关键词： 全溢流式环形排水天沟， 铝箔丁基防水胶带，双曲面金属屋面，插槽式定位节点。
一.弁言
中国贵州六枝特区，中国的煤都，是当年中国西南大三线的中央，上世纪六十年代伴随大三线决策开拓贵州六盘水能源钢铁，为大三线第一个紧张基地!在当年，六枝特区便是设在贵州郎岱县。后来六枝特区、盘县、水 城三地合并而来为现在的六盘水市，是贵州省地级市。没有大开拓前，这里是少数民族聚居的高山苦寒之地。
“这是一个分歧凡响的博物馆，要用最当代的表现手腕展示当年的培植者们在大三线的奋斗精神，展示那块地皮的自然和人文的变迁史”这是惟邦国际建筑设计集团的著
名建筑设计师汪克师长西席对我说的第一句话,他是这个博物馆的创意设计者又是项目的组织履行者。
图1.1原地宗矿洗煤厂、六枝影象三线培植博物馆
二.博物馆工程概况
地宗矿洗煤厂、六枝影象三线培植博物馆项目总用地面积：143494m2(合215亩),
总建筑面积24848m2,个中一期总用地面积23342m2(合35亩),总建筑面积8652m2。
一期为主题博物馆：包含有碗型影院、接待中央、翱翔影院及三线培植博物馆。利用原有建筑进行改造。设计理念是修旧如旧，保护工业遗产。(图1.1)
碗型影剧院：建筑面积1800㎡，碗型环幕投影视觉宽阔，360度空间成像表现，极具立体感，其以高新科技展示投影影像，时尚震荡。
接待中央：建筑面积1026㎡，位于园区的入口处，通过接待中央可以问询理解园区的情形，有效勾引游客进入园区。(已在《发泡铝板与双层防水布局技能在建筑外围护上的运用 --贵州“六枝影象”三线培植博物馆》 文章中作了详细的先容)
三线培植博物馆：建筑面积3230㎡，紧张是征集、典藏、陈设和研究三线期间代表职员和培植的工业遗产的实物场所。
翱翔影院：翱翔影院建筑面积266㎡，全体画面布满球体，六声道的立体声效果，影厅内的动感平台，是集液压、电器自动化掌握、打算机动画为一体的高科技系统工程。
三.碗型影剧院椭球体的设计与施工技能
碗型影剧院：建筑面积1800㎡，碗型环幕投影视觉宽阔，360度空间成像表现，极具立体感，其以高新科技展示投影影像，时尚震荡。碗型影剧院的形状是一个标准的椭球形状水平剖析为长轴，垂直方向为短轴。表面 用异形铝单板装饰，有着很强当代感。
椭球体碗型影剧院的外景照片
全体椭球体置于有着老旧沧桑感的原“地宗矿洗煤厂”内长满青草和各式野花的坡地上。它与老水塔、旧厂房、废弃的传送架等当年的工业建筑融在了一起。这充满当代感的椭球与动感十足的一群几何菱形体相互呼应 ，更显博物馆的神秘。(图3.1)
碗型影剧院椭球体是由金属构造为主体构造支撑，通过檩托、二次弧形钢管檩条来支承硬防水板，底层的硬质防水镀锌钢板(厚度为1.5mm)块之间利用了铝箔丁基橡胶防水胶粘带作为板块之间搭接缝的防水连接布局。代替了以前在硬防水防板块之间采取“Ω”型钢槽的做法。用聚乙烯为防潮隔层;保温层为80mm保温棉;外层防水采取了厚度为0.9mm的扇形弯弧板直立锁边铝镁锰金属屋面板和防水透气膜;在高直立锁边上部安装了Φ50×3的弧 形铝支撑管。弧形铝管作为最外层彩色立体造型装饰板块的支承构件 。
我们在该项目的球形双曲面金属屋面的设计与施工中采取了多项新技能和新工艺。比如采取铝箔防水胶带作为二次防水布局(镀锌钢板硬防水层)的粘接密封材料;采取了全溢流式环形排水天沟;对口插槽式节点定位安装外 装饰板块等。用新的设计和工艺方法来确保建筑的利用功能。
3.1 主体钢构造与屋面檩条的设计
这个项目的主体钢构造在设计过程中走了不少的弯路，构造的支配方案做过多次修正，但还是没有考虑到外部金属屋面的支撑构造体系，导致了在主体构造上又增长了一层转接构造，以此来对支承金属屋面的环形檩条 进行二次支撑。
主体钢构造的支配，是采取了投影方向矩形网格分布，在球体的中部的桁架分割尺寸和边部的桁架分割尺寸相差很大，特殊是在边部的四个边角部位，险些没有能够支撑环形次龙骨的支点，只好再从主体钢构造的外部 按经线方向再加一层竖向钢檩条，来支承水平支配的环形钢管檩条(纬线方向)。以此作为铝镁锰直立锁边金属屋面板和外装饰面板的根本支承构造。(如图3.1.1~3.1.4)
3.2 铝箔丁基胶带作为二次防水(硬防水层)的密封材料
这个椭球体的内部是一个非常当代的多维立体翱翔影院和戏院。在演出时，全体画面是布满在球体内部的。参不雅观职员或不雅观众以传送带的形式使他们能在画面中有游动，以此来感想熏染这多维、立体、翱翔的震荡。这是一整 套电动液压等自动设备掌握的精密系统。以是对椭球体的外围护构造的各项物理性能指标哀求很高，特殊对防水性能的哀求是极为严格的。如果有雨水的渗入，将会对内部的举动步伐造成很严重的影响。
为了能确保防水性能，我们在外层采取了直立锁边金属屋面的防水层，在中部设置了防水透气膜的软防水层，在最内侧设置了1.5MM厚的钢板硬防水层。以此来保障整体屋面的防水性能。特殊是这层1.5MM厚的钢板硬防水层，其防水布局能有效的办理在极限状态下，如有水渗入到保温层内也能进一步阻挡水进入室内。
以往我们在利用这种硬防水布局时，是在硬防水的每块防板块之间竖向采取“Ω”型钢槽的做法，横向采取高下搭接的做法来防止水的进入内部。但这种方法给加工和安装造成了一定的困难，特殊是在水平方向的接口 处，易涌现错位、漏钉孔的情形，质量也不易掌握。
根据本项目的形状的实际情形，我们为彻底办理以往涌现的硬防水层不严的问题，在该项目首次利用了表面覆盖铝箔材料的防水胶带。用它作为基层钢板搭接部位的防水连接布局。
丁基胶粘防水胶带的型号是多种多样的。这里说的防水胶带，紧张是指丁基橡胶防水密封胶粘带其标准为《丁基橡胶防水密封胶粘带》JCT 942—2004，简称为“丁基胶粘带”。那么什么是丁基橡胶粘带呢?按标准规 定的措辞便是：“以饱和聚异丁烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶等为紧张质料制成的，具有粘接密封功能的弹塑性单面或双面卷状胶粘带。”
我们在该项目上所利用的是单面胶粘带，表面覆盖材料为金属铝箔和无纺布覆面材料两种，其厚度为1.5毫米，宽度为80毫米的丁基胶粘带。(如图3.2.1~3.2.3)
3.3 金属屋面板全部都采取了弧面扇形板
在双曲面金属屋面板的排版设计中，可以采取多种形式进行金属板块的排布组合。但除了整体采取弧面扇形板以外，其他的排布形式都会涌现过量接口的问题。为了担保形状可能会采取焊接或搭接的做法，给屋面板的 防水性能增加了大量不可控的成分。特殊是采取接口焊接的做法，在温度荷载的浸染下可能会造成焊口裂纹、变形等诸多问题。为了担保椭球体的整体防水性能，我们采取了加工难度大、技能含量高、本钱造价高但安装接口最 少，整体性能好的满铺铝镁锰金属弧面扇形板作为椭球体的外围护构造。(如图3.3.1、~3.3.3)
球体的长轴直径为43.1米，短轴直径为38.1米，距地面最大球体高度为20.4米;扇形板的最小端尺寸为140mm，扇形板的最宽处尺寸为490mm; (如图3.3.2)
在扇形金属板支配时，我们将椭球体的水平最大直径处做为上、下板的转接接口。在接口的上部为正防水板，接口的下部为反向防水面板，在反向防水板上的雨水在自重的浸染下能直接排到地面。(如图3.3.5~3.3.6)
从椭球的形状顶部排烟透风口处，顺弧形往下，将扇形屋面板纵向分割为四段，上两段采取了搭接技能进行防水连接，中部段采取排水天沟的两个立边进行连接，下部段在最大直径处采取上压下搭接的做法。(如图 3.3.3~3.3.6)
这样最大单板的长度可以掌握在九米范围以内，以防止在事情状态下由于温度应力的影响使金属面板产生过大的变形，对金属屋面的物理性能产生的影响。
3.4 椭球形金属屋面全溢流式环形排水天沟
金属屋面不锈钢排水天沟，是指在建筑物顶部采取金属板作为防水屋面时，设置在金属屋面的下凹部位，起到网络雨水浸染并能通过排水管系统有组织的将雨水排出的凹型沟槽。一样平常采取不锈钢板制作成“U”形或矩 形的排水系统，叫不锈钢排水天沟。不锈钢天沟的浸染是网络雨水，并能通过排水管系统有组织的迅速将雨水排出。
排水天沟槽设计时，在充分考虑到其自身的排水、引水的功能外，还要考虑到排水天沟是全体屋面系统的一个组成部分。其功能要完全。特殊是在保温、隔热、隔声及装饰性能上要根据不同的项目进行专门的设计。
该项目是一个基本完全的椭球形双曲面金属屋面，其排水天沟的设置在什么位置上最能起到汇水和排水的浸染呢?我们针对该项目的实际情形进行了仿照试验和实际的丈量。根据其功能和事理结合其他工程的设计案例 确定了不锈钢天沟的详细的位置和断面形状尺寸。详细的布设位置是从椭球体的最大直径处，也便是在正斜面和反斜面扇形板的交卸处。垂直向上5米的水平切点位置，也是最大直径环形檩条往上第五根水平檩条处设置不锈钢 排水天沟。(图3.4.1~3.4.2)
天沟的位置确定后，我们对天沟的排水功能的保障和在极限状态下排水状况进行全面的剖析。从不锈钢排水天沟的断面设计，到环形天沟在受温度应力浸染下其变形的状态，以及如何对这种水平天沟的纵向底部排水坡 度和排水系统的设置，进行充分的论证剖析。终极确定了椭球体水平环形不锈钢排水天沟的设计方案。
该项目水平环形天沟的长度为117米(弧长)。共分为六个区域，每个区域的天勾弧长为19.5米。根据天沟上部的面积和当地的雨水情形，打算出汇水量和水流速。根据数据确定在每段天沟内设置两个重力落水系统。在相 邻两段天沟的水平方向设计成坡度为2%方向相反的排水沟槽(规范中规定为大于1%)。
在天沟的最低处，不锈钢槽的矮立边上的顶部位置，设计成外折批水布局。批水板与不锈钢槽立板为一个整体。使批水板挡住直立锁边金属板的端头部位(图3.4.2)。使其形成批水布局。确保在极限状态下，如果排水天沟内的水无法从落水口顺利排出，可以把天沟的矮立边部位当作溢流口，使雨水顺利的排到室外。
3.5 三角形立体外装饰面板采取了插槽式定位安装节点
外层装饰面板为彩色三角形立体外装饰面板，其设计造型给了这个普通的椭球体增长了极大的立体感和生命力。使球面的视觉效果更为丰富。
在初期的方案设计时装饰面板是一块块不规则的矩形板。有平板，也有立体彩色板块。它们也都是通过圆形环状铝管与直立锁边屋面板系统连接的。每块装饰面板由高下两根铝管通过转接件支承，这是一套很成熟的技能。(图3.5.1~3.5.5)
经由多次优化之后，终极确定为以三角形彩色立体装饰板为主体的装饰面层。其连接固定形式也是由初期的多点固定连接。改为上边两个固定点挂接，下边缘由一个固定点以插接的方法插入底层板块儿的上边缘。这样 ，在固定点减少了1/3的情形下，连接更为稳定。
我们在设计该节点时目的是为理解决装饰面板由方形改为三角形之后，其背后的两根支承铝管会显露在视线范围内。对外饰效果有很大的影响。我们将上部的铝支承管上移，下部的支承管取消，其连接固定是靠插入在 下快板上边缘的插入点来固定的。
这样在外视线的范围内看不到起支承浸染环形铝管。这种全新的连接节点设计，在减少近一半连接铝管和连接件的情形下，即提升了连接的可靠度又提高了外装饰效果。得到了全面切实其实定。
四.结束语
近年来，双曲面造型的金属屋面系统，越来越多的运用在国内外大型建筑中。这些异型屋面在给建筑增彩的同时也我们带来诸多的烦恼。个中反应最强烈，涌现问题最多的是渗水、漏水征象。这可以说是大型金属屋面质量上的顽症，究其缘故原由该当是多方面的。个中板块之间的缝隙(胶缝)，是否能在各种工况的状态下实时担保其在设计时哀求的气密、水密等各项物理性能，是担保项目整体性能的一个非常主要的成分。再则便是排水系统设的计不到位，特殊是对排水天沟的设计没有充分剖析在事情状态时的适应、折衷情形，造成不锈钢排水天沟的利用功能失落效，而造成屋面漏水的严重后果。这些成分很值得我们研究总结。
本文中的内容是结合本工程项目，剖析并先容了在方案设计、施工图设计、屋面施工过程中的技能问题。是我在设计和实践中的一点履历总结和大胆的探索，如果能给金属屋面系统设计师们供应一些有益的启示就深感欣慰了。
六枝影象·三线培植家当园位于贵州六枝特区地宗矿洗煤厂， 在这里贵昆线及株洲至六盘水复线铁路穿境而过，贵阳至六枝的韶光只有2个半旁边;六枝影象·三线培植家当园距安顺、黄果树机场均为60公里。
现在交通极为便利，多么希望大家在看了这篇文章之后能打起行装，到贵州的大山深处，到那个有着一丝神秘色彩的山谷里。亲临现场体会一下只有在那里才能感想熏染到的神秘气息。(图4.1、4.2)我相信“三线培植博物 馆”一定会使您心灵震荡!让你的思想穿梭于过去与现在之间，让你与以往有着不一样的感想熏染!
参考文献
[1] 王德勤，不锈钢排水天沟的设计，《建筑幕墙》，2017年，第2期[2] 《采光顶与金属屋面技能规程》，中华公民共和国行业标准, JGJ 255-2012[3] 王德勤， 金属屋面的排水、防水布局特点，《幕墙设计》，2019年，.第2期[4] 王德勤，板块装置式金属屋面双层防水布局技能解析，《中国门窗幕墙行业技能与市场剖析报告》 ,2018—2019年度阅读到这里，如果有收成，给我也给自己点个赞吧！
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本日关于「排水」椭球形金属屋面＋全溢流式排水天沟【案例解析】（本文来源于中国幕墙网，供于学习和互换，向原作者致谢，若有涉及到版权及内容问题请联系我将在第一韶光处理！
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