玻璃采光顶的防水

玻璃采光顶的防水摘要：玻璃采光顶的防水是玻璃采光顶使用的重要环节，通过对防水的特点分析，选择合适的防水措施到达防水的目的。关键字：采光顶、防水随着节能与环保的社会化大趋势，建筑日益多样化，以人居舒适性为核心的建筑追求更加关注建筑本身与自然的关系。建筑采光顶可充分利用自然光，增加建筑与环境的亲和力，已在众多建筑中被广泛采用。图1 图2采光顶除了安全性和热工性能以外，在实际使用过程中，漏水是最能够直接感受到和最令人烦恼的质量问题，多年来已成为采光顶中最常见的建筑弊病之一。1、玻璃采光顶防水的基本特点玻璃采光顶形式十分丰富，根据其造型、外形、构造及与立面关系、数量关系等分为若干类。为方便分析漏水和防水问题，本文按面层形式分为坡度平面、折线平面、单曲面、双曲面、组合面等形式。图3 图41）组成采光顶材料本身不具有吸水性。玻璃采光顶主要由玻璃、钢材、铝材、密封胶、衬材组成，材料本身在非破坏情况下不会发生渗漏。防水措施处理空间有限。采光顶由高强轻质材料组成，空间占有体积相比其他材质小，尤其是缝隙处厚度非常有限，对防水构造形式的要求和难度更高。屋面玻璃是位于建筑物顶端与水平面夹角小于75度的玻璃面层，所以汇水面积比垂直玻璃幕墙大，风雨造成的强击更直接。采光顶表面受阳光照射更直接(包括热量和紫外线)，更容易造成各种材料的热变形，而密封材料的抗紫外线能力和抗热老化性是保证采光顶防水性的重要因素。采光顶表面不似玻璃表面平整。玻璃表面的板面挠度会造成积水和积灰，特别是接缝处的胶缝和扣板造型均会带来积水和积垢，极易带来渗水等不良后果。缝隙是采光顶渗漏的主要通道，而缝隙是由相同材料间和异质材料间拼接和连接形成的。2、 漏水水源由于玻璃采光顶在建筑物顶部，水的来源和聚集的量比立面结构多而且大包括自然界的雨水、积雪融化水、结露冷凝水、清洗水等。结露是由于湿空气在介质两侧的温差达到一定差别时的介质表面凝水现象。对于采光顶来说，结露带来两个问题：一是结露冷凝水易出现在室内一侧，当结露冷凝水积到一定量时，形成滴水落水二是采光顶节点构造内的结露冷凝水，特别是采光顶支撑结构的金属材料空腔或内壁形成的冷凝水，若不及时排出，将会长期腐蚀周边材料，使材料的功能性失效，导致漏水或渗水。3、 防水构造3.1防水设计3.1.1玻璃采光顶设计的基本原则防水等级和设防要求根据《屋面工程技术规范》(GB50345-2004)确定防水等级和设防要求。对于玻璃采光顶，最为重要的是确定防水合理使用年限。防水等级分为4级，分别为5年、10年、15年、25年。有效地排水组织根据采光顶的造型，划分排水区域，寻找最短排水路径，设计有效排水组织路线图，保证排水的流畅性。对“漏点”重点设计根据排水路径，寻找路径中的“可能漏点”，进行防水密封设防。首先考虑玻璃部分的单向接缝，如玻璃板块拼接处的纵向接缝、横向接缝;其次对纵横交接处的防水和排水进行设计;最后对最终排水部分如天沟、落水口、檐口等汇水结构进行设计。第1页共8多道设防根据采光顶具体构造，针对不同的结合部位进行一道和多道防水设防。要针对外界明水、渗漏水、冷凝水等不同情况，进行防水道次设计，一般对于结合部位有外视扣板、扣条的情况，应考虑3道防水密封。考虑变形由于玻璃采光顶主要是由高强轻质材料构成，特别是支撑结构由金属钢材、铝型材为主，可能存在的变形很多，如结构变形、温差变形、震动变形等，变形的直接影响首先是构造节点。因此，设计时应充分考虑节点满足变形的要求。合理选用密封材料为确保节点防水的质量，应该充分利用各种材料的特点。选材上应尽量采用高强度、高弹性、高延伸性材料，根据具体防水位置，考虑采用不同的密封材料和柔性防水材料等互补并用的多道设防，包括设置附加层等。必要时还要考虑防水层的耐老化、耐穿刺以及飞禽破坏等。耐久性节点设计应考虑耐久性问题，保证节点设防的耐久性不低于整体防水的耐久性，不能只顾暂时可用。玻璃采光顶造型十分丰富，每个采光顶的节点都有其相同点和不同点，应该针对各自的使用条件和特点予以设计。3.2防水节点构造3.2.1特点和形式节点构造是多种因素综合作用的关键，是防水设计的重点和难点。节点部位具有变形集中、形状复杂、施工面狭小、操作困难、工作环境恶劣等特点。玻璃采光顶节点构造中的各种缝隙形式取决于采光顶构造本身。无论何种造型的采光顶，归纳到节点技术，主要分为:点支撑结构的玻璃板块接缝节点和驳接头处的玻璃接缝节点;隐框节点;明框节点;采光顶与其他材质交接部位节点;与主体支撑结构交接部位节点等。3.2.2技术要点最大限度地发挥外部湿法密封或干法密封的效果，但在采光顶的整体防水上不能只依靠外部密封。即在保证一道防水设防的基础上，要考虑对渗流水的二道防水设防。最大程度地减少或消除外部密封处的积水。例如对水平方向的外饰构件造成的积水应尽可能降至最低。对进人节点内部的水必须加以控制，并使其按重力方向有组织地流出室外。特别是针对扣板内侧和玻璃镶嵌槽的进水，应尽量将进水和系统的内层密封适当隔离。

（4）对节点内部铝框和玻璃边部的冷凝水必须加以控制、收集和排出，以防止这些冷凝水积聚在铝框内部和玻璃表面上。（5）任何密封都不能百分之百地保证不漏水。保证采光顶构造节点的防水性需要细致和技巧的细部设计，如设计冷凝水设防时，还要考虑外部空气通道依靠气体挥发而消失。3.2.3基本主框节点株底都•盟框禅内M入用瘢播芯，陆羯气膜的宣#图5基本主框节点图5是一个典型的明框节点。相比之下，使用硅酮结构胶密封的水平隐框设计更具防水性，而且具有减少灰尘和杂物积存量方面的优点，但成本高，硅酮结构胶的性能受环境影响很大，容易损害系统的整体防水性能。扣板的存在，为增加防水道次提供了可能空间玻璃下部支撑肋的高度能够防止中空玻璃边部密封部位和胶条等浸人水中。根据美国《建筑玻璃实用手册》资料，当幕墙倾斜角等于或大于30度和水平横梁长度不超过1.8m的情况下，此处高度以10-13mm为宜。另外，相对上述竖框:视为主框）的横框应尽量采用较低的不带外扣盖的压条，以最大限度地减少外表面的积水量。3.2.4横框与竖框的交接横框与竖框的交接节点是第二个典型节点，见图6。最主要的特点是，横框中玻璃槽的搭接延长部分能够促进横框向竖框的排水。传统的作法是将横竖框交接处铝型材间的防漏气和防水密封采用密封胶密封，因为操作时很难对打胶表面进行处理，打胶量无法有效控制，密封胶用量一旦过大，会把竖框玻璃镶嵌槽堵塞，同时铝型材断面如有任何变形吸收位移，密封胶就会因受剪切力而出现缺口，水和空气就可以穿过。

但使用连续的丁基胶带是非常必要和有效的，根据美国对在采光顶上使用15年后的调查，发现丁基胶带仍然保持着柔韧性。这种胶带在夏天变热时，本身会有一些自密封能力。应用一条连续的胶带密封橡胶密封条和铝框之间的接缝，连接处如能增加一些设计接缝更好，因此应推广使用密封胶加胶带的缝隙处理作法。•fr#搓擂衣平横椎：图6横框与竖框的交接更奥相果用Jmnid■■«；□)«义的底酢向「盎曲以促使推映粘匿■中®4E3.2.5•fr#搓擂衣平横椎：图6横框与竖框的交接更奥相果用Jmnid■■«；□)«义的底酢向「盎曲以促使推映粘匿■中®4E3.2.5收口部分的构造木平揄柢图7收口部分的构造卸S眼片槽柜屣电健眠推推头度鄢向卜卷^M条和明切丁避, 〜 ■■■.成帝以防■攵利Si*坊水虞向上楚伸至装、」框破成植伸用部下部油垛的■5＞曲背面和#!面 气受禹鹿房•/K1定版铮甥枢的•陪伸提迎斥博、\ 垣顶徂埼上部推•:::、 冉诲未收鼻稽魔锌铜保支捍的SESMj牛图7图7是一个需要增加第二道防水设防的节点，主是针对排水槽排出的可能渗流水。在一定的环境条件下，玻璃和金属构件表面上容易形成冷凝水，需要增加第二道辅助冷凝水排水槽进行控制。积水应通过引渡部分设计以便将排水槽中的积水排出。保温材料安装在相邻竖框排水槽伸出部分之间，排水槽下面不要安装保温材料，以便槽中的水排到防水膜表面。水平横梁外露部分要低，以便让水在它上面自由通过。同时横梁内部应具有排水槽，可把水送到竖梁(或主梁)，通过主梁排水槽最后将水排到室外。3.2.6天沟和檐沟天沟、檐沟经常受水流冲刷、雨水浸泡和干湿交替，是玻璃采光顶的第三个典型节点图8)。此处是水量的最后汇集处，又是与建筑结构的过渡部位，建议采取以下构造技术要点：为保证可靠性，应增加设防道次，至少不低于三道设防。应增铺附加防水层，在考虑保温效果的同时，应使用空隙度大的发泡材料，以利于排水找坡。天沟、檐沟与屋面交接处变形集中，容易开裂。为增强抗裂能力，应采用能够吸收大变形量的密封胶，并且进行柔性连接。注意大排水量时的水位增高所造成的水流回流。封放注-不蜻钢雨水镭】3,防Mg何-裕斯龙口细3常铜仲TeihU形钢根为-龙贵支棒尬3痛祯雨水槽托理40心布钢间距转分格登，幼？N命；&-珏网部板CrTGL"面水摘桃向股度 斜结拘虾聚i11—■嶙钢■■口；"-咨枚末；13-曾；ff叶窗图8天沟和檐沟目前，国内有工程采用德国的天沟虹吸技术(如图9)进行排水，其优点是排水量大、所需空间和面积较小、安装灵活方便、系统具有自清洁特点、不易堵塞;缺点是需要支架和有噪声。虹吸式排水系统的基本原理是当天沟积水深度逐渐加大并超过雨水斗上表面高度，掺气比值迅速下降为零，雨水斗内水流形成负压或压力流，泄流量迅速增大，从而形成饱和排水状态。图9天沟虹吸技术其技术特点在于虹吸式雨水斗设计，水进人立管的流态被雨水斗调整，消除了由于过水断面缩小而形成的旋涡，从而避免了空气进人排水系统，使系统内管道呈满流状态，利用建筑物高度赋予的势能，在雨水的连续流转过程中形成虹吸作用，导致水流速度迅速增大，实现大流量排水过程。4、密封胶的选用1、 采光顶采用中空玻璃，中空玻璃合片时必须用中空玻璃结构胶。两玻璃板块间的缝隙密封，必须用同一厂家生产配套的硅酮耐侯密封胶。两种胶必须作相溶性试验，并获取检测合格报告才允许施工。2、 采光顶采用镀膜玻璃或夹胶玻璃时，密封两玻璃板块间的缝隙必须用中性耐侯密封胶，避免与镀膜和胶片产生化学反应。5、漏水点检查实际工程中漏水的原因是多种多样的，漏水最直接的检验是在建筑物实际使用中自然界有水时的状况。寻找并确定漏水点是掌握漏水原因的最好办法。如果不能明显确定漏水点，寻找进水点最便捷的方法是浇水测试。即从采光顶的底部结构外侧开始，用水喷在怀疑漏水区域，然后检测建筑物内部的水分，按玻璃水平分格的高度，沿垂直方向重复此程序，直到最高点。漏气和漏水往往是同步的，检测漏气点比漏水点可能还要困难。在冬季，室内入口区域容易鉴别，但室外空气就不