景观群中经常有人问景观廊架屋顶的排水坡问题,我们来总结一下。屋顶封闭的景观廊架大多是钢结构的,我们此次也仅针对钢结构廊架的平屋顶展开论述,也包含类似顶面封闭的其他景观构筑物。
建筑专业中,屋顶排水坡是建筑设计的基本要素,遮风挡雨是基本功能需求。所有建筑设计图纸,必然会明确布置屋顶排水坡、雨水口及雨水管。景观属于野生专业,涉及专业面庞杂且缺乏相应相对完整的知识体系,大部分设计师景观施工图设计基本都是工作之后学习的,可能出现对于建(构)筑物设计有些不规范之处的情况。
一、廊架屋顶排水设计常见问题。
1、不重视排水问题,有意或者无意忽略掉了,图纸中不标注排水坡,如《15J012-1环境景观-室外工程细部造》图集第K7、K8页钢构廊架案例,顶面玻璃在平面图、立面图、剖面图、节点图中均没有标注排水坡度,图面备注也没有说明。
四面坡可以保证屋顶四边是水平的↑
单坡示意图↑
双坡示意图↑
3、对于檐口厚度较大的屋顶,有钢梁也有龙骨,此时可通过龙骨调坡,图纸上注明了排水坡度,但绘制剖面图时钢梁和龙骨都画成水平的,没有交代是通过钢梁调坡,还是龙骨调坡。如采用龙骨调坡有可能会对坡度高差预估不足,导致不能正确反映调坡及天沟所需空间厚度。
排水坡当然是为了更好地排水,有人会说,完全水平的屋面,只要四周没有遮挡也能排水,我们来具体分析。
1、钢结构屋面的钢梁、檩条或者龙骨,在自重及荷载的作用下会下挠,也就是说,即使设计的是水平的,但实际上是有下挠的。根据《GB50017-2017钢结构设计标准》附录B,钢结构主梁挠度限值为l/400,次梁挠度限值为l/250;根据《JGJ255-2012 采光顶与金属屋面技术规程》表4.2.2,钢梁的挠度限值为l/250,铝合金梁的挠度限值为l/180。假设一个矩形廊架的短边尺寸为3m,长边尺寸为8m,4根立柱。短边为次梁,挠度按l/250控制,次梁梁中部的下挠值可以允许为12mm,次梁搭接在主梁上,主梁按l/400控制,主梁中部最大下挠值可以允许达到20mm,两相叠加,下挠可达32mm。(当然,上述挠度变形限值是包含恒载与活载作用的,廊架的平时状态仅有恒载作用,挠度变形会小些,但下挠始终是存在的)
无坡或微坡案例↑
无坡或微坡案例↑
2、廊架屋顶常用的面板,如玻璃、阳光板、耐力板、铝板、钢板、不锈钢板,本身有板厚不够及加工质量导致的不平整问题,还有在自重及荷载的作用下的下挠问题。《JGJ255-2012 采光顶与金属屋面技术规程》表4.2.2,玻璃面板的挠度限值为短边/60。假设玻璃短边尺寸为1.5m,下挠可达25mm。在面板厚度没有经过力学验算时,其挠度还有可能大于规范允许值。
3、如果没有排水坡,如上所述,显然屋顶会积水。如果排水坡较小,加上屋顶挠度较大,也会有部分位置无坡或者倒坡,形成积水区。
(2)、对于玻璃等透明材质面板,如果积水,雨停后水分挥发了,水里的灰尘留下了,形成了锅底,难看至极。
三、排水坡度有没有具体的规范要求?
1、表中所述平屋面≥2%是特指钢筋混凝土平屋面,平屋面≥2%且采用结构找坡时≥3%,各规范的表述均如此。有人以此条为依据将采光顶和金属屋面排水坡定为≥2%,笔者认为不妥。
金属屋面≥5%;玻璃采光顶≥5%。
5、《JGJ/T 473-2019建筑金属围护系统工程技术标准》
(3)、不需要外审的项目,如受形式效果所限,双坡四坡不便,可按1%-1.5%单坡设计,同时结构设计严格控制挠度。屋顶微斜,尚可接受。
(4)、钢板屋面上做混凝土层和防水卷材,可按平屋面≥2%设计。
(5)、全焊接金属板屋面,可≥2%。
(6)、临时构筑物当排水与外观效果难以两全时,可优先考虑效果,无坡或微坡。
另外,建议方案设计阶段也要适当考虑功能问题,方案造型效果与功能相结合,才是恰到好处的设计。
五、屋顶调坡参考
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关于作者,从业20年室内、环艺、景观施工图设计师,自学结构,“非专业”景观结构设计师。本公众号分享景观结构设计知识,致力于解决景观园建结构设计痛点,开发景观结构计算工具,以实现对常见的景观构筑物进行快速简便的计算。欢迎关注!
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