淺談玻璃采光頂的發展與設計
發布時間：2010-01-14 共1頁
玻璃采光頂它最早是以房屋采光為目的，主要是為了解決室內的采光，后來逐漸發展成為現在的以裝飾和采光為目的的一種新的建筑形式。玻璃采光頂的設計形式也愈來愈新穎，如賓館、車站的網架式玻璃雨蓬，建筑物堂不同形式的采光頂，游泳池的玻璃采光頂等。
1．璃采光頂建筑的發展
秦漢時代我國勞動人民創造出粘土磚、粘土小青瓦（即秦磚漢瓦），用于建筑房屋，用磚壘墻，用瓦做屋蓋。以后隨著玻璃的出現，人們感到側窗采光難以滿足進深房屋采光需要，逐漸采用屋面采光，一種做法是用玻璃熱壓成型如小青瓦的玻璃弧瓦，在屋蓋需要采光的部位，用玻璃弧瓦代替小青瓦，這個部位就出現一個屋蓋采光口。機制粘土平瓦屋蓋的使用，出現了粘土平瓦屋面采光板和錐形采光罩。
19世紀后期隨著世界工業化進程，一批型工業廠房興起，這些廠房跨度有的多達30m以上，單靠側窗采光不能滿足廠房內采光需要，因此采光天窗就應運而生。常用的有采光罩、采光板、采光帶、三角形天窗。這些天窗主要以采光為主，也帶有裝飾的意義。
20世紀鋁合金型材用于建筑門窗、幕墻，也就有了鋁合金玻璃采光頂。這種新型的采光頂在建筑中的地位有了一個的飛躍，它是建筑藝術的體現。它的表現手法隨建筑風格不同而各異。它的幾何形狀有單坡、雙坡、半圓、1/4圓、折線、錐體、圓穹等，還有由這些基本幾何形狀組成的群體、聯體，及與幕墻組成的聯體等。
20世紀80年代隨著結構性玻璃裝配技術的廣泛應用，玻璃采光頂建筑也采用結構性玻璃裝配技術制作，出現了鋁合金隱框玻璃采光頂，這種采光頂由于玻璃上表面沒有夾持玻璃的壓板，玻璃頂上表面形成平坦的表面，使雨水暢通無阻下泄。在玻璃框架玻璃幕墻誕生的同時，出現了玻璃框架玻璃采光頂。這種支撐系統（框架）與采光板全部采用玻璃的新型采光頂，由于它無遮攔的全視野的特性，給人們一種特有的藝術享受，在很多公共建筑上開始應用。
20世紀70年代中期，美國建筑師波特曼設計的亞特蘭海特攝政廈，在回字形平面建筑中將中央天井加上玻璃頂蓋，稱之為波特曼共享空間。環繞天井的客房組成的多層回廊，欄桿上種植花草，天井中種樹栽花，并配有噴水水池、山石等小品，在透過玻璃頂蓋的陽光照射下顯得極為生動和自然，這就給玻璃采光頂在藝術、技術、功能上賦予全新的意義。
2．玻璃采光頂的造型
20世紀中后期，隨著經濟不斷發展，人們對生產環境的要求越來越多樣化，在這些環境中需要建筑自然采光，于是建筑師把目光投向了玻璃采光頂，要求玻璃采光頂造型不能單一，要與豐富多彩的建筑造型相匹配，要求外形有帶坡的、圓形的、錐形的，以符合建筑造型的需要。
玻璃采光頂可分為：單體－即單個玻璃采光頂；群體－在一個屋蓋系統上，有若干單體玻璃采光頂在鋼結構（鋼筋混凝土結構）支撐體系上組合成一個玻璃采光頂群；聯體－由幾種玻璃采光頂和玻璃幕墻以共用桿件連成一個整體的玻璃頂和墻面系統。
3．玻璃采光頂的種類
玻璃采光頂按其支架桿件用料可分為鋼玻璃采光頂、鋁合金玻璃采光頂、玻璃框架玻璃采光頂。
玻璃采光頂按其設置地點有敞開式和封閉式。敞開式是指通廊或雨蓬上的采光頂；封閉式是位于封閉空間的頂蓋或屋蓋上的采光頂。
玻璃采光頂按功能分為密閉型和非密閉型兩種。密閉型是用于封閉空間的玻璃采光頂；非密閉型是用于敞開空間的玻璃采光頂。
4．玻璃采光頂設計應注意的問題
（1）玻璃采光頂最的問題是保溫隔熱性能較差，如果室內外溫差較，容易產生冷凝水的滴落。解決冷凝水的問題有三種辦法：首先是可以考慮采用雙層玻璃，改善保溫隔熱的性能；其次是將玻璃頂設計成一定的坡度和弧度，并組織好完善的排水系統，一般的說，玻璃采光頂坡面與水平的夾角以不小于18度，不于45度為宜；還有一種辦法是將玻璃頂下面的墻體上留風縫或孔，讓外面的冷空氣滲入室內，使玻璃頂的內外側溫差減小，這種玻璃頂的下面難以形成凝結水，而且可以改善室內的空氣質量，但要稍微損失一些能源。
（2）由于屋頂覆蓋在建筑物的最上面，因此玻璃頂的防水問題就特別突出。玻璃采光頂的防水和排水是靠玻璃和桿件經過構造處理而形成的，防水性能的好壞與構造組織的好壞有很關系。
玻璃采光頂屋面防水基本方法，歸納起來有兩種："導"即利用玻璃采光頂的坡度，將頂面雨水因勢利導的迅速排除，使滲漏的可能性縮到最小范圍。"堵"即利用防水材料，堵塞玻璃與桿件間的縫隙，要求無縫、無孔，以防止雨水滲漏。導與堵二者，導是主要方面，防水效果好，省工、省料，因此綜合處理玻璃采光頂防水時，應以導為主，以堵為輔，導堵結合。
不管什么形式的采光頂，排水都是十分重要的，因為如果玻璃采光頂排水系統設計紊亂或排水的細部處理不當，造成排水不暢或積水，都是產生滲漏的因素，長期積水會使密封膠老化，所以對玻璃采光頂的排水問題應予足夠的重視。
玻璃采光頂排水設計主要解決以下兩個問題：1.決定適宜的|來源考 %排水坡度 為了排除雨水，玻璃采光頂需要一定的排水坡度，坡度越，排水就越暢快。但當坡度相當時，會給施工和結構布置造成不利條件，因此根據具體要求確定一個合適的坡度是很重要的。玻璃采光頂的坡度是由多方面因素決定的，其中地區降水量，玻璃采光頂得的體形、尺寸和結構構造形式對玻璃采光頂坡度影響最，玻璃采光頂內側冷凝水的排泄和玻璃采光頂的自凈也是必須考慮的重要因素，一般的說，玻璃采光頂坡面與水平的夾角以不小于18度，不于45度為宜。2.合理組織排水系統 合理組織排水系統，主要是確定玻璃采光頂的排水方向和檐口排水方式。為了使雨水迅速排除，玻璃采光頂的排水方向應該直接明確，減少轉折。
（3）玻璃采光頂的玻璃。玻璃采光頂的玻璃應采用安全玻璃，如鋼化玻璃、熱反射夾層玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃。
（4）玻璃采光頂的眩光、過熱問題。當采用普通夾層玻璃時，太陽光透射率及傳熱系數均較，且直射的太陽光使人眩目；而采用熱反射夾層玻璃，由于單向透像性能，能防止眩目，且傳熱系數較低。另外采用在采光頂的內側加遮陽膜、適當的增加室內的綠化也可以有效的避免眩光、過熱問題。
工程實例：在連市雙D港創業園入口設計中，因為整個入口為一個斜切圓柱式四層的共享空間，它的四周為桁架式點式玻璃幕墻，頂棚為球形網架式采光頂，整個入口就由玻璃作為圍護結構，組成了一個共享空間。在設計中，我們考慮了這個"玻璃盒子"構成的共享空間會給我們帶來的一系列問題，比如由此所產生的室內過熱、眩光等問題。因此我們在球形網架采光頂的下面采用了面積張拉遮陽膜這一措施，用以阻止太陽光的直接射入，而又不影響室內的采光。另外，在每一層的回馬廊相應的擺放了一定數量的綠色植物來吸收一定的光能。此外玻璃選用low-e（低輻射）玻璃，盡量避免了有害光線進入室內對人體造成影響。總之通過這一系列措施有效的解決了眩光、過熱等這些光污染問題。
1．璃采光頂建筑的發展
秦漢時代我國勞動人民創造出粘土磚、粘土小青瓦（即秦磚漢瓦），用于建筑房屋，用磚壘墻，用瓦做屋蓋。以后隨著玻璃的出現，人們感到側窗采光難以滿足進深房屋采光需要，逐漸采用屋面采光，一種做法是用玻璃熱壓成型如小青瓦的玻璃弧瓦，在屋蓋需要采光的部位，用玻璃弧瓦代替小青瓦，這個部位就出現一個屋蓋采光口。機制粘土平瓦屋蓋的使用，出現了粘土平瓦屋面采光板和錐形采光罩。
19世紀后期隨著世界工業化進程，一批型工業廠房興起，這些廠房跨度有的多達30m以上，單靠側窗采光不能滿足廠房內采光需要，因此采光天窗就應運而生。常用的有采光罩、采光板、采光帶、三角形天窗。這些天窗主要以采光為主，也帶有裝飾的意義。
20世紀鋁合金型材用于建筑門窗、幕墻，也就有了鋁合金玻璃采光頂。這種新型的采光頂在建筑中的地位有了一個的飛躍，它是建筑藝術的體現。它的表現手法隨建筑風格不同而各異。它的幾何形狀有單坡、雙坡、半圓、1/4圓、折線、錐體、圓穹等，還有由這些基本幾何形狀組成的群體、聯體，及與幕墻組成的聯體等。
20世紀80年代隨著結構性玻璃裝配技術的廣泛應用，玻璃采光頂建筑也采用結構性玻璃裝配技術制作，出現了鋁合金隱框玻璃采光頂，這種采光頂由于玻璃上表面沒有夾持玻璃的壓板，玻璃頂上表面形成平坦的表面，使雨水暢通無阻下泄。在玻璃框架玻璃幕墻誕生的同時，出現了玻璃框架玻璃采光頂。這種支撐系統（框架）與采光板全部采用玻璃的新型采光頂，由于它無遮攔的全視野的特性，給人們一種特有的藝術享受，在很多公共建筑上開始應用。
20世紀70年代中期，美國建筑師波特曼設計的亞特蘭海特攝政廈，在回字形平面建筑中將中央天井加上玻璃頂蓋，稱之為波特曼共享空間。環繞天井的客房組成的多層回廊，欄桿上種植花草，天井中種樹栽花，并配有噴水水池、山石等小品，在透過玻璃頂蓋的陽光照射下顯得極為生動和自然，這就給玻璃采光頂在藝術、技術、功能上賦予全新的意義。
2．玻璃采光頂的造型
20世紀中后期，隨著經濟不斷發展，人們對生產環境的要求越來越多樣化，在這些環境中需要建筑自然采光，于是建筑師把目光投向了玻璃采光頂，要求玻璃采光頂造型不能單一，要與豐富多彩的建筑造型相匹配，要求外形有帶坡的、圓形的、錐形的，以符合建筑造型的需要。
玻璃采光頂可分為：單體－即單個玻璃采光頂；群體－在一個屋蓋系統上，有若干單體玻璃采光頂在鋼結構（鋼筋混凝土結構）支撐體系上組合成一個玻璃采光頂群；聯體－由幾種玻璃采光頂和玻璃幕墻以共用桿件連成一個整體的玻璃頂和墻面系統。
3．玻璃采光頂的種類
玻璃采光頂按其支架桿件用料可分為鋼玻璃采光頂、鋁合金玻璃采光頂、玻璃框架玻璃采光頂。
玻璃采光頂按其設置地點有敞開式和封閉式。敞開式是指通廊或雨蓬上的采光頂；封閉式是位于封閉空間的頂蓋或屋蓋上的采光頂。
玻璃采光頂按功能分為密閉型和非密閉型兩種。密閉型是用于封閉空間的玻璃采光頂；非密閉型是用于敞開空間的玻璃采光頂。
4．玻璃采光頂設計應注意的問題
（1）玻璃采光頂最的問題是保溫隔熱性能較差，如果室內外溫差較，容易產生冷凝水的滴落。解決冷凝水的問題有三種辦法：首先是可以考慮采用雙層玻璃，改善保溫隔熱的性能；其次是將玻璃頂設計成一定的坡度和弧度，并組織好完善的排水系統，一般的說，玻璃采光頂坡面與水平的夾角以不小于18度，不于45度為宜；還有一種辦法是將玻璃頂下面的墻體上留風縫或孔，讓外面的冷空氣滲入室內，使玻璃頂的內外側溫差減小，這種玻璃頂的下面難以形成凝結水，而且可以改善室內的空氣質量，但要稍微損失一些能源。
（2）由于屋頂覆蓋在建筑物的最上面，因此玻璃頂的防水問題就特別突出。玻璃采光頂的防水和排水是靠玻璃和桿件經過構造處理而形成的，防水性能的好壞與構造組織的好壞有很關系。
玻璃采光頂屋面防水基本方法，歸納起來有兩種："導"即利用玻璃采光頂的坡度，將頂面雨水因勢利導的迅速排除，使滲漏的可能性縮到最小范圍。"堵"即利用防水材料，堵塞玻璃與桿件間的縫隙，要求無縫、無孔，以防止雨水滲漏。導與堵二者，導是主要方面，防水效果好，省工、省料，因此綜合處理玻璃采光頂防水時，應以導為主，以堵為輔，導堵結合。
不管什么形式的采光頂，排水都是十分重要的，因為如果玻璃采光頂排水系統設計紊亂或排水的細部處理不當，造成排水不暢或積水，都是產生滲漏的因素，長期積水會使密封膠老化，所以對玻璃采光頂的排水問題應予足夠的重視。
玻璃采光頂排水設計主要解決以下兩個問題：1.決定適宜的|來源考 %排水坡度 為了排除雨水，玻璃采光頂需要一定的排水坡度，坡度越，排水就越暢快。但當坡度相當時，會給施工和結構布置造成不利條件，因此根據具體要求確定一個合適的坡度是很重要的。玻璃采光頂的坡度是由多方面因素決定的，其中地區降水量，玻璃采光頂得的體形、尺寸和結構構造形式對玻璃采光頂坡度影響最，玻璃采光頂內側冷凝水的排泄和玻璃采光頂的自凈也是必須考慮的重要因素，一般的說，玻璃采光頂坡面與水平的夾角以不小于18度，不于45度為宜。2.合理組織排水系統 合理組織排水系統，主要是確定玻璃采光頂的排水方向和檐口排水方式。為了使雨水迅速排除，玻璃采光頂的排水方向應該直接明確，減少轉折。
（3）玻璃采光頂的玻璃。玻璃采光頂的玻璃應采用安全玻璃，如鋼化玻璃、熱反射夾層玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃。
（4）玻璃采光頂的眩光、過熱問題。當采用普通夾層玻璃時，太陽光透射率及傳熱系數均較，且直射的太陽光使人眩目；而采用熱反射夾層玻璃，由于單向透像性能，能防止眩目，且傳熱系數較低。另外采用在采光頂的內側加遮陽膜、適當的增加室內的綠化也可以有效的避免眩光、過熱問題。
工程實例：在連市雙D港創業園入口設計中，因為整個入口為一個斜切圓柱式四層的共享空間，它的四周為桁架式點式玻璃幕墻，頂棚為球形網架式采光頂，整個入口就由玻璃作為圍護結構，組成了一個共享空間。在設計中，我們考慮了這個"玻璃盒子"構成的共享空間會給我們帶來的一系列問題，比如由此所產生的室內過熱、眩光等問題。因此我們在球形網架采光頂的下面采用了面積張拉遮陽膜這一措施，用以阻止太陽光的直接射入，而又不影響室內的采光。另外，在每一層的回馬廊相應的擺放了一定數量的綠色植物來吸收一定的光能。此外玻璃選用low-e（低輻射）玻璃，盡量避免了有害光線進入室內對人體造成影響。總之通過這一系列措施有效的解決了眩光、過熱等這些光污染問題。
