2 早期玻璃采光顶的防水 早期玻璃采光顶多数被应用于温室和室内游泳池等建筑。这些建筑内的空气湿度相当大，室内结露水南流北淌的现象相当严重，给人们产生了这些建筑不结露是不可能的印象，只要不漏雨就可以了，于是设计采光顶时重点放在了如何解决雨水渗漏的问题上。 　　

早期玻璃房采光顶用型钢作龙骨的较多，图1就是一个典型的温室采光顶结构： 当时由于认识的局面性和密封材料的欠缺，玻璃分格都比较小，其主要原因是当时密封玻璃缝只有腻子。这种桐油和滑石粉合成的腻子固化后比较硬，没有一点弹性。下面我们可以计算一下，玻璃板块长度1500mm时与钢材的膨胀差： 采光顶的玻璃面是向光的，玻璃腻子在阳光紫外线的照射下，在臭氧的剥蚀、风雨的冲刷下，很快就老化产生龟裂，抵抗不了这一年四季大的温差变化，和一天随太阳起落阳光效应产生的温度突变。虽然钢材与玻璃的膨胀差只有0.36mm，但在长期的交变热应力作用下，腻子与玻璃定会脱开而产生雨水渗漏。加上当时的玻璃多数采用4mm厚的，板块太大承受不了风载、雪压，而且安装时还要上人，所以只能作小块玻璃的采光顶。 　　

3 玻璃采光顶防水渗漏设计 3.1 完全密封式 完全密封方法，主要应用在隐框采光顶的面板间缝隙密封。这种密封方法，是在近代出现了硅酮耐侯密封胶之后才得以实现。 完全密封，顾名思义就是用胶完完全全的将缝隙密封。图2是一个点式结构玻璃房采光顶，玻璃板块间就是采用的完全密封方法。 3.1.1完全密封涂胶宽度的计算 　　

3.2.1雨水渗漏的机理 解释水的渗漏机理，最清楚的方法是利用火焰这一简单的对比，为了产生火焰，必须要有三个必要的组成部分：即必须有燃料、热和氧气。如果三项缺一则则无火可言。依照完全相同的思路，水的渗漏也必须具有三个要素：即必须有水、开口面积、某种将水穿过开口的力。同样如果这三要素去其一，则渗漏就不可能发生，这是阻止雨水渗漏的关键所在。 3.2.2等压密封原理 等压原理，实际是雨幕和压力平衡体系共同作用的密封原理。如图3所示，外侧的雨幕主要是阻止雨水的重力、表面张力和毛细渗漏。在风雨天气里，当风雨同时吹来时，外侧雨幕将风和水分开，风通过开口进入空气间层，使空气间层里的空气压力与外面风压相等。即使开口部位有雨水，这雨水在自身重力作用下只能向下淌，而不会流进室内。这就是等压密封原理。

3.2.3等压原理在采光顶结构中的应用 3.2.3.1设计铝合金玻璃采光顶必须有专用型材 在1985年承制的铝合金采光顶失败后，经仔细的研究得出的结论是：隐框的采光顶包括雨蓬，面板无论是玻璃房、单铝板、铝塑板都容易密封，只要用硅酮耐候密封胶将板块与板块间的缝隙涂好，就可以保证不漏。明框的铝合金玻璃采光顶的密封十分棘手，因铝型材与玻璃两种材料线膨胀系数差的太多。采光顶的造型越来越复杂，产生的结构缝隙有平缝、角缝、对接缝、搭接缝、插接缝，种类繁多。设计结构时每根杆件都不能产生热应力，涂胶设计又不允许造成胶三面粘接，还要考虑内部结露水易于排放。这是用普通型材包括用幕墙系列型材也做不到的事情，必须着手研制开发铝合金采光顶专用型材。

3.2.3.2铝合金玻璃采光顶防雨水渗漏结构设计 经过查阅了各国的采光顶资料，对比分析后，我们开发了一套采光顶专用铝型材。这套型材可满足单坡、人字、圆穹、半球、各种棱锥和塔形采光顶的造型需要。防雨水渗漏采用了等压密封，内部结露水阶梯排放。具体结构见图4所示，这是一个结构较复杂的金字塔型铝合金明框玻璃采光顶： 在这种时刻都变化的交变载荷作用下的胶缝计算公式： 3.1.2 选用密封胶的注意事项 3.1.2.1 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，并获取检验合格报告才允许施工。 3.1.2.2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。 3.2等压密封原理在采光顶结构中的应用 自从铝合金优异的挤压成型工艺出现，配合性能优越的硅酮密封胶，各种造型新颖形态各异的采光顶开始出现在现代建筑上。由于氟碳漆和各种镀膜玻璃的应用，使采光顶更加璀璨夺目，成为一些建筑不可缺少的主要配置，人们向往的绿色场所。 回想起1985年，在承制的第一个玻璃采光顶时，那种尴尬的场面还历历在目。那时在南方旅游城市签了一个花园式宾馆的外维护装修工程，工程快结束时甲方的经理一看装修的很漂亮，非要在主楼的西山墙外加一个上面有单玻采光顶的玻璃房子，说是要作咖啡厅。当时没有玻璃屋顶型材，不能接这样的活。但该工程的项目经理不听，让设计员现场设计，用铝方管型材作龙骨，用扣座扣条镶嵌玻璃，所有接缝均涂当时最好的“XM-38”双组份建筑密封膏，很快就完工了。当时甲方经理可乐的不得了，不惜重金进行了内部豪华装修，开始营业。可好景不长，一进入雨季漏的南流北淌，地毯也泡了，玻璃吊灯里灌满了水，被迫停业。雨季过后这个项目经理不服气，硬说工人涂胶质量不好才造成漏雨，而后全部将玻璃拆下来，他亲自带人涂胶重装了一遍，结果还是以失败而告终。所以在80年代设计员造成了见“顶”生危的毛病。 由节点④和图⑤都可以看到带齿形的玻璃房压板型材与护边型材的装配情况。这两种型材在装配前加工时，每间隔300mm长就各掉120mm的耦合齿，形成等压通道。这类通道开口尺寸一定不能小于6mm（如图5），以保证在大雨时不能被水膜盖住而形成压差或产生毛细现象。 　　

节点④是金字塔采光顶的棱线剖面图，这四条棱线延伸到护边型材头部的开口是与室外相通的。这又形成了四点通道口。节点④两侧玻璃压板与两边护边型材一样也各开有相同的通道，这样将图①、②、③、④所有等压腔都可连通，所有型材杆件上部都有与等压通道相通的等压腔，形成了连通等压网。当风雨吹向采光顶时，玻璃压板起到雨幕的作用，将风与雨水分离。风由四边压板和棱线的等压通道口进入等压网，使网中的气压与外界平衡。采光顶压板处即使胶涂的不好也不会产生大的渗漏，就是渗漏进等压腔雨水也可从第二道防线的等压通道口排出室外，从而保证了玻璃采光顶的雨水渗漏性能。 4.玻璃采光顶结露水的排放设计 4.1 滚水斜度 在设计采光顶时的外部滚水斜度不能小于2°，流水方向遇到突出玻璃表面较大的障碍物还要作马鞍分水，以便不产生流水死角排水不畅。 采光顶内部结露水的滚水斜度不允许小于12°，在洗澡的浴池里经常往身上滴落冷凝水的地方，上面结露处肯定不大于12°，这是由水分子在光滑的玻璃表面相互间的引力所决定的。所以在设计采光顶时玻璃的面角绝对不能小于12°，否则，有再好的的排结露水结构，结露水也照样滴落。 4.2 型材对接缝的密封 有的采光顶防雨水渗漏、排结露水结构设计的相当合理，可做成采光顶后仍然漏了个一塌糊涂，仔细检查发现是型材接缝处漏水，拆开仔细一看型材端面切的不垂直，还有毛碴，就是型材端面涂胶后再组合也不能保证不渗水。所以采光顶结构型材对接的端头加工一定要细心把关：一是角度要准确；二是要平整光滑。组装时，在型材端先粘上用热熔丁基胶浸过的厚纸垫，以吸收加工偏差，也利于热应力的释放。 4.3 结露水的阶梯排放 人往高处走，水往低处流，这是大家都知道的常理。在设计采光顶结构的型材断面时，一定要遵循上层杆件的接露槽下底沿，高于下层杆件接露槽的上边沿，如图⑥所示。否则上层产生的结露水流不进下层的接露槽中，将产生滴水现象，导致设计失败。 以上是本人的一点浅识，可作抛砖引玉，有不当之处请批评指正。