异形建筑幕墙与金属屋面的设计、施工难点解析

1、异形建筑幕墙与金属屋面的设计、施工难点解析 中国建筑装饰协会幕墙委员会 专家；北京德宏幕墙工程技术科研中心 主任 - 王德勤行业资讯：合肥惊现世界最大的鼓形建筑 11月2日，安徽合肥滨湖新区，直径61米高18米，以凤阳花鼓为造型耗资过亿元建设的鼓型建筑正式开放，该建筑为投资300亿元的万达文化旅游城的展示中心。据悉这座被誉为世界最大鼓型建筑正在申报吉尼斯纪录。 建筑不再是单一呆板的世界!建筑不再是单一呆板的世界!江苏河豚塔. 青岛国展中心内的玻璃吊钟中关村软件园（光盘）主要内容异形金属屋面和幕墙的基本概念 和部分典型项目异形幕墙的分类和组合形式异形金属屋面设计和施工过程中需要考虑的技术问题金属

2、屋面：在 采光顶与金属屋面技术规程 JGJ255-2012的“术语”一节中规定：由金属面板与支承体系（支承装置与支承结构）组成的，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。 什么叫做建筑幕墙、金属屋面双曲面直立锁边金属屋面钢结构球形铜板屋面 建筑幕墙：由面板与支承结构体系组成，具有规定的承载能力、变形能力和适应主体结构位移能力，不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。异形幕墙的基本概念： （异形建筑幕墙并不是一种单独的幕墙系统）异形建筑幕墙的概念是相对于普通的平面建筑幕墙而言的。首先应该是建筑幕墙，有着幕墙的全部功能；其次是面板与结构根据造型的要求产生的各种异形

3、的变化，达到某种建筑艺术效果。 在广义上讲，异形幕墙不但包括各种形式和各类面板材料的异形建筑幕墙，同时还包括了一部分异形采光顶和异形屋面。因为幕墙和屋面在定义上的区分主要是以垂直地面的75为界的。大于75为幕墙，小于75为屋面。幕墙和屋面两者之间在构造和性能上有很大区别的。但在异形建筑中往往用连续的曲面使之连为一个整体，没有明确的分界线。寿光文化中心玻璃球形剧场外形 建筑不再是单一呆板的世界!吉林大学麦克德尔朱德实验室异形幕墙与金属屋面山东鲁台会展中心异型金属屋面照片 鄂尔多斯博物馆异型金属屋面照片 深圳保利剧院异型金属屋面照片 装饰层为曲面铝板带装饰层为铝三角板装饰层为菱形叠片铝金属板异形幕

4、墙典型项目 怪蛋白家庄酒店北京白家庄酒店异形幕墙白家庄酒店的异型幕墙面板是由曲面玻璃和异形铝单板组合成的。白家庄酒店原设计方案 白家庄酒店自由曲面薄壁铸铝实体1:1样板。异形幕墙典型项目白家庄酒店原设计方案 西班牙、巴塞罗那西班牙最伟大的建筑设计师高迪设计的公寓异形幕墙典型项目哈尔滨文化中心大剧院金属屋面效果图 哈尔滨文化中心大剧院金属屋面双曲面板在建筑上的分布效果图 在建筑设计中，着重强调了金属屋面造型的三维曲线。在贯穿整个建筑的大空间曲线、曲面中还包含着多个小的，独立的异型曲面。利用这些小的不规则的曲面在光线下反射的效果，来充分强调整体大曲面的质感和建筑整体的韵律 。哈尔滨文化中心大剧院

5、异形幕墙典型项目异形金属屋面哈尔滨木雕馆金属屋面效果图 哈尔滨木雕馆金属屋面装饰板拼装照片 哈尔滨木雕馆的异型金属屋面装饰板的三维曲面形状，是采用次檩条钢管轴心曲线，按设计时的预成形曲面，进行定距梯度布置。以此来保证整体曲面的形状。 用固定在檩条上的可调节连接件来保证板块之间的平整度。 深圳不锈钢椭球形金属屋面照片 深圳华侨城创新展示中心 不锈钢椭球形金属屋面的曲面板拼装工艺，是采用板与板的相邻边用插板或插销作为共用连接件连接的方案。用这种方法来控制板块之间的对口不平整、高低差和形状扭曲差。 决定板面拟合差的关键问题是确定安装精度（要求在连接件的可调范围内）。用插板或插销作为共用连接件的连接方

6、案的最大好处是，如果板块误差过大将无法进行安装。从而保证了双曲面安装的整体效果。装饰层为曲面不锈钢板深圳华侨城创新展示中心异形幕墙典型项目 怪蛋国家大剧院面材为金属钛板 日本大阪海洋博物馆面板为夹不锈钢穿孔板玻璃恐龙蛋异形幕墙、金属屋面的球形建筑典型项目 蛋 巴黎著名的“融化式建筑”使用视错觉技术造成的效果. (会跳舞的房子 )英国伦敦的“小黄瓜”美国可乐总部楼异形幕墙典型项目2003年在奥地利建成的格拉茨美术馆英国伯明翰的赛尔夫里奇百货商店 异形幕墙典型项目美国俄亥俄州纽瓦克市的“篮子建筑”。 异形幕墙典型项目 异形平板拼接北京的项目伦敦的项目 平面面板可根据建筑设计的不同需求切割成矩形、菱

7、形、三角形、多边形等形状后进行艺术组合。复兴路项目奥运观光塔广州小蛮腰温州城雕世纪之光异形幕墙典型项目 塔形建筑 正因为异形幕墙出现和发展，促进了幕墙的设计与施工技术的发展。 从面板的联接方式到幕墙性能的保障系统。从构件式幕墙到单元式幕墙。从铝合金框架式到索结构点子式幕墙。都已成为实现异形幕墙的基本手段。 由于建筑师们在异形建筑上的灵感，使得外墙材料变得多样化。板材的加工技术也得到了迅速的发展。 主要内容异形幕墙的基本概念 和部分典型项目异形幕墙的分类和组合形式异形金属屋面设计和施工过程中需要考虑的技术问题异形幕墙的分类和组合形式 1、 面板为平面板，可以通过不同角度和不同方式的的组合而形成的

8、异形建筑幕墙。、其特点是：适用于各种形式的幕墙。适用范围广；面板反光效果好，适用于强调有钻石帆面光斑效果的异形建筑；适用于大半径和曲面度变化不大的曲面异形幕墙；工程造价相对较低，性价比高。、其组合方式：平面面板可根据建筑设计的不同需求切割成矩形、菱形、三角形、多边形等形状后进行艺术组合。（如图）凤凰卫视新址照片全部采用了不规则的菱形玻璃板块通过异形框进行艺术组合异形幕墙的分类和组合形式 在现有的异形幕墙中常见的组合方式有：折线对接式组合，也就是用相邻的两块面板之间转折一个角度来实现整体的艺术造型（图）；鳞片式组合，是将每片板之间采用鱼鳞状的组合方式来实现建筑效果的（图）；叠板式组合安装，采取上

9、下板之间错位安装的组合方法实现面板与面板之间的梯度层次感，来实现整体的艺术效果（图 美院、鲁台会展）； 石材如瓦片采用上压下的搭接方法，在完美的体现建筑效果的同时又解决了石材板块与结构变形适应能力的问题，同时也提高了面层石材的排水能力。中央美术学院美术馆石材屋面中央美术学院石材屋面施工过程 外装饰层为石材。经过特殊处理的石材板块，通过连接件固定在提前布置好的转接系统上。其转接系统是按设计要求采用无穿透固定技术安装在直立锁边金属屋面板上的。异形幕墙的分类和组合形式 2、 单曲面弧形面板，可以通过各种组合方式而形成的曲面异形建筑幕墙。 单曲面弧形面板的特点：适用范围广，面板曲面弧形成型较容易；对幕

10、墙的支承结构体系一般没有特殊的要求。常用的面板材料有玻璃、金属板、GRC板、石材和各种人造板材。适用于各种弧形幕墙及单曲面的艺术造型；同时也适用于曲面度变化不大的双曲面异形幕墙；对于选用玻璃材料的单曲弧形面板可以实现钢化加工来提高面板的强度提高安全性。异形幕墙的分类和组合形式 弧形面板的组合方式： 在单曲弧形面板的形状设计上，可根据建筑的要求设计成等半径的弧形板和不等半径的扇形板 ，以及多边形、圆弧边形的板块，进行整体组合。 在常见的单曲面板的幕墙的面板组合方式是：曲面对接的方法，也就是将相邻的两块弧形板块按走向对接成一个整体的弧形曲面幕墙。北京乐天银泰 单曲面点支承玻璃幕墙异形幕墙的分类和组

11、合形式 弧形面板的组合方式：在单曲弧形面板的形状设计上，可根据建筑的要求设计成等半径的弧形板和不等半径的扇形板（如图） ，以及多边形、圆弧边形的板块，进行整体组合。 在常见的单曲面板的幕墙的面板组合方式是：曲面对接的方法，也就是将相邻的两块弧形板块按走向对接成一个整体的弧形曲面幕墙。德国柏林的PC大厦，弧形曲面幕墙。异形幕墙的分类和组合形式 3、 双曲面板和自由曲面板，通过拼接、组合成的双曲面异形建筑幕墙： 双曲面异形幕墙特点：在异形幕墙中，双曲面板的成型及加工难度较大，工艺要求较高。板块的精度要求也高。对幕墙的支承结构和节点设计上也有一定的特殊要求；适用于双曲面及自由曲面的曲率变化大，曲面半

12、径小、形状复杂，极具视觉冲击力的异形幕墙建筑；对幕墙的设计与施工技术要求较高。常见使用的面板材料有玻璃、金属板、GRC板等。北京天文馆新馆双曲面板中空玻璃异形幕墙北京天文馆新馆 玻璃工程分成三个主要部分：北立面幕墙以及采光顶、马鞍形玻璃通道、四个空间钢结构玻璃旋体。在四个玻璃旋体内部分别布置多功能厅、动感影剧院、天文观测台等功能建筑。马鞍形玻璃通道贯穿整个建筑，将北立面的玻璃幕墙和南立面的石材幕墙连接。 用玻璃与钢结构的有机结合体现了过去与未来、艺术与自然的和谐统一。 马鞍形玻璃通道钢龙骨的分两步进行，首先将龙骨的外形按设计要求的曲线制作成形，保证将误差控制在1.5mm之内，并预安装到位，再按

13、每隔100mm作一个与玻璃面的切线对应点，确定扭曲度数并逐级校正成形，确保玻璃边缘与龙骨槽口吻合。马鞍形玻璃通道在建筑物中部设置了一个由曲形钢结构支撑用360片不同尺寸规格的双曲面热弯夹胶玻璃拼接的马鞍形玻璃通道。贯穿整个建筑，将北立面的玻璃幕墙和南立面的石材幕墙连接。特殊之处在于极具创造性的利用钢结构和双曲面玻璃组成连续的马鞍形空间双曲面 天文馆内玻璃旋体 四个各具特色空间玻璃旋体的共同特点是在竖向坐标的一系列圆心随着高度的变化在空间不断飘移，每一层玻璃水平分割线的圆心坐标位置各不一样，最大相差3670mm,并由半径不断变化的圆弧在空间组合形成空间弧面。旋体最高为38.5m并高出屋面8.5m

14、,异形玻璃的基本分割为1000mmx1000mm。 。空间玻璃旋体钢结构的设计、施工难点在于结构空间组合的任意性. 共计320根体形各异的钢管需要进行空间三维加工,其中主管为159X6mm，次管为120X60X5mm矩形管，结构与玻璃板面是通过不锈钢爪件连接，安装精度要求极高。在6200个玻璃安装点上，每个点的尺寸误差都必须控制在2mm之内。异形幕墙的分类和组合形式 双曲面板的组合方式：双曲面板的组合方式与单曲面板的拼接方法基本相同，但由于双曲面板的大部分成型是由模具制造成型的，往往在板块的边部有着尺寸和形位的误差，双曲板块大部分都是采用了对接拼装的方式。并在板块之间设置了连接定位装置，使板块

15、之间顺滑过度。 双曲面板包括：等半径的球冠型板、不等半径的椭球扣板，以及大量的自由曲面空间造型板。 山东东平体育会展中心 东平体育会展中心采用了三角玻璃和双曲面GRC板组成异形幕墙。异形幕墙的分类和组合形式 4、 现场冷弯成形的曲面板 在对各类幕墙面板材料进行曲面成型加工技术上，主要采用的方法有：热弯加工、冷弯加工、铸造成形、模具成形、爆炸成形。 现场冷弯成形曲面板主要是指在曲面幕墙的制作安装过程中用平板或单曲面板通过施加一定的外力使面板产生弹性变形，并永久固定在支承系统上，使之达到双曲面的效果。 这样成型方法往往是用在板块曲面变化小，回弹力不大的情况下使用。但即使这样，在使用前也要对其由于冷

16、弯变形所引起的负面影响进行全面分析后才能使用。 北京长安中心索结构双曲面玻璃幕墙玻璃展开图玻璃 玻璃板块翘起度三维模型图 北京长安中心索结构双曲面玻璃幕墙玻璃板块翘起度分析图主要内容异形幕墙的基本概念 和部分典型项目异形幕墙的分类和组合形式异形金属屋面设计和施工过程中需要考虑的技术问题 （我在对异形幕墙施工图的审核过程中发现，在设计时，常出现的问题：脱离实际，意造节点；对施工过程了解不够，无法实现有效安装；不能有效的预测到在各种工况下将出现的问题；只重视方案设计，不重视对施工技术的研究。） 直立锁边金属屋面 standing seam roof 采用直立锁边板和T形支托咬合并连接到屋面支承结构

17、的金属屋面系统。 T形支座 T fixing clip 用于直立锁边板和屋面支承体系之间，截面形状为T形的连接构件。 采光顶与金属屋面技术规程 JGJ255-2012的“术语”一节中规定：压型铝镁锰合金板透气性能的分析 屋面板上下的空气交换有助于使屋面板上下的空气湿度保持一致，避免一侧的湿度过高在遇温度变化时产生冷凝现象。本方案采用的板型，其板肋的搭接既可防止雨水和毛细水的浸入，但又不妨碍空气的自然流通，使屋面板底的空气能够流动，不会将湿气闷在板下部。 金属屋面系统利用板的折边变形和板肋空隙来制调整热胀冷缩。对每块400mm宽的金属屋面板，可调节的量可达5mm，在总的可调整量内完全可以吸收该方

18、向的结构位移。 工程基本特点：本工程幕墙与金属屋面部分几乎全部是双曲面，而且曲面并无规律。由于外部的建筑造型所致，金属屋面部分与建筑幕墙部分没有一个明确的分界线。如果标准区分就是与水平面大于75的为建筑幕墙，小于75的为屋面。幕墙与屋面从节点设计到强度计算以及材料的使用，都有着很大的差异。为确保项目的安全性能和使用性能，我们在设计中根据本工程项目的实际情况进行整体设计，不论是幕墙还是屋面、采光顶将其有机地结合在一起，综合考虑技术指标。北立面东立面鄂尔多斯博物馆异形幕墙与金属屋面工程金属屋面系统的构造 主体支撑钢结构；檩托，可进行双向调整的连接机构；檩条，1215的弧形钢管；硬防水板，底层硬质防

19、水镀锌钢板（厚度为1.5mm）；防潮层，聚乙烯防潮隔层；隔声层，玻璃纤维增强硅酸钙板；防水板T型支座系统；保温层，双层50mm保温棉；防水透气膜；铝镁锰金属屋面板，厚度为0.9mm，高直立锁边；转接件，铝合金材质的连接装置；弧形铝支撑管，403的弧形铝管；转接件，铝合金材质的连接装置；面层铝合金装饰板，厚度为3mm铝板，表面按建筑要求的颜色进行氟碳喷涂。鄂尔多斯博物馆异形幕墙与金属屋面工程金属屋面工程在设计与施工中最重要的是实现以下几项性能：安全性能：防风、防雨、防雷电、防火、抗震、抗冰雹、耐久性能；舒适性能：保温、隔热、通风、隔音（声）、遮阳；装饰性能：外部体形的实现，装饰板、带、块的定位，

20、色彩的保证；其它性能（附加）：清洗、防尘、防砂，除雪融冰，发电、地标、环保；防漏水：雨水直漏、雨水渗漏、天沟反水、边角接口漏水、消防，清洗水漏 为能保证屋面安装后的外形尺寸，必须在安装次檩条时将主体结构偏差调整到外形尺寸允许的范围之内。在设计时我们根据现场的实际情况采取了按实际尺寸调整檩托母座的张度，使檩条在安装后的空间位置保持在设计范围内。为了实现这一目的，我们对现场的 4950 个檩托支点采用全站仪进行了空间位置测量。共得到空间三维数据 1200 个。用这些数据重新建立了三维模型，并与原三维模型进行对照。用此办法来确定了每一个檩托母座的长度。鄂尔多斯博物馆的主体支撑钢结构空间位置测量 檩托

21、是一个连接屋面檩条的连接件，由钢材机械加工制成，在主体钢结构上焊接母座后，檩托旋入母座。檩托的高低尺寸可以通过旋入母座的多少进行适量调节，这可以吸收由于主体钢结构引起的部分偏差。 檩托的连接设计 由于本项目的特殊性，所决定每一根檩条都是弧形的，而且弧形半径的无规律的变化，半径的大小是根据空间模型的尺寸确定的，必须在工厂加工成形后运入现场进行安装 。由于在安装过程中如果按焊接节点将会出现很大焊接应力，使檩条的形状改变，无法顺滑的拟合外形，为避免上述的问题我们采取了无焊接的节点设计，用机械联接的办法解决实际问题。 檩条为1215的钢管，安装在檩托上，并且通过U型抱箍紧固件连接固定。在檩条接口位置，

22、檩托上两个U型抱箍分别固定两支檩条。檩条的安装示意檩条的连接设计 底层硬质防水板、防潮、隔声、保温层的设计 采用1.5mm厚的镀锌钢板不但解决了扇形排版问题，同时也为安装过程中施工人员提供了可靠的安全踏板，避免在施工时损坏下层底板。 为了保证二次防水和提高钢板的平面外刚度，在节点设计时确定了在左右两块钢板之间折直角边，并加盖“”型钢槽。上下两块钢板在安装时上板压下板边180mm，来保证其防水性能。 防潮层 玻璃棉保温层 隔声吸音层 防潮层： 在金属屋面的使用过程中，为防止室内潮气进入玻璃棉，在玻璃棉的下侧加贴隔气、隔潮、反射热辐射的铝箔隔气层，和聚乙烯防潮隔气层。为防止室外潮气进入玻璃棉，在玻

23、璃棉的外侧加贴防水透气膜，起隔潮防潮作用。 玻璃棉保温层： 根据招标图纸和招标技术文件的要求，在进行屋面保温隔热计算后，最终确定保温层为100mm厚超细玻璃棉，容重为24kg/m3，玻璃棉的导热系数为0.036K(W/mC) 隔声吸音层 为保证博物馆隔声吸音效果我们在镀锌钢板与保温棉之间加了一层8mm厚的玻璃纤维增强硅酸钙板。这样，金属屋面板的隔声吸音性能的实现，主要是通过底层镀锌钢板、玻璃纤维增强硅酸钙板、保温棉、顶层金属板等实现的。隔声和吸音性能不仅体现在防止建筑外的噪音进入建筑内，也体现在避免建筑声音外传，而且，当雨水敲击屋面时不能对建筑内产生不利影响。铝镁锰金属屋面板的设计 防水性能分

24、析 直立锁边屋面板型，板肋直立，使得其排水断面几乎不受板肋影响，更能保证屋面板在坡度平缓情况下的防水性能，同时铝合金的弹性模量小，对双向弯曲的屋面适应性更强。 直立锁边的固定方式，从根本上杜绝了传统螺钉穿透固定方式带来的漏水隐患。 吸收热胀冷缩性能的分析 能有效吸收屋面由于热胀冷缩而产生的横向变形和由于底部结构的不均匀沉降而产生的垂直变形。 屋面板通过机械咬合力扣合在铝合金固定座的梅花头上，屋面板仍可以在铝合金固定座上面自由滑动，可充分吸收屋面板由于热胀冷缩在纵向产生的变形。避免产生温度应力。直立锁边板的肋高和板宽应符合设计要求，顺水流方向设置；沿坡度方向（纵向）宜为一整体，无接口，无螺钉连接

25、；压型面板长度不宜大于25m，且应设置相应变形导向控制点。防水透气膜；铝镁锰金属屋面板，厚度为0.9mm，高直立锁边；金属屋面板的排版设计 根据建筑图纸，建立精确的三维模型，并将三维模型分为项部区域和墙面区域。在两个区域之间由天沟来分界。在顶部区域内根据三维模型中所显示出的坡度走势，将高的部分设置成屋脊，底部的位置设为天沟，使之自然形成了不规则的12个分区。在每个分区中的板型都是根据所在位置的不同而产生变化的。有的分区全部都由扇形弯弧板组成。有的分区是由扇形弯弧板与弧形板组合而成。有的分区是由扇板、弧板、直板相互组合成形的。但在每个分区中只能有一个坡度不同的排水走向。 金属屋面板的安装现场照片

26、金属屋面板的立面排版设计 在墙面区域中也根据其位置和形状分成了11个分区 金属屋面板的立面板安装现场照片金属屋面板与面层装饰板连接系统的设计 弧形铝支撑管弧形铝支撑管是采用挤压的铝合金型材，起到连接外装饰板的作用。 转接件 铝合金材质的连接装置，用铝合金型材加工制成。通过两个件转接，可以满足不同角度要求。其目的是可以安装面层铝合金装饰板 面层装饰带的设计 屋面幕墙设计的外形基础是建筑设计院（MAD建筑事务所）提供的三维模型。 ，我们的屋面、幕墙定位完全是按照三维模型进行设计和控制的。建筑外表面的装饰铝板整体建筑效果 建筑外表面的装饰铝板分布图 各个部位的曲率半径分析图 在进行设计之前，先对铝板

27、装饰带进行整体分析，因为整个装饰面是一个双曲面，如果采用双曲面来加工铝板显然在造价上和工艺上都不合理，所以需要先分析铝板在各个部位的曲率半径。 从上图可以看出，装饰铝板的半径最大为294.21m，半径最小为14.71m。即使在最小的半径处，每一米长的铝板的拱高为8.5mm。因此，绝大部分的铝板都不需要事先折弯。 本工程铝板装饰带总面积约20000平方米左右，铝板数量约11000块。以屋面的天沟为界，上端可划为屋面部分，天沟下可划为墙面部分。 墙面铝板装饰带分成11个区。 墙面铝板的分区于钢结构檩条的分区一致。 屋顶的铝板装饰带分区主要考虑和下方的钢檩条分区，和金属屋面板分区一致。共分12个区。

28、这样做，利于施工人员理解。每个区分别用不同的颜色区分。并且设置在不同的层内，便于日后编辑。顶面铝板分区图。 一个分区的铝板编号图 垂直于地面的剖面示意图 由于所有的铝板不具备互换性，所以，每个铝板的编号都是唯一的。板编号以分区号加流水号标识。 由于所有的铝板不具备互换性，所以，每个铝板的编号都是唯一的。板编号以分区号加流水号标识。 铝板装饰带安装现场金属屋面板外装饰板的安装现场照片功能性节点的设计方案 屋脊线的建立 由于该金属屋面的外形复杂，高低起伏曲面转角多，建筑外形要求过度顺滑，在视觉上无明确的屋脊线。但是由于功能的要求，在相邻的两个区域中的排水走向不一致，每一块金属面板的伸缩变形方向不一

29、致。所以，必须在适当的位置设置屋脊。用它来作为屋面排水方向的分界和金属面板的可变形伸缩端。 屋脊的位置是根据排版分区设计时高点的位置线所确定的。所以在顶部形成了多条长短不一的曲线形屋脊。 排水天沟设计方案 较长天沟采用分段排水时其间隔处宜设置溢流口。 较长度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。 天沟槽的设计时，在充分考虑到其自身的排水、引水的功能外，还要考虑到排水天沟是整个采光顶系统的一个组成部分。其功能要完整。特别是在保温、隔热、隔声及装饰性能上要根据不同的项目进行专门的设计。一般要求在天沟金属槽的室内则设置填充保温棉，在

30、可视部分包饰装饰面层。在天沟金属槽的室外则涂防水油膏加防水卷材，这样有利于减少噪声，提高沟槽的防腐能力，提高使用寿命。 对于汇水面积大于5000m2的大型屋面，宜设置不少于2 组独立的屋面雨水排水系统。 排水天沟材料宜采用不锈钢板厚度不应小于2.0mm; 防水系统宜采用两道以上的防水构造。防水系统应具备吸收温度变化等所产生的位移的能力。天沟底板排水坡度宜大于1。虹吸雨水斗在不锈钢斜面天沟内安装溢流雨水斗 虹吸雨水斗 本工程虹吸式雨水系统承担的屋面总汇水面积约为10600平方米，系统设计排水量约为477L/s，溢流排水量约为236L/s，虹吸式雨水系统及溢流雨水系统共有32组系统，采用虹吸雨水斗

31、82个。 设计主要技术参数：本工程屋面虹吸雨水系统降雨强度采用邻近包头地区10年重现期降雨强度（q=450.2L/s*ha）设计（降雨历时按5分钟考虑）；按邻近包头地区100年重现期降雨强度（q=673.6L/s*ha）设计溢流系统； 虹吸式屋面排水系统 雨水系统图（共有32组） 虹吸式屋面雨水排水系统 siphonic drainage systems of roof按虹吸满管压力流原理设计，管道内雨水的流速、压力等可有效控制和平衡的屋面雨水排水系统。一般由虹吸式雨水斗、管材、管件和固定件组成。除雪融冰系统的设计 考虑实际使用和控制系统操作方便以及电源等情况，该建筑屋面天沟设多个控制点，每个

32、控制点设1个控制箱分区控制。 天沟融雪系统设计要求为除冰和融雪，选用恒功率电伴热带，铺设范围为不锈钢天沟. 呈“S”型铺设 呈直线型铺设 天沟除冰融雪系统设计依据为中华人民共和国行业标准JGJ142-2004（地面辐射供暖技术规程） 在严寒地区金属屋面和采光顶檐口和集水、排水天沟处宜设置冰雪融化装置。在严寒和寒冷地区应采取措施防止积雪融化后在屋面檐口处产生冰棱现象。 增加屋面质量是解决雨噪声最为有效的途径，但是对于金属屋面等轻质屋面，通过增加屋面质量来可行性不大，因此只能通过改变屋面的结构做法降低雨噪声对室内的影响。 采用一层12mm厚纸面石膏板、8mm厚GRC板、1-2mm钢板等形成隔声层，通过降低层与层间传递的空气声可降低雨噪声 。 根据以往实验室测试数据及工程经验，在鄂尔多斯博物馆项目中所采用的金属幕墙综合隔声量约为30dB左右。为了增加屋面隔声量，在轻质屋面板内，采用纸面石膏板、GRC板做隔声层，可起到较好的隔声效果。隔声层一方面起到分层的作用，一方面也增加了部分重量，从两方面提高了隔声量。通过增加GRC板材后维护幕墙综合隔声量能够增加10dB左右，达到40dB。 鄂尔多斯博物馆金属幕墙通过在屋面增加GRC板材和聚乙烯交联减振垫层，综合隔声量能够提高12