摘要：玻璃采光顶的防水是玻璃采光顶使用的重要环节，通过对防水的特点分析，选择合适的防水措施到达防水的目的。
关键字：采光顶、防水
随着节能与环保的社会化大趋势，建筑日益多样化，以人居舒适性为核心的建筑追求更加关注建筑本身与自然的关系。建筑采光顶可充分利用自然光，增加建筑与环境的亲和力，已在众多建筑中被广泛采用。
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1、玻璃采光顶防水的基本特点
玻璃采光顶形式十分丰富，根据其造型、外形、构造及与立面关系、数量关系等分为若干类。为方便分析漏水和防水问题，本文按面层形式分为坡度平面、折线平面、单曲面、双曲面、组合面等形式。
| 图3 | 图4 |
1) 组成采光顶材料本身不具有吸水性。玻璃采光顶主要由玻璃、钢材、铝材、密封胶、衬材组成，材料本身在非破坏情况下不会发生渗漏。
2)防水措施处理空间有限。采光顶由高强轻质材料组成，空间占有体积相比其他材质小，尤其是缝隙处厚度非常有限，对防水构造形式的要求和难度更高。
3) 屋面玻璃是位于建筑物顶端与水平面夹角小于75度的玻璃面层，所以汇水面积比垂直玻璃幕墙大，风雨造成的强击更直接。
4)采光顶表面受阳光照射更直接(包括热量和紫外线)，更容易造成各种材料的热变形，而密封材料的抗紫外线能力和抗热老化性是保证采光顶防水性的重要因素。
5)采光顶表面不似玻璃表面平整。玻璃表面的板面挠度会造成积水和积灰，特别是接缝处的胶缝和扣板造型均会带来积水和积垢，极易带来渗水等不良后果。
6)缝隙是采光顶渗漏的主要通道，而缝隙是由相同材料间和异质材料间拼接和连接形成的。
2、漏水水源
由于玻璃采光顶在建筑物顶部，水的来源和聚集的量比立面结构多而且大包括自然界的雨水、积雪融化水、结露冷凝水、清洗水等。结露是由于湿空气在介质两侧的温差达到一定差别时的介质表面凝水现象。对于采光顶来说，结露带来两个问题：
一是结露冷凝水易出现在室内一侧，当结露冷凝水积到一定量时，形成滴水落水;
二是采光顶节点构造内的结露冷凝水，特别是采光顶支撑结构的金属材料空腔或内壁形成的冷凝水，若不及时排出，将会长期腐蚀周边材料，使材料的功能性失效，导致漏水或渗水。
3、防水构造
3.1防水设计
3.1.1玻璃采光顶设计的基本原则
(1) 防水等级和设防要求
根据《屋面工程技术规范》(GB50345-2004)确定防水等级和设防要求。对于玻璃采光顶，最为重要的是确定防水合理使用年限。防水等级分为4级，分别为5年、10年、15年、25年。
(2) 有效地排水组织
根据采光顶的造型，划分排水区域，寻找最短排水路径，设计有效排水组织路线图，保证排水的流畅性。
(3) 对“漏点” 重点设计
根据排水路径，寻找路径中的“可能漏点”，进行防水密封设防。首先考虑玻璃部分的单向接缝，如玻璃板块拼接处的纵向接缝、横向接缝;其次对纵横交接处的防水和排水进行设计;最后对最终排水部分如天沟、落水口、檐口等汇水结构进行设计。
(4) 多道设防
根据采光顶具体构造，针对不同的结合部位进行一道和多道防水设防。要针对外界明水、渗漏水、冷凝水等不同情况，进行防水道次设计，一般对于结合部位有外视扣板、扣条的情况，应考虑3道防水密封。
(5)考虑变形
由于玻璃采光顶主要是由高强轻质材料构成，特别是支撑结构由金属钢材、铝型材为主，可能存在的变形很多，如结构变形、温差变形、震动变形等，变形的直接影响首先是构造节点。因此，设计时应充分考虑节点满足变形的要求。
(6)合理选用密封材料
为确保节点防水的质量，应该充分利用各种材料的特点。选材上应尽量采用高强度、高弹性、高延伸性材料，根据具体防水位置，考虑采用不同的密封材料和柔性防水材料等互补并用的多道设防，包括设置附加层等。必要时还要考虑防水层的耐老化、耐穿刺以及飞禽破坏等。
(7) 耐久性
节点设计应考虑耐久性问题，保证节点设防的耐久性不低于整体防水的耐久性，不能只顾暂时可用。玻璃采光顶造型十分丰富，每个采光顶的节点都有其相同点和不同点，应该针对各自的使用条件和特点予以设计。
3.2防水节点构造
3.2.1特点和形式
节点构造是多种因素综合作用的关键，是防水设计的重点和难点。节点部位具有变形集中、形状复杂、施工面狭小、操作困难、工作环境恶劣等特点。玻璃采光顶节点构造中的各种缝隙形式取决于采光顶构造本身。无论何种造型的采光顶，归纳到节点技术，主要分为:点支撑结构的玻璃板块接缝节点和驳接头处的玻璃接缝节点;隐框节点;明框节点;采光顶与其他材质交接部位节点;与主体支撑结构交接部位节点等。
3.2.2技术要点
(1)最大限度地发挥外部湿法密封或干法密封的效果，但在采光顶的整体防水上不能只依靠外部密封。即在保证一道防水设防的基础上，要考虑对渗流水的二道防水设防。
(2)最大程度地减少或消除外部密封处的积水。例如对水平方向的外饰构件造成的积水应尽可能降至最低。
(3)对进人节点内部的水必须加以控制，并使其按重力方向有组织地流出室外。特别是针对扣板内侧和玻璃镶嵌槽的进水，应尽量将进水和系统的内层密封适当隔离。
(4)对节点内部铝框和玻璃边部的冷凝水必须加以控制、收集和排出，以防止这些冷凝水积聚在铝框内部和玻璃表面上。
(5)任何密封都不能百分之百地保证不漏水。保证采光顶构造节点的防水性需要细致和技巧的细部设计，如设计冷凝水设防时，还要考虑外部空气通道依靠气体挥发而消失。
3.2.3基本主框节点
| 图5基本主框节点 |
3.2.4横框与竖框的交接
横框与竖框的交接节点是第二个典型节点，见图6。
最主要的特点是，横框中玻璃槽的搭接延长部分能够促进横框向竖框的排水。传统的作法是将横竖框交接处铝型材间的防漏气和防水密封采用密封胶密封，因为操作时很难对打胶表面进行处理，打胶量无法有效控制，密封胶用量一旦过大，会把竖框玻璃镶嵌槽堵塞，同时铝型材断面如有任何变形吸收位移，密封胶就会因受剪切力而出现缺口，水和空气就可以穿过。
但使用连续的丁基胶带是非常必要和有效的，根据美国对在采光顶上使用15年后的调查，发现丁基胶带仍然保持着柔韧性。这种胶带在夏天变热时，本身会有一些自密封能力。应用一条连续的胶带密封橡胶密封条和铝框之间的接缝，连接处如能增加一些设计接缝更好，因此应推广使用密封胶加胶带的缝隙处理作法。
| 图6横框与竖框的交接 |
3.2.5收口部分的构造
| 图7收口部分的构造 |
3.2.6天沟和檐沟
天沟、檐沟经常受水流冲刷、雨水浸泡和干湿交替，是玻璃采光顶的第三个典型节点(图8)。
此处是水量的最后汇集处，又是与建筑结构的过渡部位，建议采取以下构造技术要点：
(1)为保证可靠性，应增加设防道次，至少不低于三道设防。应增铺附加防水层，在考虑保温效果的同时，应使用空隙 度大的发泡材料，以利于排水找坡。
(2)天沟、檐沟与屋面交接处变形集中，容易开裂。为增强抗裂能力，应采用能够吸收大变形量的密封胶，并且进行柔性连接。
(3)注意大排水量时的水位增高所造成的水流回流。
| 图8 天沟和檐沟 |
| 图9 天沟虹吸技术 |
4、密封胶的选用
1、采光顶采用中空玻璃，中空玻璃合片时必须用中空玻璃结构胶。两玻璃板块间的缝隙密封，必须用同一厂家生产配套的硅酮耐侯密封胶。两种胶必须作相溶性试验，并获取检测合格报告才允许施工。
2、采光顶采用镀膜玻璃或夹胶玻璃时，密封两玻璃板块间的缝隙必须用中性耐侯密封胶，避免与镀膜和胶片产生化学反应。
5、漏水点检查
实际工程中漏水的原因是多种多样的，漏水最直接的检验是在建筑物实际使用中自然界有水时的状况。 寻找并确定漏水点是掌握漏水原因的最好办法。
如果不能明显确定漏水点，寻找进水点最便捷的方法是浇水测试。即从采光顶的底部结构外侧开始，用水喷在怀疑漏水区域，然后检测建筑物内部的水分，按玻璃水平分格的高度，沿垂直方向重复此程序，直到最高点。
漏气和漏水往往是同步的，检测漏气点比漏水点可能还要困难。在冬季，室内入口区域容易鉴别，但室外空气就不那么明显了，仔细检查可以确定室内空气漏点，但是气体密封往往藏在采光顶的节点构造内部。这就需要从节点设计图纸入手，仔细研究怀疑部位，确定区域，必要时要拆卸扣板或构件表面，以确定渗漏点，进行必要的修复。
参考文献
1、李永奎，昊哲元.虹吸式排水系统设计施工要点及优越性.建筑施工2003(6).
2、玻璃采光顶的漏水及防水 班广生
3、玻璃采光屋面的性能和构造要求 郭桂芬 仲崇梅 魏春明
4、建筑玻璃采光顶防水结构及密封材料选择的探讨 刘明
| 5、现代建筑玻璃采光顶的防漏水 王晓宇 |
