建筑玻璃采光顶的分类及结构形式设计
技术交流
建筑玻璃采光顶的分类及结构形式设计
宋 涛 刘培志 李玉婷 李 斌 沈阳远大铝业工程有限公司
摘要：建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位，起着采光、遮风挡雨、保温、隔热、装饰的功能，结构形式多样，合理进行分类，便于指导设计和施工。结构形式的确定，利于造型和工程应用。
关键词：建筑玻璃采光顶 分类 结构形式１ 前言
建筑玻璃采光顶作为建筑物外围护的一种，已被广泛应用于各种建筑中，在建筑中起着重要的围护功能和装饰作用。其本身与建筑的关系，构造体系的受力形式，材料的应用及功能设计都具有特殊性，不同于建筑幕墙及其它建筑装饰形式。采光、遮风挡雨、多变的几何形体（外形），装饰（内外）是建筑玻璃采光顶的重要特性，其相应的结构形式和分类设计应紧紧围绕这些特性来进行。
２ 玻璃采光顶分类
建筑玻璃采光顶是随建筑发展而形成和发展的，从古代建筑到现代建筑，形成了多种形式的采光顶。从造型和外形来分有平顶、坡顶、拱顶、圆顶、空间曲面顶、各种平面几何形状顶、单坡顶、双坡顶、半圆球顶、1/4圆球顶、圆锥顶、多角锥顶、锥体顶、圆穹顶等等，并由此组合成联体、群体形式。与建筑关系来分又有独立式、嵌入式、骑脊式等形式。由此来看，其造型形式多样种类繁多。从其构造组成来看，支承方式也有多种，早期有木质结构支承采光顶、钢木结合支承采光顶，现代建筑主要有钢框架支承采光顶、铝框架支承采光顶、钢铝结合组合式支承采光顶、玻璃支承采光顶、点式支承采光顶、点式支承采光顶又分钢结构支承、玻璃支承、拉杆、拉索支承及组合支承等多种形式。从安装形式有分体式和整体式两种安装方式（即框架式和单元式）。从使用功能性来分，绝大部分是封闭采光保温型采光顶，也有开敞式、遮阳型（或装饰型），采光顶以及动态调控型（可整体移动型）。
建筑玻璃采光顶是建筑的关键部位，其与建筑构造的处理，承受荷载组合方式多重，防水构造工艺难度高，内外视效果表现重要，所以其分类尤为关键，有了一好的划分方式，可以针对性制定相应的构造设计与制作安装标准，可以确保结构安全、密封可靠、保温隔热、装饰效果良好、制作和安装工艺合理。针对上述问题建议从以下几个方面划分。
2.1 按造型和外形分：平顶、坡顶、弧形顶、异形顶、组合顶。
造型是采光顶直观表现，分类是必要的，但其种类细分有多种，从其本质划分，能够达到大同而小异，其形体都能归结在其本造型中，以其本造型来划分。
2.2 按与屋盖的立面关系分：独立式顶、嵌入式顶、骑脊式顶。
采光顶与建筑密不可分，与建筑的结合形式，决定其受力传力方式，构造处理。应合理划分其方式，通过建筑形体确定荷载参数。特殊形体应做风洞实验。
2．3 按使用功能分：封闭保温式顶、敞开式顶、移动式顶。使用功能决定构造设计形式、荷载传递形式、采光顶制作和安装也有区别。
2．4 按支承方式分：框式支承玻璃采光顶、点式支承玻璃采光顶、单元式支承玻璃采光顶，组合支承玻璃采光顶。
玻璃采光顶支承方式是结构设计的本质划分方式，从设计、制作和安装来讲是针对结构形式来选用进行的。所以按支承方式划分几大类别主要是基于构造组成、传力方式、制作和安装方式来划分。采光顶结构设计按支承方式不同进行分类设计。
３ 采光顶的结构设计
３．１ 框式支承玻璃采光顶
框式玻璃采光顶由饰面材料、龙骨、连接构造、密封系统组成。饰面材料应采用安全玻璃，选用夹层中空玻璃或夹层玻璃，单片最小厚度不应小于6mm，有保温隔热要求的须选用夹层中空玻璃，非夹层玻璃和单独使用的夹层玻璃采用钢化处理，夹层玻璃的夹层胶片不应小于0.76mm。
龙骨选用铝合金型材、钢型材或钢桁架，表面处理符合相关材料规定的要求，满足防腐和防火及装饰的要求。
框式结构采光顶分为明框、半隐框和隐框形式，半隐框和隐框形式须采用硅酮结构胶粘接，采用分体式粘接方式，即在工厂内将玻璃板片与附板粘接，现场施工采用机械方式连接。如图1，2，3
。
图
１ 明框钢龙骨玻璃采光顶
图２ 隐框铝龙骨玻璃采光顶
支承结构可分为双向龙骨体系、单向桁架+单向龙骨体系，双向桁架以及单向桁架+双向单龙骨体系等多种。龙骨与主体结构铰接，当支承点可能产生较大位移时，应采用与位移相适应的支承装置。
龙骨之间连接采用可伸缩结构，一般应预留1.5～2.0mm间隙，对于多根龙骨点连接必须采用专用连接件连接。形成坡顶的构造，顶部设置专用泛水，一般构造顶部不采用隐框方式，利于密封，防止漏水。
构造防水设计，密封是建筑采光顶结构处理关键，现在建成使用采光顶，大部分存在渗水、漏雨现象。构造上应采用密封和排水
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２０１２．０４