浅谈隐框玻璃采光顶结构发展

摘要：近年来，随着建筑行业的发展，玻璃采光顶的运用越来越广泛。然而在实际工程中，经常出现玻璃采光顶渗水、滴水现象。在确保施工质量的前提下，当前的采光顶技术已经能完美的实现采光顶的防水功能。本文按采光顶结构发展的顺序介绍了当前成熟隐框玻璃采光顶结构的由来。

关键词：隐框玻璃采光顶结构；雨水渗漏；结露水滴落

中图分类号：TU8文献标识码： A

玻璃采光顶即面板为玻璃的屋盖。它的出现主要是解决建筑的采光问题，早期多用于养花温室、室内游泳池的屋顶。这些建筑内的空气湿度相当大，室内结露现象相当严重。早期的采光顶框架采用的是钢结构，当时的技术能力不能在钢材上做出复杂的结构，无法解决结露水滴落的问题。采光顶设计重点放在了如何解决雨水渗漏的问题上。

早期采光顶玻璃四周的密封只有腻子。在阳光紫外线的照射下，雨水的冲刷下，腻子很快就老化龟裂。另外，这种桐油和滑石粉合成的腻子固化后比较硬，没有一点弹性。虽然钢材与玻璃之间的线膨胀系数相差非常小，但在长期的交变热应力作用下，腻子与玻璃定会脱开而产生雨水渗漏。

随着科学技术的发展，能够取代腻子的新型密封材料硅酮密封胶出现了。硅酮建筑密封胶是一种中性固化的高品质建筑用硅酮耐候密封胶。优越的耐气候老化性能，耐高低温性能-50℃+150℃，良好的粘接力，它能在较广泛气候条件下挤出使用，并迅速与空气中的水分产生反应，固化成耐用、高性能及具弹性的硅酮密封胶，能抗氧臭、紫外线及雨水等天然侵蚀。耐候性能极好的硅酮密封胶，很好的解决了腻子老化龟裂的问题。同时，密封胶优良的弹性，也解决了腻子不能适应因不同材料之间的线膨胀系数不同产生的腻子脱落问题。

由于硅酮密封胶密封的性能极佳，可以采用完全密封法来防止采光顶出现雨水渗漏。完全密封，顾名思义就是用密封胶完完全全的将玻璃之间的缝隙密封以实现防止雨水渗漏目的的方法。这种方法从理论上来说没有问题，但是在实际操作中，由于工人施工水平参差不齐，无法保证施工后的密封胶没有任何缺陷。任何细小的缺陷都可能引起雨水渗漏，即使是极其轻微的雨水滴漏，工程也是失败的。没有任何人能容忍屋顶有滴水现象出现。为了解决这个问题，一种治标不治本的方法出现了，采用打两道密封胶的办法来减小渗漏的风险。如图一所示。

图一

这个方法貌似可以解决问题，透过第一道密封胶的少量渗漏水被第二道密封胶挡住了。但是这些渗漏进去的水无法排出。这会使密封胶和中空夹胶玻璃边缘长期处于潮湿环境，从而引起两个严重问题。第一，密封胶不能长期处于潮湿的环境，否则会影响使用寿命。一旦产生了渗漏，那么密封胶使用的寿命将会受到影响。第二，夹胶玻璃的PVB胶片不能长期处于潮湿环境，否则胶片会粘接性失效。采光顶的玻璃必须采用夹胶玻璃，以防止玻璃破碎掉落伤人。夹胶玻璃的安全性高，中间层的胶膜坚韧且附着力强，受冲击破损后不易被贯穿，碎片不会脱落，与胶膜紧紧地粘合在一起而保证原来的外形，这样玻璃就不会掉落伤人。当然，也可以换用SGP胶片来解决PVB胶片粘接性失效的问题。但昂贵的SGP胶片将会增加成本，降低企业的竞争力。

由此可见，通过完全密封的方法，并不能保证采光顶的防水性能，还会影响夹胶玻璃和密封胶的使用寿命。那么如何来防水呢？其实，中国古代的先贤大禹已经给我们提供了极其有效的解决办法。他弃堵截治水的办法，变堵截为疏导，成功的驯服了洪水。那么，如果我们把渗透进来的少量雨水疏导到室外，问题也就迎刃而解了。可以在第一道密封胶的下方设置一道集水槽，在端部将水排出室外，防止雨水滴落。 具体结构见图二。

图二

并不是说，简简单单的用集水槽收集好渗漏水并排出就万事大吉了，还要保证渗漏水能顺利的完全排出去。玻璃的支撑框不可能做成一个整体，框与框之间必然出现接缝，那么附着在玻璃支撑框上的集水槽就不可能是一个整体，集水槽必然会有接缝。如何让水顺利通过接缝而不渗漏到室内又成了一个新问题。如上文所述，通过密封胶来密封缝隙是无法杜绝渗漏现象的。小小的集水槽之间的缝隙，比玻璃之间的缝隙更难密封。集水槽型材的壁厚很薄，无法保证密封胶和框之间的粘接性能。框与框之间的缝隙也很小，按照美国道康宁密封胶手册，密封胶缝宽度不能小于6mm，在此显然无法达到要求。过窄的胶缝无法适应集水槽之间的变位。也就是说，密封胶失效的2种形式，粘接失效和密封胶撕裂都会出现。不难想象用密封胶来密封集水槽的接缝效果会有多糟糕。既然不能堵，那么只能在结构上想办法了。在结构设计时，只要保证上层横框的集水槽底部高于下层竖框集水槽的上边缘，并且使上层框的集水槽伸到下层积水槽的上方，使水跨过接缝，直接流入下层积水槽就可以解决渗漏水从接缝处滴落的问题。如图三所示。

图三

解决渗透水后，结露水也可以采用同样的方法。在框的中部再设置一层集水槽将结露水收集起来，使结露水顺着框流到室外。这样，雨水渗漏和结露水滴落的问题都解决了。

除了以上结构措施，还需要保证采光顶有合理的坡度，使水能顺利流出。在施工时，采光顶的外部滚水斜度不能小于2度；在流水方向，不要有较大的障碍物，防止产生流水死角排水不畅。采光顶内部结露水的滚水斜度不允许小于12度，在洗澡的浴池里经常出现往身上滴落冷凝水的现象，就是因为这些地方的斜度不大于12度。所以在设计采光顶时玻璃的斜度绝对不能小于12度。否则，有再好的集水、排水结构也不能防止结露水滴落。

采光顶结构没有什么高深的原理，但要想做好采光顶，并非易事。要想滴水不漏，就需要在设计阶段优化好集水、排水结构，在施工过程中严格控制打胶质量，消除一切漏水隐患，让水进不来，出得去，滴水不漏并非不可实现。

参考文献

[1] 李宝成. 建筑玻璃采光顶的防水构造. 万汇筑业 2009/10 NO.31

[2] 建筑玻璃采光顶JG/T 231-2007

[3] 道康宁建筑用硅酮密封胶应用技术手册