淺析采光頂玻璃的設計

【中玻網(wǎng)】玻璃憑借強度高、透光好、耐久性強等特點，已經(jīng)成為采光頂?shù)倪x擇透明材料。但其在應用中也有不可回避的問題，如玻璃是脆性材料，邊緣強度相對較低，鋼化玻璃存在爆開隱患等。另外，采光頂玻璃如果選擇不合適，采光的同時也在“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，采光頂玻璃的設計是確保采光頂安全并長期實現(xiàn)其功能的重要環(huán)節(jié)。

　　采光頂?shù)男阅芤蟆Ｊ紫仍诎踩苑矫妫海?）結(jié)構(gòu)安全性。采光頂?shù)母鹘M成構(gòu)件應具備一定的承載力。（2）防火性能。采光頂承重構(gòu)件通常應設置自動滅火設備或噴涂防火材料，使其耐火較限達到1 h的要求。（3）防雷性能。采光頂?shù)姆览滓髴螱B 50057的有關規(guī)定，采光頂?shù)姆览籽b置應與主體結(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閉狀態(tài)時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啟部位為關閉狀態(tài)時，在風雨同時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。當室內(nèi)外存在非常大溫差時，采光頂?shù)膬?nèi)表面在一定相對濕度的空氣中遇冷會產(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熱輻射的部位，在保證可見光透過率的前提下，透明材料合理的傳熱系數(shù)可以直接控制經(jīng)過采光頂傳入室內(nèi)的熱量，而更低的遮陽系數(shù)可以將材料透光不透熱的性能發(fā)揮很好的作用。

　　采光頂玻璃的設計要求。首先在安全性能方面，應考慮重力荷載、風荷載、水平方向地震作用效應及各類荷載的作用組合效應。無地震作用組合效應時，按下式計算：

　　其次在防水設計方面，采光頂玻璃板塊間的接縫處長期積水會造成密封膠老化、夾層玻璃PVB膠片脫膠等問題，所以對玻璃采光頂?shù)呐潘畱o予足夠的重視。玻璃采光頂防水設計主要注意以下2個方面：（1）合理的坡度設計。JGJ 255—2012中的條款4.3.6規(guī)定“排水坡度應根據(jù)工程實際情況確定，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绞健榱耸褂晁杆倥懦�，玻璃采光頂�(shù)呐潘较驊撝苯用鞔_，減少轉(zhuǎn)折。

　　然后在隔聲設計方面，JGT 231—2007中對于采光頂?shù)目諝飧袈曅阅苓M行了分級，見表1。按照JGT 231—2007對于采光頂玻璃結(jié)構(gòu)的很低要求（6C+12A+5C+0.76PVB+5C），隔聲等級可以達到3級水平。

　　表1采光頂?shù)目諝饴暩袈曅阅芊旨?/p>

　　在節(jié)能設計方面，采光頂玻璃的節(jié)能設計關鍵是采光不采熱。對于玻璃而言，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。當然從進一步降低遮陽系數(shù)Sc的角度考慮，可以使用彩釉玻璃、隔熱膠片、中置遮陽裝置等。不同類型Low-E中空玻璃的光熱性能參數(shù)見表2。

　　表2不同類型Low-E中空玻璃的光熱性能參數(shù)

　　選用臺玻生產(chǎn)的可見光透光率相同的單銀、雙銀、三銀Low-E三種類型的玻璃組合成夾層中空玻璃結(jié)構(gòu)，進行光熱性能模擬計算。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光透過率不變的前提下，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。