隨著國家的日益強(qiáng)大,人民生活水平的不斷提高,玻璃幕墻在我國得到大規(guī)模應(yīng)用,但過程中也出現(xiàn)不少不容忽視的問題,做為一個(gè)在幕墻行業(yè)混跡十幾年的幕墻設(shè)計(jì)人員,今天就玻璃雨棚積水積灰問題做一次淺析,以供大家參考討論。
走在各繁華街道,我們會經(jīng)??吹接胁簧俑呒壘频昊蚋呒墝懽謽?,在入口大廳位置會有大型玻璃雨棚,以便人們在出入時(shí)遮蔭擋雨。由于玻璃雨棚采用玻璃作為面板,輕鋼龍骨作為骨架,它顯得非常通透及輕盈,現(xiàn)代感強(qiáng),所以得到廣大建筑師及業(yè)主的青睞。
但是很多時(shí)候它的美麗卻只能遠(yuǎn)觀,走近一抬頭時(shí),卻發(fā)現(xiàn)每一個(gè)分格,每一塊玻璃中間或多或少都會有一團(tuán)黑乎乎的東西,讓人總感覺不舒服,這究竟是什么緣故,為什么會有這樣的現(xiàn)象,不經(jīng)讓人疑惑。其實(shí)有心人不難發(fā)現(xiàn),這其實(shí)就是由于玻璃中間積存了大量的灰塵所造成的。
那究其根源,又是什么原因呢?是設(shè)計(jì)原因,是施工因素,還是其它。筆者通過多年經(jīng)驗(yàn)分析,主要原因其實(shí)只有一點(diǎn),就是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)雨棚時(shí),沒有正確考慮玻璃擾度的問題,而只是片面的遵循了規(guī)范所要求的L/60(L為玻璃短邊跨度)。下面我們具體分析:
大家通過“簡圖a”(玻璃面板為水平,無任何坡度)可以看到,玻璃跨度為2*1.5m(1.5m定義為短邊,且平行于截面方向),在風(fēng)荷載及重力荷載共同作用下,它的擾度限值為1.5*L/60=25mm,在玻璃自重作用下,它的擾度值是10mm,那么按此設(shè)計(jì)是合乎計(jì)算要求的,那么我們是否就可以說這樣就沒有問題呢,顯然這是有問題的。
大家可以想到,風(fēng)荷載屬于可變荷載,在風(fēng)壓消失的時(shí)候,它對玻璃的荷載消失,所產(chǎn)生的變形相應(yīng)消失,而玻璃的自重屬于永久荷載,它對玻璃產(chǎn)生的變形卻不會消失,那么它的變形就會如圖所示的那樣,在玻璃中部會有凹陷,形成一個(gè)天然的水坑或者說是垃圾坑,那么造成積水積灰就成必然了。
既然問題找著了,如何解決呢,我們繼續(xù)探討。我們對雨棚進(jìn)行放坡,首先把坡度調(diào)整為1%,然后大家看“簡圖b”,這時(shí),我們可以看到,水坑的坑底被抬高了,但是最低點(diǎn)依然低于水平線,但是由于坡度的存在,相對于水平面來講,凹陷變小了,但是依舊會積水積灰。
那么我們把坡度調(diào)整為2%呢,請大家看“簡圖c”,此時(shí),水坑的底部基本與水平線相切,相對于水平面的凹陷現(xiàn)象基本消失,但是筆者卻也同時(shí)發(fā)現(xiàn),在實(shí)際中,按此方法設(shè)計(jì)的雨棚,還是會有少量的積水積灰現(xiàn)象的發(fā)生,這種現(xiàn)象筆者初步分析為施工上的少許誤差或支撐桿件所受永久荷載的變形所造成,那么我們就還有必要通過技術(shù)手段來解決此問題。
我們再次把坡度調(diào)整為3%,請大家再次看“簡圖d”,此時(shí)水坑底部離水平線的距離就較為明顯了,玻璃就不會出現(xiàn)積水積灰的現(xiàn)象。
通過以上分析,可以得到一個(gè)結(jié)論,在不改變玻璃分格的情況下,適當(dāng)增加坡度,是解決雨棚玻璃積水積灰的一種有效途徑。當(dāng)然,在理論上,支撐桿件因永久荷載所帶來的變形也應(yīng)該考慮其中,并加以分析,這樣得到的數(shù)據(jù)才最接近實(shí)際。
同樣的道理,其它材質(zhì)的雨棚也應(yīng)對自重產(chǎn)生的撓度問題進(jìn)行同理分析,并通過調(diào)整坡度來解決積水積灰問題。
通過大量的工程實(shí)踐也證明,一般情況下,我們設(shè)置雨棚的坡度為3%時(shí),積水積灰的問題基本得到解決,而在現(xiàn)有的規(guī)范中,《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》對平頂采光頂就有坡度不小于3%的要求。
總之,當(dāng)我們對玻璃雨棚進(jìn)行設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)建筑要求的坡度過小以至于可能導(dǎo)致玻璃積水積灰問題時(shí),我們應(yīng)當(dāng)積極和建筑師進(jìn)行溝通,通過數(shù)據(jù)分析,在技術(shù)根源上予以解決此問題。