金属屋面采光顶防水及工艺创新

金属屋面采光顶防水及工艺创新

李冰

五矿瑞和（上海）建设有限公司 湖南长沙 410116

摘要：大型金属屋面上，设置玻璃采光顶进行室内采光，已经成为标准的配置，在满足了节能、环保、健康的需求之外，也给屋面的防水带来了隐患，屋面采光顶防水设计和施工工艺成为了重点的研究对象，本文结合我司的工程实践，深入分析金属屋面采光顶防水工艺，并对其进行创新改进，以为金属屋面采光顶防水提供一种有益的成功经验。

关键词：金属屋面采光顶；防水工艺；创新；成功经验； 

引言：

随着我国综合实力的增强，大型公共建筑得以迅速发展，建筑技术的快速发展使得建筑物的跨度越来越大，通过门窗、幕墙玻璃达到室内采光的效果越来越不能满足节能、环保的需要。在大跨度屋面上，大面积设置采光顶进行室内采光，更为符合节能、环保和健康自然的理念。

1.大型金属屋面采光顶工程案例

近年来，我司负责设计施工的几个大型金属屋面工程中大部分都含有采光顶，在实践的过程中也累积了不少关于采光顶的工程经验。以下以天津空客9#总装厂房和天津梅江会展中心为例对采光顶防水工艺进行分析。下面是两个采光顶的大样图：

（图1：天津空客9#总装厂房采光顶）

（图2：天津梅江会展中心采光顶）

空客项目是我司早期的工程，屋面、采光顶等各方面的经验稍显不足。在后期的梅江会展工程中我们总结前面工程的经验对屋面及采光顶做了很多改进。

2.金属屋面采光顶工艺创新实践

梅江采光顶相对于空客采光顶做了如下改进：

（1）改进一  顶部取消铝板封顶，采用铝合金型材压板封顶

1　改进工艺：天窗顶部位取消了铝板封顶，采用铝型材压板完成封顶。

2　改进原因：减少材料加工的误差，保证外视效果；简化安装工艺，提高防水性能。

3　改进效果：减少了龙骨的用量，还避免了铝板平整度差的缺点，同时提高了工作效率。

（图3：天津空客9#总装厂房采光顶）     （图4：天津梅江会展中心采光顶）

（2）改进二 铝合金支座由原来的厚壁开放式螺纹口改为薄壁封闭式带螺栓槽的形式

1　改进工艺：铝合金支座由原来的厚壁开放式螺纹口改为薄壁封闭式带螺栓槽的形式。

2　改进原因：提高螺栓的结构安全。

3　改进效果：这样在不改变铝型材用量的情况下，后者的截面惯性矩和地抗拒得到很大提高。同时压板固定方式由螺钉连接改为螺栓连接，大大提高了连接可靠性和安装效率。支座底部两侧限位胶条槽口提升，增加了支座积蓄渗水及冷凝水的能力。

（图5：天津空客9#总装厂房采光顶）     （图6：天津梅江会展中心采光顶）

（3）改进三 铝合金窗框及窗扇由原来的组合式改为单件式

1　改进工艺：铝合金窗框及窗扇由原来的组合式改为单件式。

2　改进原因：减少螺钉连接造成的施工误差及栓钉外露影响外视效果。

3　改进效果：所谓组合式是指通过两个或两个以上铝型材才能实现一种特定功能的形式。减少型材种类后使得天窗窗框和窗扇的构造更加简洁，还减少了螺钉和铆钉连接使得外型更加美观，同时减少工人在加工和安装过程中的误差。

（图7：天津空客9#总装厂房采光顶）     （图8：天津梅江会展中心采光顶）

（4）改进四 空客屋面泛水直接固定在天窗钢龙骨上，改进后，梅江屋面泛水是通过一个折弯钢件与天窗钢龙骨连接。

1　改进工艺：空客屋面泛水直接固定在天窗钢龙骨上，而梅江屋面泛水是通过一个折弯钢件与天窗钢龙骨连接。

2　改进原因：提高防火性能及热工性能。

3　改进效果：这样避免了钢龙骨安装偏差对泛水的影响，提高了泛水板的平整度，减少了冷桥。在天窗泛水和屋面泛水之间增加了保温棉，使得天窗与屋面有连续的保温层，减少冷桥。从外观上看，形式更加简洁。

（图9：天津空客9#总装厂房采光顶）     （图10：天津梅江会展中心采光顶）

3. 采光顶防水设计总结

（1）采光顶的防水设计应遵循“合理设防、防排结合”的原则。采光顶屋面防水基本方法，归纳起来有两种：

"防"：即利用防水材料，堵塞玻璃与杆件间的缝隙，要求无缝、无孔，以防止雨水渗漏。

"排"：即利用玻璃采光顶的坡度，将顶面雨水因势利导的迅速排除，使渗漏的可能性缩到最小范围。

防与排二者，排是主要方面，做好了能省工、省料，因此综合处理采光顶防水时，应以排为主，以防为辅，防排结合。

（2）采光顶防水系统设计体现在节点设计之中。防水系统主要包括排水和防水：“排水”：包括利用重力作用的面排水、槽排水、管排水。

“防水”：则包括密封、设防道次和密封材料选择。

（图11：天津梅江会展中心采光顶排水线） （图12：天津梅江会展中心采光顶排水线）

总而言之，采光顶设计要遵循“合理设防、防排结合”的原则，根据不同工程的特点，因地制宜的进行设计，在满足采光、防水、排烟、通风等功能的情况下做到安全环保、经济合理、美观大方。

技术工艺上的不断改进和创新是我们追求的目标。我们并没有在此停顿，在天窗顶部铝型材封顶扣板的对接密封问题上还需要进一步完善。在天窗测的泛水伸缩缝的设置和处理方式，我们也有新的设想。相信在新的工程上实现我们的理想目标并不遥远。