规范玻璃采光顶（雨蓬）技术若干思考
来源 : 作者 : 张 芹 日期 :2005-4-7
屋面用 玻璃 采光历史悠久，十八世纪后期就有了全部采用 玻璃 的屋盖（ 玻璃 采光顶、 玻璃 房），近代 建筑 的 发展 ，使 玻璃 采光顶（雨蓬）成为 建筑 功能（装饰）的重要组成部份。在 玻璃 采光顶（雨蓬）大 发展 的同时，也出现了一些安全问题，如近年来发生的俄罗斯莫斯科德兰士瓦水上乐园 玻璃 屋顶垮塌事故、法国戴高乐机场 2E 候机楼屋顶突然倒塌事故、 ×× 天堂雨蓬夹层 玻璃 坠落伤人事件等，都提醒我们，对 玻璃 采光顶 技术 要进行 规范 化管理，提出个人对 规范玻璃 采光顶（雨蓬） 技术 若干思考和全国同行讨论。
一、玻璃采光顶（雨蓬）与排水坡度
现在有不少建筑师强调采光顶（雨蓬）水平平整，而玻璃板材中部是会挠曲的，这样在下雨时中部挠曲部份积水（积水必然积灰），天晴后雨水蒸发，在玻璃面上留下一层灰，使玻璃失去了既有风采，因此玻璃采光顶（雨蓬）最小 设计 排水坡度不应小于 1/40 （ 1/60+7‰ ， 7‰ 为灰砂最小自净坡度），一般取 3% （ 1/50+10‰ ）为好。
二、正确认识玻璃的安全使用。现在有一些人提倡 “ 使用安全玻璃 ” ，甚至某些国家机关发出关于 “ 使用安全玻璃 ” 的规定，并规定 “ 钢化玻璃 ” 和 “ 夹层玻璃 ” 为安全玻璃，我认为这些规定是不科学的，把 “ 钢化玻璃 ” 和 “ 夹层玻璃 ” 规定为 “ 安全玻璃 ” 是没有科学根据的，在概念上是错误的。世界上没有绝对安全的东西，一个产品在某种情况下具有一定的安全功能，但在另种情况下，则显得不安全或者妨碍安全，夹层玻璃和 钢化玻璃 也不例外，夹层玻璃是不飞散玻璃，在玻璃破碎时可防止碎片伤人，但一般工具不能将其破坏，如照某文件规定用于 7 层以上建筑窗户时，如果该房间发生火灾，消防队员无法将窗户上夹层玻璃破坏后将水枪伸入室内救火，或将窗户上夹层玻璃破坏后进入室内救人，成了救火（人）的障碍，就成了妨碍安全的东西了， 钢化玻璃 破碎时全裂为小的颗粒，但 钢化玻璃 自爆率很高，超高层建筑（如 150 米以上）上 幕墙 （窗户）上的 钢化玻璃 自爆，其碎粒（最大可为 75mm 长）从高空下落，其加速度产生的力足以致人死命。根据某种玻璃在某些情况下有一定安全性就将该产品定为安全玻璃，是不正确的。所以我怎样也不明白，作为国家权力机构，怎会发这样不科学的文件？要知道，全国都要按这种规定执行，会造成多么大的危害。我认为要对安全使用玻璃作些指导性的意见，供设计 ( 使用 ) 单位（人员）在千变万化的环境中正确使用玻璃才是正道，我们的国家机关要按照三个代表的要求，为全国最广大人民服务，一切要以全国最广大人民的利益为出发点，不要用手中权力为部门利益、部份 行业 利益服务，借假国家名义乱立规章，这也是行政许可法所不容许的（行政许可法规定国务院部门不得设定行政许可），我希望这些国家机关严格执行行政许可法，越早撤消这些不科学且会造成不安全严重后果的文件越好
三、安全使用玻璃的一个重要方面是固定玻璃的方法。前述 ×× 天堂雨蓬用夹层玻璃，楼上重物坠落在夹层玻璃上，夹层玻璃虽未飞散散落，但夹层玻璃破碎后在重物作用上过度挠曲，从镶嵌槽中整体脱落下坠。从南宁 国际 会展中心玻璃自爆现场看到，用镶嵌槽夹持的单片防火玻璃自爆后几乎会飞散坠落，而钢化玻璃合成的 中空玻璃 ，钢化玻璃自爆后，只有中部约 1/5 飞散散落，边缘由于 结构 胶胶缝粘接，有 4/5 仍残留在玻璃幕墙墙面上。
工程 实践和多次试验均表明用硅酮结构胶胶缝固定玻璃，是所有固定玻璃方法中可靠度最高的方法，因此玻璃采光顶（雨蓬）最好采用结构胶胶缝固定玻璃，用点支式（固定夹层玻璃）也有一定效果，当采用镶嵌槽夹持固定玻璃时，一定要掌握好玻璃与槽口配合尺寸，当用镶嵌槽夹持固定夹层玻璃，一定要看到夹层玻璃破碎后，整体下垂（玻璃上有重物时）会后从镶嵌槽内滑出，而必须采用相应措施，使其不致从镶嵌槽内滑出坠落。
四、玻璃采光顶（雨蓬）玻璃强度的校核。 JGJ102--2004 对玻璃面板的 计算 的原则，我认为也适用于玻璃采光顶。 JGJ102--2003 指出：玻璃板材的内力和变形采用弹性力学方法 计算 较为妥当，为方便 计算 ，规范也提供简单、易行且 计算 精度可满足工程设计要求的简化设计方法，但规范只列出矩形玻璃板的 计算 公式和方法，没有三角形玻璃板的 计算 公式和方法，现参照建筑 工业 出版社 1958 年版、建筑工程部设计总局编《结构静力 计算 图表》，编制了 计算 用数表供使用。
五、玻璃采光顶（雨蓬）技术最重要环节是设计，现在的玻璃采光顶（雨蓬）的形式愈来愈多样化，这就要求设计人员能适应这种多样化结构设计的要求，不像传统的玻璃采光顶（雨蓬）可用成熟的计算方法，这些多样化的玻璃采光顶（雨蓬）需要设计人员自己推导计算方法，即使推导出计算方法，也需要通过模型试验验证，也还有一些不可预见的因素，在推导和模型试验中不能预计，只有在使用过程中，才会逐渐显露，因此对一些新型玻璃采光顶（雨蓬）的设计，要持慎重态度，逐步摸索推广，切不可一哄而上。
同时要提请建设单位和管理单位注意，现在持有幕墙设计甲级（ 施工 一级）的 企业 ，虽然根据规定，它可以在全国范围内承接各种类型和高度的建筑幕墙工程专项设计（ 施工 ），但这些单位中很大一部份不具备对新型（大型）玻璃采光顶（雨蓬）设计（ 施工 ）水平，如果这些单位设计（ 施工 ）新型（大型）玻璃采光顶，难保不出问题，因此我建议对幕墙 企业 设计（ 施工 ）资质重新建立 标准 ，目前可采取过渡方法，对幕墙设计甲级（ 施工 一级） 企业 再划分为 A 、 B 两级，由真正具有较高水平的甲 A 级（一 A 级） 企业 承担新型（大型）玻璃采光顶（雨蓬）设计（ 施工 ），才能在制度保证玻璃采光顶（雨蓬）的安全。
六、影响玻璃采光顶（雨蓬）技术的因素，除了幕墙企业要具有相应的技术水平外，还要有幕墙企业和建筑设计单位的技术协调机制，任何一个建筑都是一个整体，它的每部份都是互相依存、互相制约、互相影响的，玻璃采光顶（雨蓬）和整个建筑也是互相依存、互相制约、互相影响的，这就要求有一个单位（人员）对玻璃采光顶（雨蓬）与整个建筑（结构）作整体思考与评估它们之间的依存、制约和影响关系，而现在建筑设计单位只在设计图上写上 “ 玻璃采光顶由幕墙厂设计施工 ” 就算完成设计任务了，即使比较好的单位还做一些简单的协调工作，如由幕墙企业提供一些支座反力参数给建筑设计单位，建筑设计单位根据这些参数校核建筑主体结构，我认为这样做还是远远不够的，还应由一个单位（人员）对玻璃采光顶（雨蓬）与整个结构的互动影响作整体评估，对玻璃采光顶对主体结构的影响及主体结构的任何变化对玻璃采光顶的影响作出评估，并采取相应对策（措施），即对玻璃采光顶（雨蓬）与整个建筑（结构）设计负总责，这样才能保证玻璃采光顶（雨蓬）的安全。