玻璃屋面设计

透光屋面设计(一) 栏目：幕墙技术 发布时间：2008-12-5 阅读次数：196 1 概述 透光屋面也称为采光顶，它由透光面材和支承结构组成，是一个完整的结构系统。透光屋面通常与竖直平面交角大于15°。与竖向平面交角小于15°的部份归入建筑幕墙。多数情况下透光屋面的底平面接近于水平面或者处于水平面上。 由于建筑功能和建筑艺术的要求，透光屋面常常和不透光的屋面（如金属屋面）构成一个屋面的整体。如国家大剧院为平面212m×143m、高 45.8m 的落地椭球穹顶。两端为金属钛板屋面，中部则为透明的玻璃屋面。 玻璃穹顶由中央向四周倾斜度不断加大，周边部分与竖向平面夹角往往小于15°，已进入幕墙的范畴。由于在同一屋面上难以完全划分屋面与幕墙，因此其设计与施工也常要参照现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102 和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133 的相应规定。目前，《采光顶与金属屋面工程技术规范》正在筹划编制中。 2 透光屋面的选型 2.1 透光屋面的外形 建筑师根据建筑艺术和建筑功能首先决定透光屋面的外部形状。常用的透明屋面外形有以下几大类。 1.平面及若干个平面的组合 平面透光屋面可以水平放置或倾斜放置。实际上由于排水的需要，水平放置的屋面也有一定的排水坡度（通常 3%左右）。 若干个平面组成折面或角锥面，也广泛应用于公共建筑和标志性建筑，其中最有名的是巴黎卢浮宫玻璃金字塔（底边：36m×36m）。天津泰达植物园的四角锥底边达 50m×50m。 2.微弯双曲面和扁平双曲面 微弯双曲面和扁平双曲面在任意正交方向，曲率的乘积（高斯曲率）大于零：K=KxKy＞0 多数情况下曲面正放，形成上凸采光屋面；也有些工程采用下凹反放的方式，此时要采用内排水措施。 微弯双曲面的矢高 f 通常为跨度的1/15~1/30；扁平双曲面的矢高 f 通常为跨度的1/5~1/15。低矢高可以降低室内空间高度，有利于节约能源。 3.柱面 一根直线（母线）沿着另一根曲线（准线）平行移动，便形成柱面。柱面为单曲面，其高斯曲率为零： 当准线为圆弧时，形成最常用的圆柱面。此外，还有椭圆柱面和抛物线柱面，以及沿波形曲线生成的波形柱面。 4.穹顶 穹顶通常是球面或椭球面的一部份，位于建筑物的顶部。在许多大型公共建筑中，则常为落地的半球或半椭球。穹顶往往涵盖了墙体和屋面。 5.双曲抛物面 双曲抛物面常称为马鞍形曲面。它在两个正交方向上曲率的方向相反，高斯曲率小于零：K=KxKy＜0 双曲抛物面通常由张...