浅析采光顶玻璃的设计

玻璃凭借强度高、透光好、耐久性强等特点，已经成为采光顶的首选透明材料。但其在应用中也有不可回避的问题，如玻璃是脆性材料，边缘强度相对较低，钢化玻璃存在自爆隐患等。另外，采光顶玻璃如果选择不合适，采光的同时也在“采热”，这样既增加了建筑物的能耗，又影响了空间的舒适性。因此，采光顶玻璃的设计是确保采光顶安全并长期实现其功能的重要环节。采光顶的性能要求。首先在安全性方面：（1）结构安全性。采光顶的各组成构件应具备一定的承载力。（2）防火性能。采光顶承重构件通常应设置自动灭火设备或喷涂防火材料，使其耐火极限达到1h的要求。（3）防雷性能。采光顶的防雷要求应符合GB50057的有关规定，采光顶的防雷装置应与主体结构的防雷体系有可靠的连接。其次在舒适性方面：（1）气密性。气密性表征采光顶的各部位处于关闭状态时阻止空气渗透的能力。（2）水密性。水密性是指玻璃采光顶可开启部位为关闭状态时，在风雨同时作用或积雪局部融化屋面积水情况下，采光顶阻止雨水渗漏的能力。（3）防结露性能。当室内外存在较大温差时，采光顶的内表面在一定相对湿度的空气中遇冷会产生冷凝水。（4）隔声性能。最后在节能性方面：通常，采光顶是建筑物中接受太阳热辐射最多的部位，在保证可见光透过率的前提下，透明材料合理的传热系数可以直接控制经过采光顶传入室内的热量，而更低的遮阳系数可以将材料透光不透热的性能发挥到极致。采光顶玻璃的设计要求。首先在安全性能方面，应考虑永久重力荷载、风荷载、水平方向地震作用效应及各类荷载的作用组合效应。无地震作用组合效应时，按下式计算：其次在防水设计方面，采光顶玻璃板块间的接缝处长期积水会造成密封胶老化、夹层玻璃PVB胶片脱胶等问题，所以对玻璃采光顶的排水应给予足够的重视。玻璃采光顶防水设计主要注意以下2个方面：（1）合理的坡度设计。JGJ255—2012中的条款4.3.6规定“排水坡度应根据工程实际情况确定，采光顶、金属平板屋面和直立锁边金属屋面的坡度不应小于3%。”（2）合理组织排水系统。合理组织排水系统，主要是确定玻璃采光顶的排水方向和檐口排水方式。为了使雨水迅速排除，玻璃采光顶的排水方向应该直接明确，减少转折。然后在隔声设计方面，JGT231—2007中对于采光顶的空气隔声性能进行了分级，见表1。按照JGT231—2007对于采光顶玻璃结构的最低要求（6C+12A+5C+0.76PVB+5C），隔声等级可以达到3级水平。表1采光顶的空气声隔声性能分级最后在节能设计方面，采光顶玻璃的节能设计关键是采光不采热。对于玻璃而言，就是要选择LSG值尽可能大的产品，如在夹层中空玻璃中使用高透型双银Low-E甚至是三银Low-E玻璃。当然从进一步降低遮阳系数Sc的角度考虑，可以使用彩釉玻璃、隔热胶片、中置遮阳装置等。不同类型Low-E中空玻璃的光热性能参数见表2。表2不同类型Low-E中空玻璃的光热性能参数选用台玻生产的可见光透光率相同的单银、双银、三银Low-E三种类型的玻璃组合成夹层中空玻璃结构，进行光热性能模拟计算。从表3可以看出，三银Low-E夹层中空玻璃可以在保证玻