再谈幕墙设计中的一些问题
陈健波;杨欢军
【摘 要】本文针对玻璃采光顶在设计中易出现的安全隐患及相关的防排水等问题进行探讨. 【期刊名称】exosip《门窗》
【年(卷),期】水净化系统2016(000)001
【总页数】4页(P1-4)
【关键词】采光顶;安全性;防水;排水
【作 者】黑发液陈健波;杨欢军
【作者单位】降弓浙江亚厦幕墙有限公司;浙江亚厦幕墙有限公司
【正文语种】中 文
采光顶是重要的建筑外围护结构，在我国获得蓬勃发展，其使用量已位居世界前列。由于这些建筑围护结构不仅处于室外，而且位于近似水平方向的部位，往往由于不合理的设计，导致其安全性能、防水性能偏低。据说一些幕墙专家在现场视察过程中，都会适当避开这些建筑物，由此可以推测其安全性能非常重要。此外，我们也常常看到这些建筑物有漏水问题，不仅未满足其正常使用，而且对业主的经济效益也有一定的影响。本文针对玻璃采光顶的安全性能、防排水性能等在设计中容易被忽略的一些问题进行探讨，重点阐述防排水的设计。
采光顶（图1、图2）是由透光面板与支承体系组成，不分担主体结构所受作用且与水平方向夹角小于75°的建筑围护结构。
2.1 构造及连接设计
采光顶与主体结构之间可采用螺栓连接或焊接，其连接应能够承受并可靠传递其受到的荷载或作用，并应适应主体结构变形。采用螺栓连接、挂接或插接的结构构件，应采取可靠的防松动、防滑移、防脱离措施。当连接件与所接触材料可能产生双金属接触腐蚀时，应采用绝缘垫片分隔或采取其他有效措施防止腐蚀。 隐框玻璃采光顶的玻璃悬挑尺寸应符合设计要求，且不宜超过200mm。
点支撑玻璃采用穿孔式连接时宜采用浮头连接件（图3），连接件（图3中的2）与面板贯穿部位宜采用密封胶密封。点支式玻璃穿孔式连接件主要分为浮头式和沉头式两种。沉头式连接件外观虽然美观，但承载力稍差，且防水性能不易保证，因此采光顶如采用穿孔式连接时，宜选用浮头式连接件。为便于装配和安装时调整位置，玻璃板开孔的直径通常稍大于爪件的金属轴，因此除轴上加封套管外，还应采用密封胶将空隙密封，以便可靠传递荷载，并防止漏水。点支式玻璃平顶宜采用采光顶专用爪件。
点式支承装置应能适应玻璃面板在支承点处的转动变形要求。点支承面板受弯后，板的角部产生转动，如果转动被约束，则会在支承处产生较大的弯矩。
钢爪支承头与玻璃之间宜设置具有弹性的衬垫或衬套，其厚度不宜小于1mm，且应有足够的抗老化性能。试验证明，垫片厚度超过1mm后，加厚垫片并不能明显减少支承头处玻璃的应力集中；而垫片厚度小于1mm时，垫片厚度减薄会使支承处玻璃应力迅速增大，所以垫片最小厚度为1mm。 夹板式点支撑装置应设置衬垫承受玻璃重量，避免玻璃与夹板刚性接触，造成玻璃破裂。
2.2 排水设计
采光顶的防水等级、防水设防要求应符合现行国家标准GB 50207—2012《屋面工程质量验收规范》的规定。排水系统应能及时将雨水排至落水管道或室外。排水系统总排水能力采用的设计重现期，应根据建筑物的重要程度、汇水区域性质、气象特征等因素确定。
排水设计应综合考虑排水坡度、排水组织、防水等因素，尽可能减少采光顶的集水和积雪（寒冷和严寒地区），必要时应设置防封堵设施，并方便进行清除、维护。采光顶的排水坡度应根据工程实际情况确定，不应小于3%，必要时可适当加大排水坡度。
排水系统可选择有组织排水系统或无组织排水系统，要求较高时应选择有组织排水系统。排水系统的设计应符合下列规定：
a)排水方向应顺直、无转折，宜采用内排水或外排水落水排放系统；
b)在建筑物人流密集处和对落水噪音有限制的屋面，应避免采用无组织排水系统；
c)在严寒地区，采光顶檐口和集水、排水天沟处宜设置冰雪融合装置。
天沟底板排水坡度不宜小于1%。天沟设计应符合下列规定：
a)天沟断面宽、高应根据建筑物当地雨水量和汇水面积进行计算。排水天沟材料宜采用不锈钢板，厚度不应小于2mm；地理位置服务
b)天沟室内侧宜设置柔性防水层，宜布设在两侧板1/3高度以下处和底板下部。在排水天钩内侧设柔性防水层的主要作用是防止天沟金属板材料在焊接或搭接时产生孔隙而出现漏水现象，同时也可以防止水流噪声，提高防腐性能，有效地提高天沟的使用寿命；
c)较长天沟应考虑设置伸缩缝，顺直天沟连续长度不宜大于30m，非顺直天沟应根据计算确定，但连续长度不宜大于20m；
d)较长天沟采用分段排水时，其间隔处宜设置溢流口。
当采光顶采取无组织排水时，应在屋檐设置滴水构造。
防止冷凝水
2.3 防渗漏设计
a)严寒和寒冷地区采用半隐框或明框采光顶构造时，为了防止在玻璃室内侧产生冷凝水向
下流淌，宜根据建筑物功能需要，在室内侧支承构件上设置冷凝水收集和排放系统。通常排放槽有两种形式：
——冷凝水较多的环境（如泳池、浴室和多水的房间等）主支承构件与次支承构件的排放槽要连通（图4、图5），并应设置排水道（孔），将水引入排水道；
——在冷凝水较少的环境或结露现象不严重的采光顶，主次龙骨的排放槽可以不连通，如有结露现象时，可在排放槽内自然蒸发。
b)排烟窗应进行外排水设计，其顶面可高出采光顶，且应设置排水构造（图6、图7、图8）。当排烟窗并排设置时，排烟窗之间的天钩断面宽（B）、高（H）应根据建筑物当地最高的雨水量和汇水面积进行计算及设计，以防水的聚集，满足水的及时排放。
框支承玻璃面板可采用注胶板缝或嵌条板缝。明框采光顶面板应有足够的排水坡度或设置外部排水构造，半隐框采光顶的明框部分宜顺排水方向布置（如图5）。采光顶玻璃面板属于柔性板，本身还会有自重下的挠度，形成“锅底”，如果“锅底”积水、积灰会影响采光顶外观。考虑玻璃变形后排水要求，排水坡度不宜小于3%。防止在每一个玻璃分格内出现积水现象，排水通道可以采用排水槽或排水孔的形式。
c)玻璃采光顶的板缝有注胶式、嵌条式和开放式，其构造对其位移、防排水有重要的影响。
注胶式板缝应采用中性硅酮建筑密封胶密封，且能满足接缝处位移变化的要求。在工程材料的线膨胀系数较大或结构及环境因素造成接缝形变较大时，应选用位移能力较高的硅酮密封胶。尤其在点支式玻璃采光顶（图9）中，玻璃面板采用的是点支承方式固定的，当玻璃在受到垂直于玻璃平面的荷载时，将产生较大的平面外变形（最大可达长边的1/ 60），这将在受力玻璃的边缘与相邻的面板边缘出现较大的剪切和拉伸作用。所以在使用密封胶进行面板之间密封时应优先选用低模量高弹性的硅酮密封胶。密封胶不得腐蚀玻璃镀膜和夹层胶片。
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