玻璃采光頂的漏水及防水 (二)
2006/10/20 8:57:00
4.1.3 玻璃采光頂的設計,應基于以下基本原則: 4.1.3.1 根據《屋面工程技術規范》(GB50345—2004)規定,確定防水等級和設防要求。對于玻璃采光頂,最為重要的是確定防水合理使用年限。 防水等級分為4級,分別為5年、10年、15年、25年。 4.1.3.2 排水組織 根據采光頂的造型,劃分排水區域,尋找最短排水路徑,設計有效地排水組織路線圖,保證排水的流暢性; 4.1.3.3 抓住關鍵“漏點” 根據排水路徑,尋找路徑中的“可能漏點”,進行防水密封設防,首先考慮玻璃部分的單向接縫,如玻璃板塊拼接處的縱向接縫、橫向接縫;其次對縱橫交接處的防水和排水進行設計;最后對最終排水部分的如天溝、落水口、檐口等匯水結構進行設計; 4.1.3.4 多道設防 根據采光頂具體構造,針對不同的結合部位進行一道和多道防水設防。要針對外界明水、滲漏水、冷凝水等不同情況,進行防水道次設計,一般對于結合部位有外視扣板、扣條的情況,應考慮3道防水密封; 4.1.3.5 考慮多種變形 由于玻璃采光頂主要是由高強輕質材料構成,特別是支撐結構由金屬鋼材、鋁型材為主,可能存在的變形很多,如結構變形、溫差變形、震動變形等等,變形的直接影響首先是構造節點。 因此,設計時應充分考慮節點滿足變形的要求。應在設防上、構造上、選材上多方考慮。 4.1.3.6 合理選用密封材料 為確保節點防水的質量,應該充分利用各種材料的特點。選材上應盡量采用高強度、高彈性、高延伸性材料。具體說,應根據具體防水位置,考慮采用不同的密封材料和柔性防水材料等互補并用的多道設防,包括設置附加層等。必要時還要考慮防水層的耐老化、耐穿刺以及飛禽破壞等。 4.1.3.7 耐久性和針對性 節點設計,應考慮其耐久性問題,保證節點設防的耐久性不低于整體防水的耐久性,不能只顧暫時可用。玻璃采光頂造型十分豐富,每個采光頂的節點都有其相同點和不同點,應該針對各自的使用條件和特點予以設計。 4.2 防水節點構造 4.2.1 特點和形式 由于建筑的多樣性,每一個玻璃采光頂構造都有所不同,要獲得一個有效的防水系統必須考慮多種因素,而節點構造是多種因素綜合作用的關鍵,是防水設計的重點和難點。節點部位具有變形集中、形狀復雜、施工面狹小、操作困難、工作環境惡劣等特點。 玻璃采光頂節點構造中的各種縫隙形式取決于采光頂構造本身,無論何種造型的采光頂,歸納到節點技術,主要分為:點支撐結構的玻璃板塊接縫節點和駁接頭處的玻璃接縫節點;隱框節點;明框節點;采光頂與其它材質交接部位節點;與主體支撐結構交接部位節點。 4.2.2 技術要點 4.2.1.1 最大限度地發揮外部濕法密封或干法密封的效果,但在采光頂的整體防水上不能只依靠外部密封。既在保證一道防水設防的基礎上,要考慮對滲流水的二道防水設防; 4.2.1.2 最大程度的減少或消除外部密封處的積水。例如對水平方向的外飾構件造成的積水可能降至最低; 4.2.1.3 對進入節點內部的水必須加以控制,并使其按重力方向有組織的流出室外。 特別是針對扣板內側和玻璃鑲嵌槽的進水,盡量將進水和系統的內層密封適當隔離。 4.2.1.4 對節點內部鋁框和玻璃邊部的冷凝水必須加以控制、收集和排出,以防止這些冷凝水積聚在鋁框內部和玻璃表面上。 4.2.1.5 任何密封都不能百分之百地保證不漏水。采光頂構造節點的防水性是需要細致和技巧的細部設計,如設計冷凝水設防時,還要考慮外部空氣通道依靠氣體揮發而消失。 4.2.3 基本主框節點(圖2) 這是一個典型的明框節點。相比之下,使用硅酮結構膠密封的水平隱框設計更具防水性,而且具有減少灰塵和雜物積存量方面的優點,但成本高,硅酮結構膠的性能受環境影響很大,容易損害系統的整體防水性能。扣板的存在,為增加防水道次提供了可能空間。 玻璃下部支撐肋的高度足以能夠防止中空玻璃邊部密封部位和膠條等浸入水中。根據美國《建筑玻璃實用手冊》資料,當幕墻傾斜角等于或大于30o和水平橫梁長度不超過1.8m的情況下,此處高度約10~13mm為宜。 另外,相對上述豎框(視為主框)的橫框應盡量采用較低的不帶外扣蓋的壓條,這可以最大限度的減少外表面的積水量。 4.2.4橫框與豎框的交接(圖3) 橫框與豎框的交接節點是第二個典型節點。最主要的特點是橫框中玻璃槽的搭接延長部分能夠促進橫框向豎框的排水。 傳統的做法是將橫豎框交接處鋁型材間的防漏氣和防水密封采用密封膠密封,這只是一種不切實際的理想設計,實際效果往往事與愿違。因為打膠操作時很難對打膠表面進行處理,打膠量無法有效控制,密封膠用量一旦過大,會把豎框玻璃鑲嵌槽堵塞。同時鋁材斷面如有任何的變形吸收位移,則密封膠就會因受剪切刀而出現缺口,水和空氣就可以穿過。 此處使用連續的丁基膠帶是非常必要和有效的,根據美國對在采光頂上使用15年后的調查,發現丁基膠帶仍然保持著柔韌性。 這種膠帶在夏天變熱時,它本身會有一些自密封能力。應用一條連續的膠帶密封橡膠密封條和鋁框之間的接縫,雖然,連接處如能增加一些理論設計接縫更好,在接縫處對密封膠過分的依賴是最常見的失敗原因。應推廣使用密封膠加膠帶的縫隙處理做法。 4.2.5 收口部分的構造(圖4) 這是一個需要增加第二道防水設防的節點,主是針對排水槽排出的可能的滲流水。在一定的環境條件下,玻璃和金屬構件表面上容易形成冷凝水,需要增加第二道輔助冷凝水排水槽進行控制。 積水應通過引渡部分設計以便將排水槽中的積水排出。 水平橫梁外露部分要低,以便讓水在它上面自由通過。同時橫梁內部應具有排水槽,可把水送到豎梁(或主梁),通過主梁排水槽最后將水排到室外。 4.2.6 天溝和檐溝(圖5) 天溝、檐溝經常受水流沖刷、雨水浸泡和干濕交替,是玻璃采光頂的第三個典型節點。此處是水量的最后匯集處,又是與建筑結構的過渡部位,建議以下構造技術要點: 為保證其可靠性,應增加設防道次,至少不低于三道設防,應增設鋪附防水層,考慮保溫效果的同時,應使用空隙度大的發泡材料,也利于排水找坡。 天溝、檐溝與屋面交接處變形集中,容易開裂,為增強抗裂能力,應采用能夠吸收大變形量的密封膠,并且進行柔性連接。 特別要注意大排水量時的水位增高所造成的水流回流。類似的古建筑中的“尿檐”現象就是大雨量時延扣瓦縫隙回流到室內。2004年4月29日,故宮新修繕的武英殿出現漏雨狀況,據故宮古建修繕中心調查,發生的是“尿檐現象“,“尿檐”是建筑學俗語,指屋檐及其排水系統不能導出全部雨水,部分雨水因此侵入琉璃瓦的縫隙,迂回流經多處,最終表現為侵蝕檐體。究其具體位置,一是琉璃瓦覆壓咬合的尺寸不夠,二是瓦頂鋪設的角度不對。 目前,國內有工程采用德國的天溝虹吸技術進行排水。其優點是排水量大、所需空間和面積較小、安裝靈活方便、系統具有自清潔特點、不易堵塞。缺點是需要支架和噪音。虹吸式排水系統的基本原理是當天溝積水深度逐漸加大并超過雨水斗上表面高度,摻氣比值迅速下降為零,雨斗內水流形成負壓或壓力流,瀉流量迅速增大,從而形成飽和排水狀態。 其技術特點在于虹吸式雨水斗設計,水進入立管的流態被雨水斗調整,消除了由于過水斷面縮小而形成的旋渦,從而避免了空氣進入排水系統,使系統內管道呈滿流狀態。利用了建筑物高度賦予的勢能,在雨水的連續流轉過程中形成虹吸作用,導致水流速度迅速增大,實現大流量排水過程。 5. 漏水點檢查: 實際工程中漏水的原因是多種多樣的,漏水最直接的檢驗是在建筑物實際使用中自然界有水時的狀況。尋找并確定漏水點是掌握漏水原因的最好辦法。 如果不能明顯確定漏水點,尋找進水點最便捷的方法是澆水測試。既從采光頂的底部結構外側開始,用水噴在懷疑漏水區域,然后檢測建筑物內部的水分,按玻璃水平分格的高度,延垂直方向重復此程序,直到最高點。 漏氣點和漏水點往往是同步的。檢測漏氣點比漏水點可能還要困難,在冬季,室內入口區域容易鑒別,但室外空氣就不那么明顯了。仔細檢查,可以確定室內空氣漏點。但是氣體密封往往藏埋在采光頂的節點構造內部。這是就需要從節點設計圖紙入手,仔細研究懷疑部位,確定區域,必要時要拆卸扣板或構件表面,就能確定滲漏點,做必要的修復。 信息來源于:中國玻璃網
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