中庭玻璃采光顶的构造设计_建筑科学论文中图分类号：TU209文献标识码：A文章编号：玻璃采光顶是中庭建筑不可缺少的装饰和采光并重的一种屋面，主要是为了解决室内的采光，后来逐渐发展成为现在的以装饰和采光为目的的一种新的建筑形式。玻璃采光顶的技术设计难度较大，其荷载除自重、风荷载外，还要考虑雨雪等荷载。不但要考虑正压力，更要考虑负压力；不但考虑防漏水，更要考虑防止因玻璃破碎造成的不安全因素。1、玻璃采光顶的形式玻璃采光顶可分为：单体——即单个被玻璃采光顶；群体——在一个屋盖系统上，若干单体玻璃采光顶在钢结构或钢筋混凝土结构支承体系上组成一个玻璃采光顶群；联体——由几种玻璃采光顶以共用杆件连成一个整体的玻璃顶。1.1单体玻璃采光顶按外形造型可分为斜坡形、锥形、半圆形、1/4圆形、圆穹形、拱形等。（1）斜坡形——斜坡式采光顶可分为单坡、双坡、多坡、折线形等多种形式。采光顶的坡度一般为18度—30度，每一坡面的长度不宜过大，一般控制在15m以内，用钢或铝合金作天窗骨架。（2）锥形——通常采用的有棱锥和圆锥两种。采光顶由杆件组合成锥形，玻璃按分块形状及尺寸分别制作后安装在杆件上。（3）半圆形——杆件与玻璃以一个同心圆基准弯成半圆形，再组合成半圆采光顶。（4）1/4圆形—杆件与玻璃按同心圆各自弯曲成型，再组合成四分之一的圆外形的采光顶。（5）圆穹形——以一个同心圆将杆件和玻璃弯曲成符合各自所在的部位圆曲形，再组合成圆采光顶。（6）拱形——拱形天窗的轮廊一般为半圆形，拱形天窗用金属材料做拱骨架，根据中庭空间的尺度大小和屋顶结构形式，可以布置成单拱，或几个并列布置成连续拱。1.2玻璃采光顶群在一个屋面单元上，可以由若干个单体玻璃采光顶组合成玻璃采光顶群，采光顶群按平面布置方式可分为连续式和间隔式。1.3联体玻璃采光顶联体玻璃采光顶是指几种不同形式的单体玻璃采光顶以共同的杆件组合成的一个联体玻璃采光顶，玻璃采光顶与玻璃幕墙以共用的杆件组合成一个联体采光顶与幕墙体系它随建筑造型不同千变万化。2玻璃采光顶的构造设计要求中庭玻璃采光顶的构造设计要求主要是指安全性能、抗震性能、防雷性能、防火性能等。对密闭性采光顶还有气密性、水密性、保温性能、隔声性能的要求。2.1安全性能采光顶的各组成构件应具有较高的承载力，以满足抵抗风荷载、雨雪荷载、地震荷载以及构件自重的能力。各构件必须具有足够的强度，并保证连接牢固可靠2.2抗震性能根据对玻璃采光顶震害分析，在地震作用下玻璃采光顶震害有两种类型：（1）平面结构形式为单坡、双坡、半圆形的采光顶，在横向水平地震作用下，玻璃采光顶与柱头连接部位易产生破坏，玻璃采光顶底部受挤压，跨度方向变形；双坡、半圆屋脊处开裂，单坡跨中过度弯曲而破坏。在纵向水平地震作用下，玻璃易错动而掉落，杆件倾倒，支撑破坏，采光顶倾覆。（2）空间结构形式的锥体，在地震作用下玻璃采光顶与主支撑体系的连接部位易产生破坏，或者因主支撑体系水平变形过大而使玻璃顶挤压变形过大而产生破坏。2.3空气渗透性能玻璃采光顶的空气渗透性能对于需要采暖和采用空调的中庭建筑有重大影响。因此在选材上，应选择气密性能良好的玻璃骨料，并且注意玻璃与骨料之间的密封处理，对于可开启的天窗，材料的选择更为重要。2.4防水性能防水性能是指玻璃采光顶在风雨同时作用下或积雪局部融化屋面积水情况下，玻璃采光顶组织雨水渗漏内侧的能力。采光顶常常是成片布置，因此要有足够的排水坡度，细部构造应注意接缝的密封，防止渗水。2.5防结露性能当室内外存在较大温差时，玻璃表面遇冷会产生凝结水，即所谓的结露现象。解决这一问题，可以选择中空玻璃等热工性能好的透光材料；提高采光顶内侧的表面温度，防止结露。构造上，玻璃采光顶坡面设计坡度不应小于18度，便于结露水沿玻璃下泄以防止其滴落。2.6保温性能玻璃采光顶的保温性能，是指在玻璃采光顶内外侧存在空气温差条件下，玻璃采光顶阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力，玻璃采光顶接受太阳辐射热量大，如果靠空调来维持室内温度，冷负荷很大，运转费用巨大，因此要尽量提高玻璃采光顶的热工性...