杭州西站十字天窗幕墙的设计与施工

柳金丽

（江苏兴业智慧建筑科技有限公司 南京 210000）

摘要：杭州西站是集铁路、轨道交通、长途客运、地铁、公交、出租及社会车辆等多种交通于一体的“大型综合交通枢纽” 。枢纽位于杭州市的西部，余杭区境内，规划以车站枢纽为核心，打造一个媲美钱江新城的“城西科创新城”。同时杭州西站也是2023年杭州亚运会的重要配套工程。幕墙作为建筑的外衣，起到保证建筑抗风压性能、水密性、气密性、平面内变性性能、隔声性能、保温节能的功能的同时，也是表达建筑美学的重要载体。而屋顶十字天窗幕墙不仅给杭州西站带来自然光线、通风，同时实现室内、室外大气美观的造型。

关键词：杭州西   天窗   幕墙

引言

天窗作为建筑的“眼睛”是种特别的存在，天窗的应用极大的提高了建筑采光性能，从而降低人工照明的使用以降低电费支出以助于节能环保。同时天窗可设置上通风排烟窗能起到通风换气的功能。天窗的应用对建筑而言起到重要的作用，但天窗的排水、分格划分、系统构造、与主结构的连接关系、防水的构造、防坠落、节能遮阳与采光、防风揭、防雷、施工过程质量的整体把控尤为关键，在此和大家分享和探讨。

项目情况概述

1、杭州西站幕墙种类主要有：南北竖明横隐玻璃幕墙、东西立面明隐结合玻璃幕墙、石材幕墙、屋面十字采光天窗、屋面小天窗、蜂窝板檐口、铝板雨棚、铝板包柱等，幕墙面积30万平方，其中屋顶十字天窗面积18860平方。

2、主体设计单位：杭州中联筑境建筑设计有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司；幕墙专项设计单位：江苏兴业智慧建筑科技有限公司。

3、主体结构形式：屋盖采用桁网结合钢结构体系，十字天窗部分为桁架钢结构体系。

4、基本风压：0.50KN/㎡(100年一遇)；基本雪压：Wo=0.50 KN/㎡(100年一遇)；地面粗糙度类型：B类。

6、建筑顶标高：60.75m。

杭州西站俯瞰照片

天窗的设计

十字采光天窗的排水：十字天窗以顶为中心设十字屋脊，沿十字往四周设3%~10%的排水坡度，天窗与屋面的高差为3600~300mm, 雨水沿天窗四周流向金属屋面。

十字采光天窗分格划分原则：基于主体桁架钢结构平面布置形态，主体桁架平面形状为多为四边型，中心局部不规则四边型及三角形。幕墙分格根据四边型边长等分，四边根据边长大小等分为2*2、2*3、3*3、4*4模数划分三角板块，每块三角玻璃为共面平板玻璃，相邻板块随造型趋势不共面；每块玻璃面积根据规范要求不大于2.5m2。

十字采光天窗系统构造：天窗面板采用6Low-e+12Ar+6+1.52pvb磨砂胶片+6mm超白中空钢化夹胶玻璃，四周收口采用3 mm铝单板；天窗钢框架采用装配拼装式施工工艺，每个洞口单元板块边部主龙骨采用C8热轧槽钢和C12热轧槽钢，单元中间部分主龙骨采用120*80*4-250*100*8钢方管不等；每个三角、四边型板块单元间拼接次梁采用C80热轧槽钢，单元内拼接次梁采用80*80*4矩形方钢管，材质为Q235B；钢材表面处理方式为氟碳喷涂，涂层厚度达到国家标准；安装系统采用双压块双密封系统，体系内设有冷凝水收集槽；

十字采光天窗框架与主结构的连接关系：幕墙钢框架单元板短跨方向与主体钢桁架结构设6-10个连接支点，连接支点可实现三维调节。

十字采光天窗防水的构造措施：玻璃面板与与面板之间采用上下双道耐候密封胶密封。同时室内侧玻璃可能存在的冷凝水，铝合金底坐设有冷凝水收集槽，水槽内的冷凝水主要为自由挥发。另外天窗四周

十字采光天窗防坠落：首先玻璃的配置为6Low-e+12Ar+6+1.52pvb磨砂胶片+6mm超白中空钢化夹胶玻璃，内侧双片夹胶外片双银LOW-E，玻璃每片均为超白钢化玻璃降低自暴率。另玻璃下方设置直径1.5mm不锈钢丝防坠网二重防护。

十字采光天窗节能遮阳与采光：经过光学照度及遮阳实验测试最终选择pvb磨砂夹胶玻璃，玻璃参数K≤1.50W/m2·K,遮阳系数SC≤0.34，可见光透射比0.67，反射比不低于20%。

十字采光天窗防风揭：天窗玻璃采用全隐框系统+铝合金明框压码，玻璃副框板块通过@300mm铝合金压块固定于龙骨，玻璃边长中间增设一个铝合金明框压码作为防护措施。

十字采光天窗防雷：十字天窗顶面玻璃面积约12400 m2，大型璃璃采光顶需设置防雷系统，为尽可能减少对幕墙体系的破坏，考虑防雷体系与幕墙系统结合，将固定铝合金明框压码的M6不锈钢螺杆伸长超出玻璃面30 m m长作为、防雷接闪，10*10范围内42个螺栓，经电气专业复核满足功能要求。

天窗的施工

A、测量放线：首先对现场天窗主体结构进行三维扫描，将结构扫描结果与天窗设计表皮进行复核空间关系是否满足幕墙系统构造空间，以及平面偏位情况。无偏差的情况开展下料，制作工序，另外对天窗龙骨支座进行测量放线、安装，此部分放样尤为关键，支座偏差与否决定钢龙骨偏差与否；组织专业测量放线人员进行技术交底，根据模型点位使用全站仪将支座的点位标记到钢构杆件上做好标记，并进行编号，下一步支座的安装与其配对。

B、龙骨支座安装：现场施工人员根据点位配合机械举臂车进行支座焊接。

C、钢龙骨制作：根据图纸进行下料加工，严格按照图纸尺寸进行拼装并标记好对应编号，安装前项目部对单元板块进行核查，合格后进行吊装安装。

D、钢龙骨及钢丝网安装：钢龙骨采用的是预留洞口吊配式安装，洞口预留按照施工区域顺序依次推进。再使用吊机配合举臂车对单元式龙骨板块结构进行安装。然后再将防坠网平铺在首件钢架位置，遇到几字形和U型钢架，使用角磨机在钢架位置割开相同大小的尺寸，并使用外六角自攻钉将钢丝网固定在钢架上。

E、铝型材安装:在钢龙骨上弹出铝型材底座安装中线，由于玻璃板块多又为异形，对每根钢龙骨编上编号。铝型材底座按照设计图纸尺寸对应加工，也编上相对应的编号。使用M6*90不锈钢螺杆将铝型材底座和几字形、U型钢件连接起来。

F、玻璃安装：玻璃板块初安装→铝合金全压块临时固定→玻璃板块进行调整并固定压块→清洁胶缝槽口一次注胶→胶缝槽口二次注胶→胶干后铝合金明框压码安装。

结语

采光顶优势多使其成为现代建筑中常见的设计元素之一，人们对绿色建筑和可持续发展的提高，采光顶的的材料和技术值得更进一步探索研究，以提高各项功能性。采光顶将继续在建筑领域发挥重要作用，为人们创造更舒适、健康的室内环境和满足对建筑效果的突破。

参考文献

JGT 231-2018建筑玻璃采光顶技术要求 

建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）