CN107653909A - 一种水下采光顶多腔防水系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种水下采光顶多腔防水系统及其施工方法，利用水下采光顶的玻璃层数多、厚度大的特点，在玻璃之间、玻璃与周边防水的接缝处设置专用铝型材，形成多腔防水系统。多腔防水系统由两个方面组成，一方面利用铝型材上端突起的高差，与各层玻璃之间通过密封胶或密封胶条分别形成多道防水层；另一方面每两道防水层之间又形成多个空腔，而不同空腔的存在为渗水的收集和排放提供了可能。通过多道防水，层层设防，阻隔大部分渗水，将渗漏概率下降至近乎为零；而少量渗水则通过不同空腔，经过对应的排水路线，分别排出采光顶，从而不发生渗漏。可以在水下采光顶工程中得以广泛使用，对一些防水要求较高的采光顶工程也可以得到广泛使用。

Description

一种水下采光顶多腔防水系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种水下采光顶多腔防水系统及其施工方法。

背景技术

目前，国内有不少工程采用水下采光顶，特别近几年兴建污水处理厂，为了直观地展示污水处理的成果，常把处理后的污水置于采光顶上。由于水下采光顶长期处于水环境下工作，防水性能要求特别高，若采用传统采光顶的做法，渗漏现象非常严重，无法起到参观展示的功能。

目前，在水下采光顶中应用较多的是EPDM挤压环防水技术，该技术以“防排”结合为指导思想，采用挤压环对EDPM防水卷材进行多次挤压，形成多道防水层，在挤压环之间又设有渗水排水管，试图达到排放渗水的目的。但由于EDPM挤压环防水技术施工复杂，防水不易连续，渗水难以收集等诸多技术不成熟之处，实际应用也未见成功案例。EPDM挤压环防水技术存在以下缺点：一是整体性差，当玻璃自重较大时，其强度和稳定性都将受到影响。二是在玻璃转角处，EPDM胶皮不易连续，影响密封效果。三是EPDM胶皮粘在玻璃的侧边，上端靠密封胶密封。密封胶与EPDM不相容，密封胶失效，EPDM胶皮粘接不牢靠时，均容易引起水渗漏。四是虽然在铝合金框架之间设计了排水管，但横纵排水系统连接没有很好的解决办法，渗水很难有效排出采光顶。五是EPDM挤压环整套系统安装工艺复杂，造价高，而且安装精度高，安装风险大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一套全新防水技术，以彻底解决水下采光顶渗漏难题。需解决的具体技术问题有：一是要求节点构造整体性好，有足够的强度和稳定性，以承受玻璃荷载。二是要求各层防水的连续性好，能形成完整的防水层。三是要求各种防水材料相连接部位的相容性好，密封严实。四是要求渗水收集和排放系统能排放有序，连接可靠，同时要求合理隐藏，以达到美观的效果。五是要求节点构造相对简单，施工便捷，造价相对较低。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水下采光顶多腔防水系统，所述水下采光顶包括纵、横向设置的铝型材以及玻璃面板，所述铝型材断面为山形结构，其包括框状主体和位于框状主体上部的三个凸起，所述凸起分别为中间支柱以及两侧的支腿，所述中间支柱高于两侧的支腿，中间支柱与两侧的支腿之间形成凹槽结构；所述玻璃面板支撑于所述铝型材的支腿上，玻璃面板的顶面与中间支柱顶面同高，中间支柱位于相邻玻璃面板接缝中线上；在相邻玻璃面板接缝顶面设置有第一道防水层，所述第一道防水层为喷涂于接缝顶面的聚脲喷涂防水层，所述聚脲喷涂防水层沿接缝长度方向设置，宽为50～80mm（一般两边各超出胶缝15mm，但不宜超出铝型材），厚度为3～5mm；在玻璃面板与铝型材中间支柱的最上端缝隙间设置有第二道防水层，所述第二防水层为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；在玻璃面板与铝型材中间支柱的最下端缝隙间设置有第三道防水层，所述第三道防水层也为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；所述支腿顶端设有凹槽，凹槽内装配有三元乙丙防水胶条，所述玻璃面板的底面支承于防水胶条上，依靠玻璃自重，使胶条挤紧，并在胶条外侧打有普通中性硅酮密封胶，所述防水胶条及其外侧普通中性硅酮密封胶形成第四道防水层；所述第一道防水层与第二防水层之间形成第一空腔，所述第二道防水层与第三道防水层之间形成第二空腔，所述第三道防水层与第四道防水层之间形成第三空腔；所述铝型材通过螺栓固定于支撑钢结构上，纵、横向铝型材相交，对应的空腔相互连通。

进一步的，所述玻璃面板为超白钢化夹胶中空玻璃，且设置有多层。

进一步的，所述纵、横向设置的铝型材将所述采光顶沿纵、横向划分成多个单元格，所述采光顶横向以中心点为脊线（最高点），往两边放坡，坡度为-3%，纵向不放坡，各单元格在同一水平线上；通过调整所述第二防水层的高度，以纵向各单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，以便纵向铝型材第二空腔内的渗水排入相邻横向铝型材的第二空腔内。

进一步的，在所述第三空腔内安装有不锈钢排水槽，不锈钢排水槽根据第三空腔尺寸定做，并以纵向单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，且所述纵向铝型材的第三空腔高于相邻横向铝型材的第三空腔，以便纵向铝型材第三空腔内的渗水排入相邻横向铝型材的第三空腔内。

进一步的，横向铝型材沿坡度方向通长布置，当跨度较大无法通长时，利用铝合金插芯进行连接，接头位置用防水密封胶密封；横向铝型材在脊线处采用不锈钢折角插芯进行连接，接头位置也采用防水密封胶密封。

进一步的，在所述水下采光顶纵向两侧边缘下设置有渗水收集槽，渗水收集槽以纵向侧边的中心为最高点，往两边放坡，坡度为-2%，横向铝型材第一空腔、第二空腔内收集的渗水导入所述渗水收集槽内，收集槽收集的渗水通过不锈钢连接管排入建筑物雨水收集管或直接排出室外。

进一步的，在所述水下采光顶横向两侧边缘下也设置有渗水收集槽。

进一步的，所述铝型材的框状主体内部设置有用于固定金属插芯的卡扣，所述铝型材的框状主体外侧设置有用于固定装饰扣板的卡扣，所述铝型材的框状主体的下底面设置有用于放置螺母的安装槽。

一种水下采光顶多腔防水系统的施工方法，其包括以下步骤：

步骤一：测量放线；

步骤二：支撑系统安装及支撑系统尺寸校核；

步骤三：周边防水系统支撑结构安装；

步骤四：收集槽及排水管安装；

步骤五：山形铝型材安装；

步骤六：第四道防水胶条安装；

步骤七：玻璃安装；

步骤八：渗水收集系统安装；

步骤九：第三道防水层施工；

步骤十：第一次闭水试验；

步骤十一：第二道防水层施工；

步骤十二：第二次闭水试验；

步骤十三：第一道防水层施工；

步骤十四：整体闭水试验；

步骤十五：竣工并交付使用。

本发明的有益效果：

该技术的工作原理是以 “防排”结合为指导思想，即通过多道防水层达到“防”的效果，利用各道防水层之间的空腔将渗水导入隐形排水槽，并通过纵向和横向排水槽有组织地排出腔体，从而达到“排”的效果。其优点如下：

1）采用的专用铝型材其上端的凸起可根据玻璃的厚度和位置设计。一者可承受玻璃自重；二者可在凸起与玻璃之间的缝隙填充密封胶或安装密封胶条，每个缝隙都需密封，从而形成多道防水层，达到很好的防水效果，极大地降低渗漏风险。

2）每两道防水层之间形成的空腔，可作为渗水收集空腔。每个空腔的渗水须分别收集，并按各自的通道排放出采光顶，而不是传统意义上的混合收集和排放，从而有效地提高防水效果。

3)由于水下采光顶玻璃一般为平放，因此可在专用铝型材围合的框架内嵌入式安装玻璃，通过玻璃自重将胶条挤压严实；侧面则通过定位橡胶块挤压玻璃，即可安装就位，无需通过压板等其它连接方式安装玻璃，玻璃不存在任何安装应力，不会因此而发生玻璃“自爆”。

附图说明

图1是水下采光顶节点断面图；

图2是水下采光顶空腔位置示意图；

图3是铝型材结构断面示意图；

图4是采光顶平面布置图；

图5是第一、第二空腔渗水排放示意；

图6是横向铝型材在同一坡度段内连接结构示意图；

图7是横向铝型材在脊线处连接结构示意图；

图8是边缘集水槽设置示意图；

图9是水下采光顶施工工艺流程图。

图中，1-铝型材；1-1-框状主体；1-2-中间支柱； 1-3-支腿；1-4-凹槽；1-5-卡扣；1-6-安装槽；2-玻璃面板；3-支撑钢结构；4-第一道防水层；5-第二道防水层；6-第三道防水层；7-第四道防水层；8-第一空腔；9-第二空腔；10-第三空腔；11-铝合金插芯；12-不锈钢折角插芯；13-防水密封胶；14-渗水收集槽；15-第二空腔渗水；16-第三空腔渗水；17-支撑钢板；18-脊线；19-边部防水层。

具体实施方式

一种水下采光顶多腔防水系统，所述水下采光顶包括纵、横向设置的铝型材1以及玻璃面板2，所述玻璃面板为超白钢化夹胶中空玻璃，且设置有多层。所述铝型材断面为山形结构，其包括框状主体1-1和位于框状主体上部的三个凸起，所述凸起分别为中间支柱1-2以及两侧的支腿1-3，所述中间支柱1-2高于两侧的支腿1-3，中间支柱1-2与两侧的支腿1-3之间形成凹槽结构；所述玻璃面板2支撑于所述铝型材1的支腿1-3上，玻璃面板2的顶面与中间支柱1-2顶面同高，中间支柱1-2位于相邻玻璃面板接缝中线上；在相邻玻璃面板接缝顶面设置有第一道防水层4，所述第一道防水层为喷涂于接缝顶面的聚脲喷涂防水层，所述聚脲喷涂防水层沿接缝长度方向设置，宽为50～80mm（一般两边各超出胶缝15mm，但不宜超出铝型材），厚度为3～5mm；在玻璃面板2与铝型材中间支柱1-2的最上端缝隙间设置有第二道防水层5，防止第一道防水层失效时，渗水进入玻璃的SGP胶片中，所述第二防水层5为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；在玻璃面板2与铝型材中间支柱1-2的最下端缝隙间设置有第三道防水层6，防止第一、第二道防水层失效时，渗水进入专用铝型材的内置排水槽中，所述第三道防水层6也为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；所述支腿1-3顶端设有凹槽1-4，凹槽1-4内装配有三元乙丙防水胶条，所述玻璃面板2的底面支承于防水胶条上，依靠玻璃自重，使胶条挤紧，并在胶条外侧打有普通中性硅酮密封胶，所述防水胶条及其外侧普通中性硅酮密封胶形成第四道防水层7，此道防水层主要考虑到第一、第二、三道防水层均失效时，进入铝型材内置排水槽的水量过多，防止渗水由此流进室内；所述第一道防水层与第二道防水层之间形成第一空腔8，所述第二道防水层与第三道防水层之间形成第二空腔9，所述第三道防水层与第四道防水层之间形成第三空腔10；所述铝型材1通过螺栓固定于支撑钢结构3上，纵、横向铝型材相交，对应的空腔相互连通。

如图4-5所示，所述纵、横向设置的铝型材将所述采光顶沿纵、横向划分成多个单元格，所述采光顶横向以中心点为脊线18（最高点），往两边放坡，坡度为-3%，纵向不放坡，各单元格在同一水平线上；通过调整所述第二防水层的高度，以纵向各单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，以便纵向铝型材第二空腔9内的渗水排入相邻横向铝型材的第二空腔9内；在所述第三空腔内安装有不锈钢排水槽，不锈钢排水槽根据第三空腔尺寸定做，并以纵向单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，且所述纵向铝型材的第三空腔高于相邻横向铝型材的第三空腔，以便纵向铝型材第三空腔内的渗水排入相邻横向铝型材的第三空腔内。

横向铝型材一般沿坡度方向通长布置，当跨度较大无法通长时，利用铝合金插芯11进行连接，接头位置用防水密封胶13密封，中间支柱1-2与两侧的支腿1-3之间形成凹槽结构内以及框状主体1-1内均插设有铝合金插芯11，如图6所示；脊线18处相交的横向铝型材采用不锈钢折角插芯12进行连接，接头位置也采用防水密封胶13密封，如图7所。

在所述水下采光顶纵向两侧边缘下设置有渗水收集槽14，所述渗水收集槽为不锈钢收集槽，渗水收集槽以纵向侧边的中心为最高点，往两边放坡，坡度为-2%，横向铝型材第一空腔、第二空腔内收集的渗水导入所述渗水收集槽14内，收集槽收集的渗水通过不锈钢连接管排入建筑物雨水收集管或直接排出室外，如图8所示。

在所述水下采光顶横向两侧边缘下也设置有渗水收集槽14。

进一步的，所述铝型材的框状主体1-1内部设置有用于固定金属插芯的卡扣1-5，所述铝型材的框状主体1-1外侧设置有用于固定装饰扣板的卡扣1-5，所述铝型材的框状主体1-1的下底面设置有用于放置螺母的安装槽1-6。

如图9所示，一种水下采光顶多腔防水系统的施工方法，其包括以下步骤：

步骤一：测量放线；

步骤二：支撑系统安装及支撑系统尺寸校核；

步骤三：周边防水系统支撑结构安装；

步骤四：收集槽及排水管安装；

步骤五：山形铝型材安装；

步骤六：第四道防水胶条安装；

步骤七：玻璃安装；

步骤八：渗水收集系统安装；

步骤九：第三道防水层施工；

步骤十：第一次闭水试验；

步骤十一：第二道防水层施工；

步骤十二：第二次闭水试验；

步骤十三：第一道防水层施工；

步骤十四：整体闭水试验；

步骤十五：竣工并交付使用。

Claims (8)

1.一种水下采光顶多腔防水系统，所述水下采光顶包括纵、横向设置的铝型材（1）以及玻璃面板（2），其特征在于：所述铝型材断面为山形结构，其包括框状主体（1-1）和位于框状主体上部的三个凸起，所述凸起分别为中间支柱（1-2）以及两侧的支腿（1-3），所述中间支柱（1-2）高于两侧的支腿（1-3），中间支柱（1-2）与两侧的支腿（1-3）之间形成凹槽结构；所述玻璃面板（2）支撑于所述铝型材（1）的支腿（1-3）上，玻璃面板（2）的顶面与中间支柱（1-2）顶面平齐，中间支柱（1-2）位于相邻玻璃面板接缝中线上；在相邻玻璃面板接缝顶面设置有第一道防水层（4），所述第一道防水层为喷涂于接缝顶面的聚脲喷涂防水层，所述聚脲喷涂防水层沿接缝长度方向设置，宽为50～80mm，厚度为3～5mm；在玻璃面板（2）与铝型材中间支柱（1-2）的最上端缝隙间设置有第二道防水层（5），所述第二防水层（5）为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；在玻璃面板（2）与铝型材中间支柱（1-2）的最下端缝隙间设置有第三道防水层（6），所述第三道防水层（6）也为灌注的水下专用中性硅酮密封胶层；所述支腿（1-3）顶端设有凹槽（1-4），凹槽（1-4）内装配有三元乙丙防水胶条，所述玻璃面板（2）的底面支承于防水胶条上，依靠玻璃自重，使胶条挤紧，并在胶条外侧打有普通中性硅酮密封胶，所述防水胶条及其外侧普通中性硅酮密封胶形成第四道防水层（7）；所述第一道防水层与第二道防水层之间形成第一空腔（8），所述第二道防水层与第三道防水层之间形成第二空腔（9），所述第三道防水层与第四道防水层之间形成第三空腔（10）；所述铝型材（1）通过螺栓固定于支撑钢结构（3）上，纵、横向铝型材相交，对应的空腔相互连通。

2.根据权利要求1所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，所述纵、横向设置的铝型材将所述采光顶沿纵、横向划分成多个单元格，所述采光顶横向以中心点为脊线（18），往两边放坡，坡度为-3%，纵向不放坡，各单元格在同一水平线上；通过调整所述第二防水层的高度，以纵向各单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，以便纵向铝型材第二空腔（9）内的渗水排入相邻横向铝型材的第二空腔（9）内。

3.根据权利要求2所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，在所述第三空腔内安装有不锈钢排水槽，不锈钢排水槽根据第三空腔尺寸定做，并以纵向单元格中心为最高点，往两边放坡，坡度为-0.3%，且所述纵向铝型材的第三空腔高于相邻横向铝型材的第三空腔，以便纵向铝型材第三空腔内的渗水排入相邻横向铝型材的第三空腔内。

4.根据权利要求3所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，横向铝型材沿坡度方向通长布置，当跨度较大无法通长时，利用铝合金插芯（11）进行连接，接头位置用防水密封胶（13）密封；横向铝型材在脊线处采用不锈钢折角插芯（12）进行连接，接头位置也采用防水密封胶（13）密封。

5.根据权利要求3所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，在所述水下采光顶纵向两侧边缘下设置有渗水收集槽（14），渗水收集槽以纵向侧边的中心为最高点，往两边放坡，坡度为-2%，横向铝型材第一空腔、第二空腔内收集的渗水导入所述渗水收集槽（14）内，收集槽收集的渗水通过不锈钢连接管排入建筑物雨水收集管或直接排出室外。

6.根据权利要求5所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，在所述水下采光顶横向两侧边缘下也设置有渗水收集槽（14）。

7.根据权利要求1所述的一种水下采光顶多腔防水系统，其特征在于，所述铝型材的框状主体（1-1内部设置有用于固定金属插芯的卡扣（1-5），所述铝型材的框状主体（1-1）外侧设置有用于固定装饰扣板的卡扣（1-5），所述铝型材的框状主体（1-1）的下底面设置有用于放置螺母的安装槽（1-6）。

8.一种水下采光顶多腔防水系统的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：测量放线；

步骤二：支撑系统安装及支撑系统尺寸校核；

步骤三：周边防水系统支撑结构安装；

步骤四：收集槽及排水管安装；

步骤五：山形铝型材安装；

步骤六：第四道防水胶条安装；

步骤七：玻璃安装；

步骤八：渗水收集系统安装；

步骤九：第三道防水层施工；

步骤十：第一次闭水试验；

步骤十一：第二道防水层施工；

步骤十二：第二次闭水试验；

步骤十三：第一道防水层施工；

步骤十四：整体闭水试验；

步骤十五：竣工并交付使用。