[发明专利]点式玻璃采光顶的防水坡度设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种点式玻璃采光顶的技术领域，特别涉及一种点式玻璃采光顶的防水坡度设计方法。

背景技术

玻璃采光顶主要是为解决建筑的内部采光问题而产生，早期于十九世纪中叶就已出现(1851年伦敦博览会“水晶宫”大厦)。玻璃采光顶可充分利用自然光，增加建筑与环境的亲和力，因此在建筑中被广泛采用。

玻璃采光顶在建筑物顶部，直接接受包括自然雨水、积雪等雨水来源。玻璃采光顶最常见的质量问题就是雨水渗漏。玻璃采光顶防水基本方法，归纳起来有两种：一是“导”，利用玻璃采光顶的坡度，将顶面雨水因势利导的迅速排除，使渗漏的可能性减少到最低；二是“堵”，利用防水材料，堵塞玻璃、构件间的缝隙，以防止雨水渗漏。其中，第一种是主要方面，防水效果好，省工、省料。因此，玻璃采光顶的防水措施，应以第一种为主。

由于玻璃采光顶设置排水坡度，就可以实现自然排水。因此，玻璃采光顶的防水，设计上的关键就是防水坡度的选择。玻璃采光顶的防水坡度选择，既要满足建筑外观和构造的需要，也要能满足排水的需要。建筑上，玻璃采光顶从外观和构造角度考虑，屋面坡度希望尽量平缓，防水坡度一般不会设置太大；而从防水功能角度考虑，为满足排水的需要，屋面防水坡度希望设置大一点。因此，应合理选择采光顶防水坡度，在满足排水需要的情况下，选择尽量小的防水坡度。

建筑上，屋面通常采用的防水坡度为2％。对于采用不具有吸水性、表面光滑的玻璃材料组成的玻璃采光顶来说，玻璃采光顶的防水坡度可以小于2％，但也还是需要保留一定的排水坡度。

而点式玻璃采光顶的特殊性在于：点式支承的玻璃在自重作用下存在较大的变形，比四边支承玻璃的变形大得多。玻璃的下挠变形实际上相当于减少了玻璃局部的排水坡度。过大下挠变形还有可能超过设计防水坡度下玻璃的排水高差，将玻璃局部的排水高差变成负值，这时就会造成玻璃局部的积水现象。

例如：某一点式玻璃采光顶工程，发现采光顶玻璃积水严重。

该工程采用1m×2m的6/1.52PVB/6夹胶玻璃，整体设2％防水坡度。请见图1，其为玻璃排水高差计算图。

按2％防水坡度、2000mm长边计算，玻璃端部排水高度差为：

Δh＝b×α＝2000×2％＝40mm

玻璃中部的排水高差为玻璃端部高差的一半，即为20mm。

玻璃中部的最大挠度d_f，按《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009中公式(9.3.3-1)计算：

其中：

μ——玻璃挠度系数，按玻璃短边与长边之比查表(9.3.3)得到，μ＝0.01417

q——玻璃重力荷载的标准值，q＝12mm×25.6kN/m³＝0.3072kPa

b——玻璃长边长，b＝2m

D——玻璃的刚度，按按《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009中公式(9.3.3-2)计算：

E——玻璃的弹性模量，E＝0.72×10⁵MPa

v——玻璃的泊松比，v＝0.2

t_e——玻璃的等效厚度

于是：

玻璃中部在重力作用下，其下挠度超过了玻璃中部的排水高差达25.8-20＝5.8mm。这就是玻璃产生积水的原因。

由此可见，即使设置2％的防水坡度，玻璃在重力作用下，其中部仍可能出现排水高差不够问题，不可避免地产生积水现象。

有鉴于此，为了设计出合理的防水坡度，本发明人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本发明的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种点式玻璃采光顶的防水坡度设计方法，可在保证点式玻璃采光顶不积水的情况下，得出采光顶应保留的最小防水坡度。

为达上述目的，本发明提供一种点式玻璃采光顶的防水坡度设计方法，其选用夹胶玻璃，所述的夹胶玻璃包含两片厚度均为t的玻璃，其具有如下设计步骤：

1)计算夹胶玻璃在重力作用下玻璃中部的下挠度应满足的条件：

其中：

d_f-玻璃中部的最大挠度；

△h-玻璃端部排水高度差；

b-玻璃长边长；

α-玻璃采光顶的防水坡度；