呂 旭

（中國建筑第二工程局有限公司（滬），上海 200000）

玻璃采光頂防水技術(shù)探析

呂 旭

（中國建筑第二工程局有限公司（滬），上海 200000）

文章從玻璃采光頂?shù)姆诸惡吞攸c(diǎn)出發(fā)，分析了采光頂?shù)穆┧畞碓醇跋鄳?yīng)產(chǎn)生的隱患，并詳細(xì)介紹了采光頂防水的措施要點(diǎn)。同時(shí)通過現(xiàn)場施工中的實(shí)際成功案例，從設(shè)計(jì)優(yōu)化角度考慮，建議從更改開啟窗排布、整體抬高開啟窗、構(gòu)筑順坡明渠排水溝等方面進(jìn)行采光頂防水。

玻璃采光頂；漏水；防水構(gòu)造；案例分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，建筑行業(yè)作為與國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著國家經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展及快速轉(zhuǎn)型，“節(jié)能與環(huán)?！币呀?jīng)逐漸成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)話題。玻璃采光頂結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，在充分解決建筑物采光問題的同時(shí)，還滿足了現(xiàn)代生活融入自然的追求，已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑中被廣泛采用的結(jié)構(gòu)類型。然而在獲得便利的同時(shí)，采光頂防水已經(jīng)成為采光頂行業(yè)的重要課題。

1 玻璃采光頂?shù)幕咎卣?/h2>

玻璃采光頂，可以解釋為屋面板為硅酸鹽系玻璃的屋蓋。采光頂屋面玻璃，是指位于建筑物頂部，且與水平面夾角小于75°的玻璃面層。根據(jù)不同規(guī)則，采光頂可以進(jìn)行不同分類。文章主要按照采光頂面層形式不同，將其劃分為單曲面型、雙曲面型、單（雙）斜坡度面型、組合面型、連續(xù)折線平面型等幾種（見圖1）。

圖1 玻璃采光頂分類

玻璃采光頂主要有如下特征：①處理空間有限。相較于玻璃幕墻，雨水對(duì)采光頂屋面玻璃造成的沖擊更直接，匯水面積也大得多。另外，與垂直玻璃幕墻的構(gòu)造縫相比，采光頂縫隙處非常小，雨水沖擊強(qiáng)度卻更大，因而在設(shè)計(jì)過程中，要求更多、難度更大；②玻璃采光頂主要由鋼材、玻璃、鋁材、襯材、密封膠等組成，組成材料本身不具備吸水性，且組成材料本身在不發(fā)生破壞的情況下不會(huì)造成滲漏；③縫隙是造成玻璃幕墻滲漏的原因，而相對(duì)于其他造成采光頂滲漏渠道，縫隙是主要途徑；④因?yàn)椴晒忭旐敳坎Ａc水平面夾角小于75°，陽光直接照射，熱量匯聚速度較快，且不容易散失，易造成采光頂組成材料的變形。所以在密封材料的選型過程中，抗熱老化能力和抗紫外線能力，是主要考慮因素；⑤對(duì)于不同類型的采光頂結(jié)構(gòu)，其表面造型，不規(guī)則且復(fù)雜。因玻璃表面的板面撓度的存在，尤其是扣板造型和接縫處的膠縫，是積灰和積水的主要儲(chǔ)存點(diǎn)，如果不經(jīng)常清理，極易導(dǎo)致滲水。

2 漏水來源

采光頂漏水的來源，包括自然界的雨水、積雪融化水、結(jié)露冷凝水等。玻璃采光頂位于建筑物頂部，匯水面積比垂直玻璃幕墻大。而雨水是造成采光頂滲水的最主要來源，固定時(shí)間內(nèi)的水量比較可控，伴隨著自然風(fēng)力作用，直接作用在采光頂頂部面層，造成的沖擊強(qiáng)度較大。針對(duì)漏水來源的多樣性，在采光頂設(shè)計(jì)過程中，需要反復(fù)推敲防水構(gòu)造，并仔細(xì)篩選防水材料。

需要特別關(guān)注的是，結(jié)露冷凝水作為比較特殊的自然水源，是當(dāng)采光頂兩側(cè)溫差較大時(shí)，濕空氣凝聚而成并附著在采光頂表面，不僅會(huì)出現(xiàn)在采光頂室外一側(cè)，還會(huì)出現(xiàn)在室內(nèi)一側(cè)。因此會(huì)造成以下兩個(gè)問題：①結(jié)露冷凝水形成在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造內(nèi)，尤其是形成在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)壁或空腔，如果不及時(shí)處理，將會(huì)造成相關(guān)材料腐蝕，導(dǎo)致功能失效，進(jìn)而形成采光頂漏水；②室內(nèi)一側(cè)容易出現(xiàn)結(jié)露冷凝水，日積月累，到達(dá)一定程度時(shí)就會(huì)形成“滴水現(xiàn)象”。

3 防水措施要點(diǎn)

3.1 防水設(shè)計(jì)基本原則

玻璃采光頂在防水設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)基本規(guī)則。

（1）防水等級(jí)和設(shè)防要求。遵守國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范，確定防水等級(jí)和設(shè)防要求。針對(duì)玻璃采光頂，首先是根據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（GB50345—2004），確定防水合理使用年限。而防水合理使用年限分為5年、10年、15年、25年，共4級(jí)。

（2）多道設(shè)防。因?yàn)椴晒忭敇?gòu)造多種多樣，所以在實(shí)際施工過程中，需要針對(duì)采光頂不同的結(jié)合部位，設(shè)置一道和多道防水設(shè)防。主要是針對(duì)不同漏水來源，進(jìn)行不同防水道次設(shè)計(jì)，特殊情況下應(yīng)該設(shè)置3道防水密封，例如結(jié)合部位存在扣條的情況。

（3）排水組織。依據(jù)不同采光頂?shù)脑煨筒町悾唧w情況具體分析。為了保證采光頂表面排水通暢，需要合理細(xì)分排水區(qū)域，繪制高效的排水組織路線圖，以達(dá)到最短排水路徑。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，如果采用支撐結(jié)構(gòu)找坡，排水坡度不宜小于5%。

（4）抓住關(guān)鍵“漏點(diǎn)”。依據(jù)有效的排水組織路線圖，排查可能存在的屋面漏點(diǎn)。針對(duì)排查到的“可能漏點(diǎn)”再進(jìn)行針對(duì)性設(shè)防：①玻璃面板拼縫的縱橫交接處；②玻璃采光頂面板拼接處的單向接縫；③檐口、落水口、天溝等最終排水部分。

（5）合理選用密封材料。針對(duì)不同的防水位置，在實(shí)際施工過程中，盡量采用多道設(shè)防，綜合利用不同的柔性防水材料和密封材料。一般情況下，防水材料應(yīng)具備高強(qiáng)、高彈性、高延展等特點(diǎn)，特殊情況下還需具備耐穿刺、耐老化等特性。

3.2 防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

玻璃采光頂造型各異，但是歸結(jié)到節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，主要分為以下幾類：①明隱框節(jié)點(diǎn)；②駁接頭處的玻璃接縫節(jié)點(diǎn)；③點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)的玻璃板塊接縫節(jié)點(diǎn)；④玻璃采光頂與主體支撐結(jié)構(gòu)交界部位節(jié)點(diǎn)、與其它材料交界部位節(jié)點(diǎn)等。

3.3 防水技術(shù)要點(diǎn)

技術(shù)要點(diǎn)主要包括：①良好的采光頂設(shè)計(jì)與大自然河流防洪有異曲同工之妙，不外乎是“堵”與“疏”相結(jié)合。不管是采光頂內(nèi)部還是外部，盡可能去避免水直接接觸到密封材料，對(duì)于內(nèi)部形成的冷凝水或者滲漏水，規(guī)劃好排水路線；②確立整體防水理念，不要過分依賴外部密封來達(dá)到防水設(shè)防。首先，不管是采用干法密封還是外部濕法密封，要充分發(fā)揮其密封效果；其次，確立多道設(shè)防理念，不僅要完善一道防水設(shè)防，針對(duì)一些特殊情況（如滲流水），還需充分考慮如何有效二道防水設(shè)防；③外部密封處，盡可能消除積水；④在實(shí)際施工過程中，想達(dá)到百分百防水，幾乎是不可能的，所以構(gòu)造節(jié)點(diǎn)在防水設(shè)計(jì)過程中，更要細(xì)致入微；⑤冷凝水一直是采光頂防水的難點(diǎn)，尤其針對(duì)玻璃邊部和采光頂節(jié)點(diǎn)內(nèi)部鋁框中存在的冷凝水。在實(shí)際操作過程中，更要加強(qiáng)控制，盡可能地收集并排出，以防積聚在玻璃表面或者鋁框內(nèi)部，影響實(shí)際使用。

4 防水案例分析

鑒于實(shí)際使用過程中，商業(yè)綜合體更多的采用玻璃采光頂結(jié)構(gòu)。且為了滿足通風(fēng)及消防需求，在設(shè)計(jì)過程中布置更多的開啟窗（電動(dòng)排煙窗），對(duì)玻璃采光頂?shù)姆浪阅?，提出了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。文章引用某萬達(dá)廣場施工案例，分別從開啟窗排布及主框節(jié)點(diǎn)等方面，綜合分析防水、排水的設(shè)計(jì)思路。

4.1 原設(shè)計(jì)方案

原設(shè)計(jì)開啟窗為豎向連續(xù)排布，橫向?yàn)殚_啟窗與固定玻璃間隔排布，兩個(gè)窗戶間（上下兩扇）的溝屬于平坡明渠流在下雨時(shí)會(huì)積水，因溝槽為同一標(biāo)高的平坡度，不利于雨水自然排泄，在雨大時(shí)易往里反水（見圖2、圖3、圖4）。

圖2 長廊采光頂平面圖

圖3 長廊采光頂剖面圖

圖4 主框節(jié)點(diǎn)

4.2 防水解決方案

（1）更改開啟窗排布。采光頂開窗改為橫向連續(xù)排布，豎向?yàn)殚_啟窗與固定玻璃間隔排布。固定玻璃為雨水分流面，使雨水分散開來能減小流量和雨水高度，從窗與窗之間構(gòu)筑的排水溝順流排出，改后窗之間的溝渠為順坡明渠流利于排水（見圖5）。

圖5 優(yōu)化后橫向排布平面圖

（2）整體抬高開啟窗。使用斷橋鋁型材，抬高開啟窗高度，使開啟面與固定面有10cm以上的落差。并設(shè)置三道密封膠條防水，阻止雨水的滲漏（見圖6）。

圖6 優(yōu)化后采光頂剖面圖

（3）構(gòu)筑順坡明渠排水溝。開啟窗與開啟窗之間（左右兩扇）構(gòu)筑順坡明渠排水溝，利于雨水排放（見圖7）。

（4）采光頂漏水點(diǎn)檢查。節(jié)約環(huán)保已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的共同認(rèn)知，所以玻璃采光頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行“漏水點(diǎn)檢查”時(shí)，優(yōu)先選擇在自然界有水時(shí)的狀況下進(jìn)行現(xiàn)場排查，這是最直接也是最有效的辦法。當(dāng)然，考慮到工期緊張等客觀因素，無法采用自然雨水檢查時(shí)，比較有效的的方法，是進(jìn)行“澆水測試”?！皾菜疁y試”即從玻璃采光頂?shù)牡撞客饬⒚骈_始，盡可能噴灑到所有可能漏水的地方，同時(shí)在內(nèi)部配合實(shí)時(shí)檢測水分是否增加。按采光頂玻璃水平分格的高度，并且沿著垂直方向，重復(fù)此步驟直至采光頂最高點(diǎn)。相對(duì)于漏水點(diǎn)檢查，漏氣點(diǎn)檢測就要困難得多。尤其是在冬天，建筑物室內(nèi)入口處還比較好辨別，但到了室外不太明顯了。與其在施工完成后，通過重復(fù)仔細(xì)檢查，甚至通過現(xiàn)場拆卸采光頂表面材料，才能確定室內(nèi)漏氣點(diǎn)，不如一開始就從相關(guān)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的設(shè)計(jì)圖紙著手，有針對(duì)性地研究，重點(diǎn)關(guān)注可能存在的漏氣部位，最終對(duì)相關(guān)區(qū)域重點(diǎn)設(shè)防。

圖7 優(yōu)化后主框節(jié)點(diǎn)

5 結(jié)束語

玻璃采光頂結(jié)構(gòu)，作為近些年商業(yè)結(jié)構(gòu)中被大量采用的新型結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)、選材、施工等方面，任一環(huán)節(jié)的失誤都有可能導(dǎo)致最終完成效果的失敗，進(jìn)而造成“堵不嚴(yán)，疏不暢”的不利局面。文章通過現(xiàn)場施工中的實(shí)際成功案例，從設(shè)計(jì)優(yōu)化角度考慮，建議從更改開啟窗排布、整體抬高開啟窗、構(gòu)筑順坡明渠排水溝等方面進(jìn)行采光頂防水。在完善節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的同時(shí)，在實(shí)際施工過程中，還應(yīng)重視每道施工環(huán)節(jié)的施工完成質(zhì)量，以保證最終完成效果。

[1]李寶成.玻璃采光頂防水[J].中國建筑防水,2010.

[2]山西省建設(shè)廳.屋面工程技術(shù)規(guī)范[S].GB50345—2004.

[3]沈春林.建筑防水工程師手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[4]王曉宇.現(xiàn)代建筑玻璃采光頂?shù)姆缆┧甗J].現(xiàn)代企業(yè)教育, 2006,(24):158-159.

Waterproofing of Glass Lighting Roof

Lv Xu
(China Construction Second Engineering Bureau Co., Ltd.,Shanghai 200000)

According to the classification and characteristics of glass lighting roof, This article analyzes the leaking source and consequential risks , and details the important measures of skylight waterproofng. At the same time, through the actual success stories of on-site construction, with the viewpoint of design optimization, this article proposed that we can achieve the purpose of lighting roof waterproofng by changing from the open window arrangement, raising the overall open window, building open channel drains downslope ,and so on.

Glass lighting roof;Leakage;Waterproof joints;Case analysis

J527.3

A

2096-2789（2016）12-0048-03