屋脊的位置是根據(jù)排版分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)高點(diǎn)的位置線所確定的。所以在頂部形成了多條長(zhǎng)短不一的曲線形屋脊或直線形屋脊。(如圖3.1.1a、c)
但在實(shí)際工程中，如對(duì)排版分區(qū)設(shè)計(jì)的理解不到位，對(duì)屋脊線的設(shè)計(jì)不在高點(diǎn)上(如圖3.1.1c、d)，也就是說(shuō)在屋脊線的兩側(cè)屋面板的排水坡度若不能大于3%(最好大于5%)，將會(huì)在此出現(xiàn)防水的薄弱區(qū)。極易由此產(chǎn)生防水失敗造成漏水的現(xiàn)象。
3.1.2排水天溝設(shè)計(jì)方案
天溝槽的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮:
1) 排水天溝宜采用防腐性能好的金屬材料，不銹鋼的厚度不應(yīng)小于2.0mm; (如圖3.1.2a)
2) 防水系統(tǒng)宜采用兩道以上的防水構(gòu)造。防水系統(tǒng)應(yīng)具備吸收溫度變化等所產(chǎn)生的位移的能力。
3) 排水天溝的截面尺寸應(yīng)根據(jù)排水計(jì)算確定，并在長(zhǎng)度方向上應(yīng)考慮設(shè)置伸縮縫，順直天溝連續(xù)長(zhǎng)度不宜大于30m，非順直天溝連續(xù)長(zhǎng)度不宜大于20m。
4) 天溝槽的設(shè)計(jì)時(shí)，在充分考慮到其自身的排水、引水的功能外，還要考慮到排水天溝是整個(gè)采光頂系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。其功能要完整。特別是在保溫、隔熱、隔聲及裝飾性能上要根據(jù)不同的項(xiàng)目進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)。一般要求在天溝金屬槽的室內(nèi)則設(shè)置填充保溫棉，在可視部分包飾裝飾面層。
在天溝金屬槽的室外則涂防水油膏加防水卷材，這樣有利于減少噪聲，提高溝槽的防腐能力，提高使用壽命。(如圖3.1.2a、b)在這里要提醒的是，對(duì)重要的項(xiàng)目在防水天溝應(yīng)設(shè)置溢流口來(lái)防止一但天溝的落水口出現(xiàn)問(wèn)題，溢流口將作為防水系統(tǒng)的最后一道防線。
3.2虹吸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
當(dāng)雨水、雪水按照我們的要求匯入天溝內(nèi)就進(jìn)入了有組織的排水的過(guò)程 ，一般情況下從天溝內(nèi)向外排水的方案有兩種：一是通過(guò)水的重力和天溝的排水坡度使雨水匯聚到落水斗處，通過(guò)排水管道有組織的排出。這種方法簡(jiǎn)單易維護(hù)，大量使用在建筑上。二是近年來(lái)引進(jìn)的虹吸排水系統(tǒng)技術(shù)。
虹吸式排水系統(tǒng)的基本原理是,當(dāng)天溝積水深度逐漸加大并超過(guò)雨水斗上表面高度，摻氣比值迅速下降為零，雨斗內(nèi)水流形成負(fù)壓或壓力流，瀉流量迅速增大，從而形成飽和排水狀態(tài)。(如圖3.2.1)其技術(shù)特點(diǎn)在于虹吸式雨水斗設(shè)計(jì)，水進(jìn)入立管的流態(tài)被雨水斗調(diào)整，消除了由于過(guò)水?dāng)嗝婵s小而形成的旋渦，從而避免了空氣進(jìn)入排水系統(tǒng)，使系統(tǒng)內(nèi)管道呈滿流狀態(tài)。利用了建筑物高度賦予的勢(shì)能，在雨水的連續(xù)流轉(zhuǎn)過(guò)程中形成虹吸作用，導(dǎo)致水流速度迅速增大，實(shí)現(xiàn)大流量排水過(guò)程。
在設(shè)計(jì)坡度較大的排水天溝時(shí)，在天溝內(nèi)設(shè)置了阻水板裝置來(lái)保證排水的順暢。
3.3除雪融冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
金屬屋面的建筑項(xiàng)目如果是在北方地區(qū)，在屋面和天溝的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到冰雪荷載對(duì)建筑的影響。由于冰雪荷載的作用個(gè)別項(xiàng)目曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)重大的安全事故。所以在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，增加合理的除雪融冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是極為重要的。(如圖3.3.1a、b)
3.3.1、我就某實(shí)際工程項(xiàng)目使用過(guò)的融雪除冰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)介紹如下以便設(shè)計(jì)參考。
融雪除冰系統(tǒng)的材料選用：天溝融雪系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求為除冰和融雪，選用恒功率電伴熱帶。根據(jù)本工程所在地的冬季氣候條件，為保證除冰和融雪的速度和效果，伴熱帶標(biāo)稱功率為35瓦/米，鋪設(shè)范圍為不銹鋼天溝。天溝內(nèi)鋪設(shè)方式采用1:6呈“S”型鋪設(shè)，天溝槽除冰融雪功率為210瓦/米。在落水斗附近加密鋪設(shè)。
除冰融雪控制系統(tǒng)和電源點(diǎn)的設(shè)置。考慮實(shí)際使用和控制系統(tǒng)操作方便以及電源等情況，該建筑屋面天溝設(shè)多個(gè)控制點(diǎn)，每個(gè)控制點(diǎn)設(shè)1個(gè)控制箱分區(qū)控制。
3.3.2、除冰融雪系統(tǒng)散熱量計(jì)算：天溝除冰融雪系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)為《中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ142--2004(地面輻射供暖（詞條“供暖”由行業(yè)大百科提供）技術(shù)規(guī)程)》，散熱量計(jì)算如下：
單位地面面積所需散熱量(Qx)按以下公式計(jì)算：
3.4防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的問(wèn)題
金屬屋面的外形都比較復(fù)雜，建筑師們常利用金屬屋面的外層裝飾面板作為語(yǔ)言來(lái)展示建筑的藝術(shù)魅力，往往不愿意在面板之外有其它的外露構(gòu)造。在建筑物的頂部設(shè)置防雷接閃器是最有效的防雷裝置。根據(jù)國(guó)家《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057)的規(guī)定，除第一類防雷建筑物外，如是金屬屋面的建筑物，宜利用其金屬屋面板作為閃接器。但應(yīng)符合下列要求：金屬板之間采用搭接時(shí)，其搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm;
金屬屋面直接直接作為接閃器時(shí)在其必要的位置將面板和主體鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)通，使金屬板與建筑的防雷體系可靠連接，并保持導(dǎo)電暢通(如圖3.4)。確保導(dǎo)通的做法是將鋁板和連接件之間的橡膠墊片取消，接觸表面的鋁板或鋁型材應(yīng)去除氧化膜保護(hù)層（詞條“保護(hù)層”由行業(yè)大百科提供），鋁鎂錳屋面板支承件T碼和支承龍骨的連接處取消安裝絕緣墊片。每個(gè)導(dǎo)通點(diǎn)的間距不大于10m。
第二類防雷建筑物的滾球半徑為45m，滾球沿需要防止雷擊的部位滾動(dòng)，當(dāng)球體只接觸接閃器或只觸及接閃器和地面，而不觸及需要保護(hù)的部位時(shí)，該部位就得到了接閃器的保護(hù)。
在此需要提醒大家的是，在屋面防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的是在金屬屋面板外層的裝飾面是否能夠?qū)щ姡绻捎昧?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>絕緣材料作為裝飾面層，如GRC板、復(fù)合板、石材和陶瓷板等，就一定需要在建筑的高點(diǎn)上設(shè)置專門(mén)的凸出屋面的防雷接閃器。
3.5清洗機(jī)（詞條“清洗機(jī)”由行業(yè)大百科提供）構(gòu)的設(shè)計(jì)
建筑外表面的清洗方案是多種多樣的。其中之一是通過(guò)從金屬屋面上安裝的清洗吊環(huán)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。吊環(huán)分布在金屬屋面上，其間距和位置是根據(jù)屋面的具體形狀而設(shè)置的，兩個(gè)環(huán)之間距離一般在4米左右，吊環(huán)的分布主要考慮清洗時(shí)清洗機(jī)構(gòu)的設(shè)置，確保清洗人員能夠順利清洗整個(gè)屋面。吊環(huán)采用不銹鋼材質(zhì)，通過(guò)不銹鋼螺栓固定在金屬屋面板上，螺栓并不穿過(guò)屋面板，杜絕由于鉆孔引起的滲水（詞條“滲水”由行業(yè)大百科提供）可能。
吊環(huán)的孔用于安裝清洗用的軟梯或繩索。清洗時(shí)用軟梯或繩索懸掛在清洗吊環(huán)上，清洗人員在軟梯或繩索上對(duì)建筑進(jìn)行清潔。
4 結(jié)束語(yǔ)
在實(shí)踐中，我們針對(duì)具體的難點(diǎn)，用我們已掌握的技能加以突破，同時(shí)也獲得了很多解決問(wèn)題的辦法。本篇文章就金屬屋面設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中的一些具體問(wèn)題和做法作了一些總結(jié)，還有待同行們借鑒。同時(shí)也能給出更好的建議，共同為金屬屋面設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的提高多做一些工作。由于篇幅的原因，我的此篇文章中也只介紹了與施工圖設(shè)計(jì)所相關(guān)的一些問(wèn)題。就施工過(guò)程中的施工組織、測(cè)量放線、空間幾何尺寸的定位、安裝過(guò)程中局部區(qū)域結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)控等施工經(jīng)驗(yàn)，另有文章進(jìn)行介紹。特別是對(duì)排水天溝設(shè)計(jì)、計(jì)算、施工及工作原理、構(gòu)造等是設(shè)計(jì)和施工的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)此在《金屬屋面在設(shè)計(jì)和施工中常見(jiàn)問(wèn)題解析-----屋脊與天溝在設(shè)計(jì)中要解決的問(wèn)題》文章中有的分析和介紹。
參考文獻(xiàn)
[1] 《建筑幕墻》，中華人民共和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), GB/T 21086-2007
[2] 《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》，中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),JGJ255-2012
[3] 王德勤、張洋、楊濤，鄂爾多斯博物館雙曲面異形金屬屋面設(shè)計(jì)，《中國(guó)建筑防水》，，2011.08
[4] 王德勤，魯臺(tái)會(huì)展中心異型金屬屋面魚(yú)鱗外飾板的施工技術(shù)，《建筑幕墻》，2013、01
[5] 朱相棟，金屬屋面雨噪聲隔聲技術(shù)指標(biāo)，清華大學(xué)，建筑環(huán)境檢測(cè)中心，2010.05
中國(guó)幕墻網(wǎng) 2016年會(huì)論文集系列 未盡許可不得轉(zhuǎn)載 違者必究
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