玻璃采光頂滲水預控技術研究

張蔚

上海錦萌建筑工程有限公司 上海 201204

引言

玻璃采光頂與傳統的屋面不一樣，主要由玻璃、鋁型材、密封膠、襯材等組成，組中彩光頂的材料本身不具有吸水性，根據經驗判斷，只有接縫處是可能的滲水部位，而這些接縫構造簡單，并用高檔密封材料填充，防水應該不成問題，但事實讓人很失望，很多工程存在滲漏現象，比如某國際服裝城項目，前期有滲水現象，遭到了業主的不滿。因此，本文旨在討論分析屋面采光頂滲水的原因，從設計上、選材上、施工上找原因，改變傳統的防水觀念，制定符合客觀實際的防水措施，爭取從源頭上盡量遏制滲水現象，最大限度地滿足客戶需求。

1 項目概況

該項目包含4個中庭采光頂網架、4個中庭觀光電梯鋼結構井道（每個中庭2部并聯觀光電梯）、1個西入口鋼結構。建筑面積約4600m2，網架跨度為22m，層高26m，工程造價為480萬人民幣，該項目的施工周期為90d。

2 玻璃采光頂滲水原因分析

2.1 材料原因導致滲水

采用硅酮密封膠作為連接玻璃與鋼構之間，玻璃與混凝土之間的表層防火處理材料。材料本身的功能有一定的局限性，使得它不能與各種物體有效黏結，因此，黏結面會有一定的被封閉的氣體留存，同時在外部環境冷熱溫度交替循環作用下，加大失效面積，從而造成滲漏現象。而市場上的密封膠和結構膠品牌，品種非常多，我們在選用膠的時候，沒有充分了解各種膠的特性，導致擇料不精，沒有充分發揮密封膠的作用[1]。

2.2 設計原因導致滲水

2.2.1 此項目設計的玻璃屋面是采用集水槽作為室內排水系統，而玻璃屋面與集水槽之間的沒有明確防滲漏措施，同時受到鋼梁寬度制約，集水槽在鋼梁間需分斷安裝，而集水槽和鋼梁之間也沒有提出防滲漏的措施。

2.2.2 設計采用玻璃斜屋面上部與主體結構相連接，僅僅以硅酸桐耐候膠作為表層防水，而耐候膠與結構面層黏結效果不理想將導致玻璃面層滲漏現象的發生。

2.2.3 為防止斜屋面的滑落，設計要求在兩玻璃豎向接頭部位加設鋁合金蓋板，用防水螺釘與下部鋁方管連接，雖然解決了安全問題，但是卻大大增加了 滲水的概率。

2.3 施工工藝原因導致滲水

兩玻璃間、玻璃與鋼梁間在打密封膠之前，應當對接觸面進行徹底除塵，以保證打膠質量，而工人在做此項工作的過程中，往往產生惰性心理，沒有注重細節，監管不力，造成膠體封打不密實，出現滲漏。此外，按照玻璃幕墻工程技術規范要求硅酸桐密封膠的施工厚度應大于35mm，具體操作工人通常不能一次成型，需分層打，打上層膠的時候，底層膠表面灰塵被忽視，造成上下層不能形成一個整體，從而降低了耐候膠的有效厚度，兩層被封閉的氣體在溫度的交替循環作用下破壞膠體的黏結效果，降低了密封層的防水效果。

3 玻璃采光頂滲水預控技術

3.1 原材的選取

3.1.1 中空LOW-E玻璃的性能指標。采光頂玻璃首先選擇中空LOW-E玻璃，優點在于隔熱、隔音、防止結露，對防滲漏有一定的作用，如表1。

表1 玻璃主要性能參數

3.1.2 中空玻璃的可透性好。中空玻璃空間是由干燥氣體或者惰性氣體，它的可透性優越，隔熱性能優越。冬季內外溫差很大時，內層玻璃不結霜不結露，而我們知道結露積水時產生玻璃屋面滲漏的原意之一，所以我們在選擇玻璃的時候，要選擇中空玻璃，會起到一定的防滲作用[2]。

3.1.3 密封材料的選擇技巧。縫隙是采光頂滲漏的主要通道，選擇的密封膠不但要防水密封，同時還要能承載屋頂環境，各種因素的老化對其的影響，為確保防水質量，應充分利用材料的特點，盡量選用高強度，高彈性，高延伸的材料。在施工中，中空玻璃合片時，必須使用結構膠，兩玻璃間的縫隙密封，必須使用同一個廠家生產配套的硅桐密封膠，且兩種膠必須做相容性試驗，所選用的膠必須是有產品檢驗報告的合格產品，符合國家和相關行業標準，密封膠和結構件的功能務必分清，在受力部分一定要采用結構膠，不受力的部分采用密封膠。

3.2 設計優化

3.2.1 排水槽設計特點。設置滲漏水的二次排水槽和冷凝水集水槽，這是一種非?？煽康姆浪胧＿x擇帶有鋁合金桿件，匯集滲漏水或冷凝水到集水槽中排出，滲漏水排水槽應有效貫通并與主排水溝連通，防止雨水倒流，冷凝水集水槽的大小和形狀要能保證可能產生的冷凝水有序集結及排放[3]。

3.2.2 接縫處理措施。在設計采光頂的型材段面時，上層桿件的排水槽下底沿要下層桿件排水槽的上邊沿，否則上層產生的結露水流不進下層的排水槽，會產生滴水現象。型材對接縫處的密封，傳統的模式是將橫豎框交接處鋁型材間的防漏氣和防水密封采用密封膠密封，這種做法起不到防水效果，因為打膠的時候，往往不會對膠表面進行處理，打膠量也不能控制，如果密封膠的用量過多，會把豎框玻璃鑲嵌槽堵塞。由于熱脹冷縮產生的位移，硅酸桐密封膠很難保證密封的可靠度，因此我們的做法是設計一個柔性的EPDM材質的塞緊堵頭，用于橫狂和豎框之間的連接過度，既能有效的防滲漏，又能保證橫梁的伸縮性

3.2.3 充分發揮擋水板的作用。尤其在明框采光頂的防水結構中，玻璃擋塊的作用不容忽視，蓋板外地耐候膠極易因溫差變化而變形受損，內層黏結玻璃擋塊的防水膠因與玻璃塊形成一體而不受任何阻力，當玻璃板塊收縮膨脹的時候，玻璃擋塊也跟著一起收縮膨脹。且玻璃擋塊的黏結可以再車間內完成，密封會更加的可靠，當雨水從蓋板外滲入的時候，玻璃擋塊就可以阻止雨水內滲。此種做法最普遍的是用在豎向蓋板中[4]。

3.3 施工過程中的控制

3.3.1 監督打膠過程。在打膠的過程中，項目的負責人一定要時刻監管，發現錯誤及時糾正，打膠注意操作方法。打上層膠的時候，一定要徹底清除底膠表面的灰塵，使上下層膠形成一個整體。玻璃間打膠時，要對接觸面除塵處理，避免膠體封打不密實，造成滲漏。控制密封膠的施工厚度，不能太薄也不能太厚，太薄無法保證密封質量，太厚的膠容易被拉斷破壞，使密封和防滲失效，可以按照如下的計算公式，準確地控制密封膠的厚度：

L—玻璃長邊尺寸；

a—玻璃線膨脹系數 0.9*10-5（1/℃）；

△t—年溫度差；

b—惡劣條件交變載荷作用下密封膠允許位移量20%。

k：熱伸縮限制率（0.4-0.7）

3.3.2 設計適宜的排水坡度。玻璃采光頂需要一定的排水坡度，坡度越大，排水就越暢快。但一定要堅持適度原則，不能過大。過大會給施工和結構布置帶來不利條件。因此根據具體的施工現場條件要求設定一個合適的坡度是非常必要的。采光頂結構找坡時，坡度不應小于3%，當玻璃材料找破時，坡度應以保證由于單片撓度形成的積水可以排除為原則，參考《玻璃幕墻工程技術規范》（JGJ I02-2003）的規定“在風荷載標準值作用下，四邊支撐玻璃的撓度極限值df,lim宜按短邊邊長的1/60采用”另外玻璃采光頂周邊與結構的水平交接處的天溝，檐溝的縱向坡度不應小于1%，玻璃采光頂找破應以采光頂支撐結構找坡為主。

3.3.3 準確把握漏點。天溝檐溝經常受雨水浸泡沖刷，此處是水量的最后匯集處，一般不低于3道設防，還應增鋪附加層，使用空隙度大的發泡材料，既能滿足保溫性，也有利于找坡需要特別注意的是，若施工過程中發現有滲水現象，務必準備尋找并確定“漏點”。據經驗了解，屋面漏水經常在維修1-2次之后依然存在滲漏，顯然是由于漏點沒找準的緣故。實際上尋找漏點最便捷的方法是澆水試驗，即從采光頂的底部結構開始，將水噴在懷疑區域，之后檢測建筑物的內部水分，按玻璃水平分格的高度，沿著垂直方向重復此程序，直到最高點。遇到排水孔堵塞的時候，要及時檢查窗戶是不是通過打脹栓的方式進行連接，如果是，那么只要往里面添加膠水進行密封就可以，切記雨天不得打膠，務必在晴天打膠。如果窗戶的玻璃是固定的，則需將玻璃重新起開，清楚窗框里面的水再重新打膠安裝[5]。

4 采光頂屋面施工防水措施的效果及取得的成績

本文從材料、施工、設計等3大方面總結的在玻璃采光頂防滲的措施，在施工之前，設計負責人就認真的分析和了解了現場實際情況，此工程玻璃屋面距底面的高度有24m之高，因此我們選擇了中空夾膠玻璃做采光頂屋面，充分考慮了建筑結構的安全性，利用中空玻璃隔熱、隔音、防結露、防滲漏。在密封膠的選材上，采購部負責人綜合對比了市場上各種密封膠的性能，最終選擇了杭州“支江牌”的密封膠和結構膠，現場施工中，工人能夠按照規范，正確的打膠，即便是在前期，業主曾反應有些部位有滲水現象，我們立即組織設計、施工、預算等部門開會，分析原因，共同探討解決策略。一切以滿足客戶需求為目標，以設計圖為指導，精心施工，制定了具體的防滲漏方案，不僅僅解決了前期滲水的問題，并且為后續的工作積累了寶貴的經驗，理論聯系實際，最終順利完成了青島即墨四季青國際服裝城1期工程。

5 結束語

綜上所述，玻璃彩光頂防水預控技術是設計方，材料供應商，施工方共同的責任。在實際的工作過程中，我們應該合理選用密封材料，根據防水的不同位置，科學的分析并考慮使用不同的密封材料，根據采光頂的造型，合理劃分排水區域，有效地組織排水系統，最大限度地減少或消除外部積水。同時，前期策劃階段，充分考慮現場屋面的特點、布局、構造，設置合理的排水坡度，正確計算膠縫寬度及密封膠的施工厚度，并充分發揮擋水板的作用，從根本上消除“滲水”現象。然而滲水現象仍然是屋面施工的一大“突出問題”，也是十分普通的問題，我們還是需要不斷地學習，不斷地思考，不斷地探索，爭取能夠找出處理這種問題的最有利措施，使建筑屋面施工技術水平上一個臺階，努力使建筑施工更加專業化，更加高效，更能體現綠色環保的社會化大生產的趨勢。