hui,ZHANG Guang-sheng,DUAN Tao
(China Xinxing Construction and Development Company with limited liability,100039,Beijing,China)
Abstract:Starting from the characteristics and current situation of underwater lighting roof^this paper analyzes the leakage causes of underwater lighting roof,forms a"the combination of waterproof and drainage"system of underwater lighting roof by taking measures such as multi-channel waterproof seal and built-in invisible drainage channel,and achieves the maximum waterproof effect of underwater lighting roof.
Keywords:underwater lighting roof；leakage;multi-cavity waterproof system;invisible drainage system
近年来，为了追求建筑的独特造型及意境，水下采光顶受建筑师和建设方的青睐，越来越多地出现在公共建筑工程中。这类采光顶因工作环境复杂，对防水密封要求极苛刻，对设计施工要求也很高，以往同类工程在使用过程中漏水频繁，成为质量诟病。本文分析水下采光顶的渗漏成因，通过对型材节点进行多道防水密封设计、肉置隐形排水通道等措施，形成“防排结合”的防水体系，用于国家大剧院水下采光顶等项目工程防水效果良好。
1水下采光顶的基本特征及现状
1.1特点
（1）水下采光顶是以玻璃作为大空间建筑屋顶，水覆于其上形成如海底世界般的奇幻效果。由于水下采光顶一般多设计在入口通廊或大厅等重要部位，装饰效果要求高，防水要求极为严格，须满足建筑生命周期内无渗漏的要求。（2）主要材料为面板玻璃、钢型材、铝型材、密封材料，密封胶+聚腺喷涂防水层等材料本身均不具有吸水性，在非破坏情况下不会渗漏。（3）在水长期作用下时刻存在渗水危险，这也是与传统采光顶最大的区别。 1.2应用现状
水下采光顶的防水难题一直困扰着设计师，在国
收稿日期：2018-12-12
作者简介：董春燕（1976-），女，内蒙古呼和浩特人，高级建筑师，总建筑师，e-mail:archdd@126.内外建筑设计中即便采用因防水问题未妥当处理而荒废，或给后期使用和维护带来极大困难。
2水下采光顶的技术难点
2.1玻璃缝隙渗漏问题
传统采光顶的防水须做到两点、：一是丿必须留有足够的坡度，使其排水顺畅；二是要求各处密封完好，防止雨水渗入。水下采光顶长期处于水环境下，只有密封完好才能达到防水效果。故应选择良好的防水材料，处理好玻璃与玻璃、玻璃与其他边界间缝隙的防水问题。玻璃本身是很好的防水材料，周边也可选择，注能优异的防水材料，但缝隙间的防水若通过单道密封的传统做法是不可靠的，渗漏的概率很高。因此，采用多道密封措施成为节点设计的有效手段。如何实现多道密封，上一道密封层渗水又如何及时、有序地排出腔体，是其难点之
2.2玻璃破损问题
与传统采光顶不同，水下采光顶的玻璃破损后，水流会很快穿透下一层玻璃，导致严重后果。为此，一方面应尽量从设计施工到使用的各个环节考虑减少玻璃的破损；另一方面由于玻璃自爆和人为因素，无法完全杜绝玻璃破损，故在上层玻璃破损后，应使下层玻璃能继续承受上层玻璃累加的荷载，并防止渗水进一步涌入。
2.3大面积采光顶有组织排水
当水下采光顶的面积较大时，寻最短排水路径,
2019年3月董春燕，等：水下釆光顶防水设计•373-
设计有效排水路线，确保渗水及时、有序排出腔体是其难题。
3防水设计
3.1防水设计的原则
针对上述技术难点，结合水下采光顶的特点、，以“堵”“弓r结合为总体思想，提出“山”形多腔构造节点结合隐形防水系统的防水设计方案O
“山”形多腔防水系统是在水下采光顶的支撑结构（一般为钢框架结构）上安装一个”山”形铝型材（图1），在该型材围合的框架内安装玻璃。由于水下采光顶玻璃一般为平放，靠玻璃自重即可挤紧胶条，再在侧面通过定位橡胶块挤住玻璃，玻璃即可安装就位，无需再采用压板等其他连接方式。利用“山”形铝型材的特殊构造可达到如下效果：（1）可有效形成多道防水层；（2）为排水槽有效收集渗水提供可能；（3）节点构造简单，整体性好，承载能力强，安装方便。
(a)
图1“山”形铝型材断面示意
（a）外形；（b）截面窑炉技术
3.2工作原理
本系统的工作原理以堵弓結合为指导思想，通过多道防水层达到“堵”的效果，利用各道防水层之间的空腔将渗水引入隐形排水槽，再通过纵向和横向排水槽有组织地排出腔体，从而达到“弓r的效果。3.3多道防水层设计 由于水下采光顶的玻璃须承受较大荷载.因此玻璃层数较多，玻璃总厚度也较大（TS在40mm以上），为双道密封胶的密封提供了可能。普通采光顶玻璃总厚度为30mm以下，难以形成双道密封胶的密封，而“山”形铝型材的使用为多道防水层的形成提供了便利（图2,3）o
本系统设计4道防水层，从上到下构造如下。
外脚手架定型化钢板网
（1）第1道防水层为聚腺喷涂防水层，位于密封胶防水层之上，沿胶缝长度方向设置，宽50-80mm
第1道防水层
防水层+水性丙烯酸防水隔离层
第2道防水层
水下专用硅酮密封胶
第4道防水层
三元两乙胶条（|«面密封胶封堵）
专用铝型材
t表面氟碳喷涂
图2水下采光顶防水节点
图3水下采光顶方案效果
（一般两边各超出胶缝15mm，但不宜超出“山”形铝型材），厚3〜5mm，单组分聚腺防水材料厚度可控制在3mm以下，但不能小于2mm。采用聚腺防水材料的原因：一是该防水材料能与玻璃、钢板等材料进行有效粘接；二是通过专用界面剂可与完全固化的硅酮密封胶有效粘接；三是该防水材料固化后有较高的强度，一般情况下不易被锐器破坏；四是当周边防水材料也采用聚腺时，该道防水层可与其形成整体，防水效果好；五是在喷涂处加设定型模具，聚腺防水材料固化后平整流畅，夕卜观较好；六是该防水材料抗腐蚀、抗微生物滋生等能力较强，特别适合长期在水环境中使用。第1道防水层直接与水接触，是整个防水系统的第1道屏障，施工过程中要严格把控检查。
（2）第2道防水层是在玻璃与“山”型铝型材的最上端缝隙间灌注水下专用中性硅酮密封胶，以防第一道防水层失效时，水渗进玻璃的SGP胶片中。
（3）第3道防水层是在玻璃与“山”型铝型材的最下端缝隙间，灌注水下专用中性硅酮密封胶，以防第1,2道防水层失效时，水渗进入“山”型铝型材的内置排水槽中。
（4）第4道防水层在玻璃下侧与铝型材的支腿间使用三元乙丙（EPDM）胶条，依靠玻璃自重，使胶条挤紧，并在胶条夕卜侧打普通的中性硅酮密封胶达到防水功能。该道防水层的功能是为防止第1,2,3道
水溶液锂电池
•374-建筑技术第50卷第3期
防水层失效，进入铝型材内置排水槽的水量过多，渗水流进室内。
通过以上4道防水层，根据概率相乘法，可使防水失效概率由5%下降至几乎为0o若前一道防水失效，可将渗水及时排出腔体。
3.4隐形排水槽渗水收集系统的设计
各道防水层形成空腔构造如图4所示。
12+1,52SGP+12+12A+8+1.52PVB+812空腔
图4空腔构造示意
空腔渗水的危害性如下。
第1,2道防水层形成的空腔（有时两种材料紧密粘接可能不存在空腔），称为12空腔，其渗水在玻璃表面，无任何危害。只要第2道密封胶防水层不失效且无漏点，空腔内的渗水可长期存在，无需排出腔体。
第2,3道防水层形成的空腔称为23空腔。由该处恰为中空玻璃的铝合金隔条位置，尽管有中空玻璃密封胶（有可能是结构胶）和后涂刷的防水隔离剂，但若空腔内长期存有渗水，渗水难免会渗入玻璃的中空层中。因此，渗水必须在“山”形铝型材的端部由纵向小分格空腔排入横向空腔，再排入周边渗水收集槽，最后排出水下采光顶。应特别注意的空腔内渗水不能通过在第3道防水层上打滴水孔的办法排入下一个空腔或排水槽，否则第3道防水层就失去了意义。
第3,4道防水层形成的空腔称为34空腔。该空腔内的渗水也不能存在，一方面渗水有可能通过第4道胶条防水层进入室内；另一方面若第4道防水层毫无缺陷，则会因渗水过多而堆积到23空腔，进而渗入玻璃的中空层，因此须将水排除腔体。此渗水也须在“山”形铝型材的端部由横向空腔排入纵向排水槽，再排入周边渗水收集槽，最后排出水下采光顶。
通过上述分析可知，23空腔和34空腔的渗水必须排出腔体，由于两者的排水线路基本相同，设计时可一并考虑排水坡度。
某水下采光顶。如图5所示，该采光顶横向总跨度为15.4m,12个分格；纵向总跨度为27.44m,7个分格；横向以中心点为脊线（最高点）住两边放坡，坡度为-3%。纵向不放坡，各分格在同一水平线上。
纵向铝型材脊线边部防水层横向钳型林
图5某水下采光顶平面布置示意
如图6所示，通过调整第2道密封胶的高度，即以纵向小分格中心为最高点往两边放坡，坡度为-0.3%,23空腔的渗水可由纵向小分格导入横向分格。34空腔的渗水则通过安装在空腔内的不锈钢排水槽，由纵向小分格导入横向分格中。不锈钢排水槽根据34空腔尺寸定做，并以纵向小分格中心为最高点，往两边放坡，坡度也为-0.3%（图7）。
图623和34空腔渗水排放示意
安装就位后纵向34
图734空腔排水槽做法示意
纵向“山”形铝型材的34空腔比横向的高，便于渗水的导入。横向“山”形铝型材一般沿坡度方向
2019年3月董春燕，等：水下采光顶防水设计•375-
通长布置。横向铝型材中的渗水通过导水槽导入纵向
的周边渗水收集槽（图8），为防止渗水倒流，导水
槽应通长布置。纵向的周边渗水收集槽分别位于水
下采光顶的纵向两侧边，根据渗水量确定其截面（一
般为100mm x150mm），材质为不锈钢，厚度不小
于2mm；收集槽应以纵向侧边的中心为最高点往两
边放坡，坡度为-2%o收集槽应通长布置，接头处
应搭接后满焊。最后将收集槽收集的渗水通过不锈钢
连接管排入建筑物原有的雨水收集管，也可直接排出
室外。
聚酯防水层12+1.52SGP+12+12A+8+1,
52PVB+823腔渗水
第白钢化夹胶中空玻墻/厂支撑钢板
-（34腔渗水
50
专用铝型材
Tfio
图8接水槽的连接做法示意
为及早发现渗水采取修复措施，可增加渗水报警装置，即在收集槽中对应每个横向“山”形铝型材导水槽的正下方粘贴感应芯片，一旦渗水滴落芯片就有感知并传到室内控制箱，一方面可及时报警，另一方面可知发生渗漏的位置，极大地减少了渗漏点排査的工作量和排查时间。
3.5面层玻璃系统设计
与普通采光顶相比，水下采光顶的玻璃的特点如下。
（1）一般的采光顶，按JGJ255—2012《采光顶与金属屋面技术规程》，只要求下层玻璃（中空层以
下）采用夹胶玻璃，而水下采光顶则要求上层玻璃（中空层以上）也必须为夹胶玻璃，这是因为水下采光顶的上层玻璃破碎后（自爆或外力作用），即可能弓I起大面积灌水，而采用夹胶玻璃后，即使最上层玻璃破碎后，肢片和第2层玻璃仍能支撑水的重量，并起到防水作用。
（2）水下采光顶的玻璃受长期荷载有玻璃面板本身自重、玻璃上方蓄水池水的自重，动荷载为风荷载以及十也震荷载，无论是在正常的工作状态下还是玻璃破损需检修时，所选玻璃规格均应满足要求。
（3）一般采光顶只采用PVB胶片即可，但水下采光顶应选用SGP胶片。由于SGP胶片强度很高，最上层玻璃破碎后能起到支撑作用；且SGP胶片在水中不易发霉起泡，具有良好的咼透性和耐久性。
（4）水下采光顶的玻璃，特别是上层夹胶玻璃的内外片应选用超白玻璃，一方面由于超白玻璃杂质（主要指硫化辛臬）含量几乎为0,—般不会产生自爆现象；另一方面超白玻璃的通透性好，透光率可达90%以上，观感很好。
（5）水下采光顶的玻璃采用嵌入法安装，没有夕卜部的挤压应力，不会发生因应力集中引发玻璃自爆。
4结束语
玻璃抛光的方法
水下采光顶工作环境特殊，对防水要求极其苛刻，采取“山”形多腔防水系统，通过采用独特的“山”形铝型材，使其与玻璃形成多道防水密封层；利用“山”形铝型材自身构造及多道防水密封层，形成多道隐形排水通道，确保水下采光顶堵、引结合的功效，本系统在国家大剧院水下廊道工程、稻香湖污水处理厂观景玻璃顶改造项目、碧水污水处理厂升级改造工程“天河”等多个项目中成功应用。实践证明，该系统既能解决水下采光顶防水问题，又能保证渗水及时引出，避免了水下采光顶漏水、渗水隐患，降低了后期维护费用。
琉璃砖
参考文献
[1]屋面工程技术规范:GB50345—2004[S],
[2]李宝成.玻璃采光顶防水[J].中国建筑防水,2010（11）:28-30,
35.
[3]王晓宇.现代建筑玻璃采光顶的防漏水[J].现代企业教育，2006,
（24）:158-159.
陕西省出台房地产开发企业资质管理新规
近日，为加强陕西省房地产开发企业的资质管理，规范开发企业经营行为，陕西省出台了《陕西省房地产开发企业资质管理办法》（以下简称
whca
《办法》）。
《办法》指出，房地产开发企业资质等级分为一级、二级、三级、四级四个资质等级。房地产开发企业（集团公司除外）名称应当含有“房地产开发”“建设”“置业”等字样，体现房地产开发经营行业特征，不得使用容易引起歧义的用语。新设立的房地产开发企业应当自领取营业执照之日起30日内，向房地产开发主管部门申请暂定资质。房地产开发主管部门收到申请后20个工作日内向符合条件的企业核发《暂定资质证书》。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议