玻璃采光顶设计原理与性能

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1、第十三篇!玻璃采光顶设计原理与性能!!玻璃采光顶又名玻璃屋顶，是现代建筑不可缺少的装饰和采光并重的一种屋盖。玻璃采光顶是钠钙玻璃、有机玻璃、聚碳酸酯片等透明材料制作的采光顶的总称。它最早是以房屋采光为目的，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。因此对玻璃采光顶的装饰性、艺术性要求愈来愈高，使用面积也愈来愈大，形状也愈来愈复杂，在建筑上的应用也愈来愈广泛。玻璃采光顶在整个建筑物上一般只占一小部分，但对整个建筑物的协调和美观有着很大的影响。因此玻璃采光顶的设计形式也愈来愈新颖，如宾馆、车站的网架式玻璃雨篷，建

2、筑物大堂不同形式的采光顶，游泳池的玻璃采光顶等。玻璃采光顶技术难度较大，荷载除自重、风荷载外，还要考虑雪和冰等荷载。还要防止冰雹的袭击。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不安全因素。这就向建筑师、铝合金玻璃制品工艺师提出了一个任务：研究并生产更多、更好、更丰富多彩的玻璃采光顶。建筑师们要站在这个潮流的前列，领导这个潮流健康发展。为了迎接玻璃采光顶发展的新高潮，就要深入研究它、掌握它，就要总结玻璃采光顶设计、制作的经验，只有对玻璃采光顶的发展趋势进行系统的研究后，才有可能得到有益于完善设计和适当选材的普遍规律，进

3、一步指出玻璃采光顶的发展方向，使玻璃采光顶的发展避免陷入纯形式主义，使其与固有规律相符，研制出融艺术、技术、功能为一体的新型玻璃采光顶。第一章!玻璃采光顶设计原理第一节!玻璃采光顶建筑的发展建筑是一定历史条件下随生产力的发展而形成和发展的。社会历史条件和生产力发展水平不同，人们对建筑的要求和实现这些要求的方法也不同。玻璃采光顶是建筑的一个组成部分，它是随建筑的发展而发展的。因此研究玻璃采光顶的发展必须研究建筑的发展，研究在不同历史条件下，玻璃采光顶的功能、技术和艺术形象的发展过程以及玻璃采光顶和建筑相互作用的发展过程。秦汉时代我国劳动人民创造出粘土砖、

4、粘土小青瓦（即秦砖汉瓦），用于建筑房屋，用砖垒墙，用瓦做屋盖。以后随着玻璃的出现，人们感到侧窗采光难以满足大进深房屋采光需要，逐渐采用屋面采光，一种做法是用玻璃热压成形如小青瓦的玻璃弧瓦，在屋盖需要采光的部位，用玻璃弧瓦代替小青瓦，这个部位就出现一个屋盖采光口（图"#"$）。这种方法简单易行，且排水方便，不需加做其他排水构造设施，其缺点是采光的面积小，只能在椽子间采用。另一种做法是在屋面需要采光的部位做一专门采光口，上铺平板玻璃（见图"#"%）。这种采光口，采光面积大，但是排水做法复杂，节点处理不好，往往容易渗漏。机制黏土平瓦屋盖的使用，出现了黏土平瓦

5、屋面采光板和锥形采光罩（图"#&），其支承系统为木结构或钢支架，也可以是钢筋混凝土框架以及上述材料混合结构。"’世纪后期随着世界工业化进程，一批大型工业厂房兴起，这些厂房跨度有的多达()*以上，·,+"·单靠侧窗采光不能满足厂房内采光需要，因此采光天窗就应运而生。常用的有采光罩（图!"#）、采光板（图!"$）、采光带（图!"%）、三角形天窗（图!"&）。这些天窗主要以采光（通风）为主，也带有装饰的意义。这些天窗基本上采用钢（木）骨架，也有直接在钢筋混凝土框架上或钢筋混凝土板上安装玻璃的。图!"!’瓦屋盖和屋盖采光口图!"(’采光板和锥形采光罩图!"$’

6、采光板图!"#’采光罩图!"%’采光带图!"&’三角形天窗()世纪铝合金型材用于建筑门窗、幕墙，也就有了铝合金玻璃采光顶。这种新型的采光顶在建筑中的地位有了一个大的飞跃，它是建筑艺术的体现，就是说它的艺术功能与它的采光（通风）功能具有同等重要的地位，甚至在某种意义上讲，它的艺术功能超越了采光功能。它的表现手法随建筑风格不同而各异。它的几何形状有单坡、双坡、半圆、*+$圆、折线、锥体、圆穹等，还有由这些基本几何形状组成的群体、联体，及与幕墙组成的联体，真是万紫千红，百花齐放。()世纪,)年代随着结构性玻璃装配技术的广泛应用，·&$(·玻璃采光顶建筑也采用

7、结构性玻璃装配技术制作，出现了铝合金隐框玻璃采光顶，这种采光顶由于玻璃上表面没有夹持玻璃的压板，玻璃顶上表面形成平坦的表面，使雨水畅通无阻下泄。在玻璃框架玻璃幕墙诞生的同时，出现了玻璃框架玻璃采光顶。这种支承系统（框架）与采光板全部采用玻璃的新型采光顶，它赋予玻璃采光顶一种全新的艺术形象，由于它无遮拦的全视野的特性，给人们一种特有的艺术享受，在很多公共建筑上开始应用。!"世纪#"年代中期，美国建筑师波特曼设计的亚特兰大海特摄政大厦，在回字形平面建筑中将中央天井加上玻璃顶盖，称之为波特曼共享空间。环绕天井的客房组成了多层回廊，栏杆上种植花草，天井中种树栽

8、花，并配有喷水水池、山石等小品，在透过玻璃顶盖的阳光照射下显得极为生动和自然，这就给玻璃采光顶