淺析采光頂玻璃的設(shè)計(jì)

【中玻網(wǎng)】玻璃憑借強(qiáng)度高、透光好、耐久性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成為采光頂?shù)倪x擇透明材料。但其在應(yīng)用中也有不可回避的問(wèn)題，如玻璃是脆性材料，邊緣強(qiáng)度相對(duì)較低，鋼化玻璃存在爆開(kāi)隱患等。另外，采光頂玻璃如果選擇不合適，采光的同時(shí)也在“采熱”，這樣既增加了建筑物的能耗，又影響了空間的舒適性。因此，采光頂玻璃的設(shè)計(jì)是確保采光頂安全并長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)其功能的重要環(huán)節(jié)。

　　采光頂?shù)男阅芤�。首先在安全性方面：�?）結(jié)構(gòu)安全性。采光頂?shù)母鹘M成構(gòu)件應(yīng)具備一定的承載力。（2）防火性能。采光頂承重構(gòu)件通常應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火設(shè)備或噴涂防火材料，使其耐火較限達(dá)到1 h的要求。（3）防雷性能。采光頂?shù)姆览滓髴?yīng)符合GB 50057的有關(guān)規(guī)定，采光頂?shù)姆览籽b置應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系有可靠的連接。其次在舒適性方面：（1）氣密性。氣密性表征采光頂?shù)母鞑课惶幱陉P(guān)閉狀態(tài)時(shí)阻止空氣滲透的能力。（2）水密性。水密性是指玻璃采光頂可開(kāi)啟部位為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在風(fēng)雨同時(shí)作用或積雪局部融化屋面積水情況下，采光頂阻止雨水滲漏的能力。（3）防結(jié)露性能。當(dāng)室內(nèi)外存在非常大溫差時(shí)，采光頂?shù)膬?nèi)表面在一定相對(duì)濕度的空氣中遇冷會(huì)產(chǎn)生冷凝水。（4）隔聲性能。在節(jié)能性方面：通常，采光頂是建筑物中接受太陽(yáng)熱輻射的部位，在保證可見(jiàn)光透過(guò)率的前提下，透明材料合理的傳熱系數(shù)可以直接控制經(jīng)過(guò)采光頂傳入室內(nèi)的熱量，而更低的遮陽(yáng)系數(shù)可以將材料透光不透熱的性能發(fā)揮很好的作用。

　　采光頂玻璃的設(shè)計(jì)要求。首先在安全性能方面，應(yīng)考慮重力荷載、風(fēng)荷載、水平方向地震作用效應(yīng)及各類(lèi)荷載的作用組合效應(yīng)。無(wú)地震作用組合效應(yīng)時(shí)，按下式計(jì)算：

　　其次在防水設(shè)計(jì)方面，采光頂玻璃板塊間的接縫處長(zhǎng)期積水會(huì)造成密封膠老化、夾層玻璃PVB膠片脫膠等問(wèn)題，所以對(duì)玻璃采光頂?shù)呐潘畱?yīng)給予足夠的重視。玻璃采光頂防水設(shè)計(jì)主要注意以下2個(gè)方面：（1）合理的坡度設(shè)計(jì)。JGJ 255—2012中的條款4.3.6規(guī)定“排水坡度應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定，采光頂、金屬平板屋面和直立鎖邊金屬屋面的坡度不應(yīng)小于3%�！保�2）合理籌備排水系統(tǒng)。合理籌備排水系統(tǒng)，主要是確定玻璃采光頂?shù)呐潘较蚝烷芸谂潘绞�。為了使雨水迅速排除，玻璃采光頂�(shù)呐潘较驊?yīng)該直接明確，減少轉(zhuǎn)折。

　　然后在隔聲設(shè)計(jì)方面，JGT 231—2007中對(duì)于采光頂?shù)目諝飧袈曅阅苓M(jìn)行了分級(jí)，見(jiàn)表1。按照J(rèn)GT 231—2007對(duì)于采光頂玻璃結(jié)構(gòu)的很低要求（6C+12A+5C+0.76PVB+5C），隔聲等級(jí)可以達(dá)到3級(jí)水平。

　　表1采光頂?shù)目諝饴暩袈曅阅芊旨?jí)

　　在節(jié)能設(shè)計(jì)方面，采光頂玻璃的節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)鍵是采光不采熱。對(duì)于玻璃而言，就是要選擇LSG值盡可能大的產(chǎn)品，如在夾層中空玻璃中使用高透型雙銀Low-E甚至是三銀Low-E玻璃。當(dāng)然從進(jìn)一步降低遮陽(yáng)系數(shù)Sc的角度考慮，可以使用彩釉玻璃、隔熱膠片、中置遮陽(yáng)裝置等。不同類(lèi)型Low-E中空玻璃的光熱性能參數(shù)見(jiàn)表2。

　　表2不同類(lèi)型Low-E中空玻璃的光熱性能參數(shù)

　　選用臺(tái)玻生產(chǎn)的可見(jiàn)光透光率相同的單銀、雙銀、三銀Low-E三種類(lèi)型的玻璃組合成夾層中空玻璃結(jié)構(gòu)，進(jìn)行光熱性能模擬計(jì)算。從表3可以看出，三銀Low-E夾層中空玻璃可以在保證玻璃整體可見(jiàn)光透過(guò)率不變的前提下，將單銀中空玻璃的傳熱系數(shù)U值降低12%，遮陽(yáng)系數(shù)Sc值降低35%，玻璃中心區(qū)域的隔熱性能提升30%以上。