一种半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统及其施工方法与流程

本发明属于幕墙建筑施工领域，特别涉及一种半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统及其施工方法。

背景技术：

目前随着采光顶玻璃幕墙外观形式多样化，常规的框架式幕墙和单元式幕墙的构造方式，对带有屋脊和屋谷的折线形坡屋面施工效果不佳、且安装措施和成本等方面均存在很大的问题。尤其，如何在屋脊和屋谷处进行安装连接，同时具有良好的操作性，并可保证连接处的防水性，缺少针对性设计。应对不同的安装条件如何简化步骤、批量施工，减少现场安装工序也是设计系统的重点。

技术实现要素：

本发明提供了一种半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统及其施工方法，用以解决具有屋脊和屋谷的采光顶玻璃幕墙安装时在连接处的连接结构设计、防水设计以及便捷施工等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统，包含呈w形的屋顶坡面，连接于屋顶坡面处的玻璃或面板，连接于屋脊上方的顶连件，连接于顶连件处的灯具，以及连接于屋谷处的谷连件；

所述顶连件包含连接于屋脊上方的顶连板、连接于顶连板上方的顶转接件、连接于顶转接件上方的顶扣盖、连接于顶扣盖两侧的顶封边以及连接于顶扣盖中的灯具；

所述谷连件包含连接于屋谷上方的谷连板、连接于谷连板上方的谷转接件、连接于谷转接件上方的谷扣盖、以及连接于谷扣盖两侧的谷封边；

所述顶连板和谷连板均为竖条形板，竖条形板在屋脊和屋谷长向通长或间隔设置；

所述顶扣盖与顶转接件间、谷扣盖与谷转接件间均连接有防水带，且防水带两端分别延伸至玻璃或面板侧边的顶端连件和谷端连件上；

还包含两相邻玻璃、两相邻面板或一侧为玻璃相邻侧为面板处拼接缝处填充的泡沫棒和密封胶。

进一步的，所述顶转接件包含连接于顶扣盖下方的顶扣件、连接于顶扣件下方的顶插件以及连接于顶扣件和顶插件中间的顶l形连板。

进一步的，所述顶扣件为倒u形件且开口处两侧均向内有翻边，通过向内的翻边与顶插件顶部连接；顶插件包含一横条形板和垂直连接于横条形板下方的两平行板，横条形板沿屋脊通常设置，两平行板对应插接顶连板。

进一步的，所述顶l形连板的阴角向下，顶l形连板有两个且二者横部分别连接于顶插件顶部；每个顶l形连板竖部向上弯折通过可拆卸连接的框连件与对应的玻璃下部边框连接；所述框连件为f形件，f形件背面与玻璃下部边框连接，f形件上部开口处通过紧定螺钉与顶l形连板适应连接。

进一步的，所述顶扣盖包含u件、连接于u件底部两侧的l形件以及u件内部的用于连接灯具的横板，两侧的l形件阴角向上且与u件底边呈钝角连接，l形件外侧面还连接有阴角向下的l形钩；

所述顶封边连接于玻璃或面板外侧，包含阴角向下的长l形件、连接于长l形件横部外侧的凸起和横部顶端的u形槽，u形槽开口向上对应连接顶扣盖中l形件外侧的l形钩。

进一步的，所述谷转接件包含连接于谷扣盖下方的谷扣件、连接于谷扣件下方的谷插连板以及连接于谷扣件和谷插件中间的谷u形连板；

所述谷扣件为倒u形件且开口处两侧均向内有翻边，通过向内的翻边与谷插件顶部连接；谷插件包含一横条形板和垂直连接于横条形板下方的两平行板，横条形板沿屋谷通常设置，两平行板对应插接谷连板。

进一步的，所述谷u形连板的两侧边与底边呈钝角连接，且侧边通过螺栓连接有方形插件，方形插件与玻璃或面板下的边框可拆卸连接。

进一步的，所述谷扣盖包含口字形件、连接于口字形件底边两侧的水平杆、连接于口字形件两侧顶部的竖向杆以及设置在竖向杆和口字形件侧边垂向上的一组l挂钩，l挂钩阴角向下；所述谷封边分别连接于谷扣盖两侧，包含阴角向下的l形件，l形件竖部外侧设置有一组阴角上的l形插杆，此l形插杆对应口字形件侧边的l挂钩设置，l形件横部端部设置有呈锐角的回钩，回钩与玻璃或面板外侧面通过密封胶连接。

进一步的，所述顶端连件顶部包含直板和间隔连接于直板一侧的一组凸起，顶端连件未连接凸起一侧与面板或玻璃侧边胶粘，凸起一侧连接防水带；所述谷端连件包含f形板，连接于f形板上部开口处下横边底面和f形板竖部端部的折线板，折线板与f形板合围成不规则多边形适应连接处的形状，f形板上部开口处粘接有防水带。

进一步的，半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统的施工方法，具体步骤如下:

步骤一、基于屋顶坡面尺寸，将待安装的玻璃和面板预先进行单元化分格，在工厂内将面板和玻璃分别与其主龙骨和边框组装完成；屋脊处的玻璃和/或面板的下部边框上安装框连件与顶端连件；屋谷处的玻璃和/或面板下部的边框处安装谷端连件和方形插件；

步骤二、在现场先定位安装与房屋主体连接的顶连板和谷连板，调整好标高和水平位置；

步骤三、同步安装与谷连板上部连接的谷转接件，其中，谷转接件中谷插件与谷连板插接并通过螺栓固定连接，谷扣件在谷连板长向通长连接并通过螺栓与谷插件固定连接，谷u形连板在谷连板长向间隔设置并通过螺栓与顶插件固定连接；其中谷u形连板除谷扣件不安装，便于后续操作；

步骤四、安装与顶连板上部连接的顶转接件，其中，顶转接件中顶插件与顶连板插接并通过螺栓固定连接，顶扣件在顶连板长向通长连接并通过螺栓与顶插件固定连接，顶l形连板在顶连板长向间隔设置并通过螺栓与顶插件固定连接，其中，顶l形连板处顶扣件不安装，便于后续施工操作；

步骤五、将标记好顺序的玻璃和面板依次通过机械设备吊装就位，先将屋脊处的玻璃和/或面板下部的边框与顶l形连板连接；其中，在顶l形连板上安装顶扣件而后通过密封胶密封；而后，依次安装顶转接件上部的防水带、顶扣盖和顶封边，并在连接处通过密封胶进行防水和密封；

步骤六、再将屋谷处的玻璃和/或面板下部的边框与谷u形连板连接；其中谷u形连板处安装谷扣件并用密封胶密封；依次安装谷转接件上部的防水带、谷扣盖和谷封边，并在连接处通过密封胶进行防水和密封；将未处于房谷和房脊上的拼接缝处通过泡沫棒和密封胶进行防水和密封，由此完成采光顶玻璃幕墙系统的安装施工。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过在屋脊处顶连板和顶转接件设置，便于连接屋脊处的玻璃或面板，其中顶插件与顶连板连接为整个顶转接件提供里承力基础，顶l形连板利于通过可拆卸的框连件与两侧的玻璃或面板连接且易于现场调解安装角度，顶扣件则利于上部防水带的铺贴安装；

2）本发明通过顶扣盖和顶封边的设置，便于灯具的安装和屋脊连接处的密封；通过顶端连件的设置利于防水带端部的固定和密封，且通过密封胶的连接使得连接处的结构更具一体性；

3）本发明通过屋谷处谷连板和谷转接件设置，便于连接屋谷处的玻璃或面板，其中谷插件与谷连板连接为整个谷转接件提供里承力基础，谷u形连板利于通过可拆卸的方形插件与两侧的玻璃或面板连接且易于现场调解安装角度，谷扣件则利于上部防水带的铺贴安装；通过谷扣盖和谷封边的设置，利于屋谷连接处的密封；通过谷端连件的设置利于防水带端部的固定和密封，且通过密封胶的连接使得连接处的结构更具一体性。

此外，本发明能够满足折线型玻璃采光顶整体视觉效果的同时，有效增加板块的变位能力；有效的保证在采光顶玻璃幕墙的防水性；简化工艺，可减少现场加工、安装工序，易于控制工程质量；板块可以拆卸，维修保养方便，维护及面板更换；减小现场材料种类，便于管理应用；在高层建筑中，可以减小工人高空置留时间，提高安全性。本发明与房屋主体结构的具有三维可调节性调，结合单元化设计保证了整个幕墙体系的受力合理性及稳定性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是w形屋顶坡面半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统示意图；

图2是屋脊玻璃幕墙连接结构示意图；

图3是顶转接件结构示意图；

图4是顶扣件结构示意图；

图5是顶l形连板结构示意图；

图6是顶插件结构示意图；

图7是顶扣盖和顶封边连接结构示意图；

图8是顶扣盖结构示意图；

图9是顶封边结构示意图；

图10是顶扣盖和顶扣件连接结构示意图；

图11是框连件结构示意图；

图12是顶端连件结构示意图；

图13是屋谷玻璃幕墙连接结构示意图；

图14是谷转接件结构示意图；

图15是谷扣件结构示意图；

图16是谷u形连板结构示意图；

图17是谷插件结构示意图；

图18是谷扣盖和谷封边连接结构示意图；

图19是谷扣盖结构示意图；

图20是谷封边结构示意图；

图21是谷扣盖与谷扣件连接结构示意图；

图22是谷端件结构示意图；

图23是方形插件结构示意图；

图24是玻璃幕墙拼接缝处连接结构示意图。

附图标记：1-屋顶坡面、2-屋脊、3-屋谷、4-玻璃、5-面板、6-顶连件、61-顶连板、62-顶转接件、621-顶扣件、622-顶l形连板、623-顶插件、63-顶扣盖、64-顶封边、65-框连件、66-顶端连件、67-灯具、7-谷连件、71-谷扣盖、72-谷封边、73-谷转接件、731-谷扣件、732-谷u形连板、733-谷插件、74-谷端连件、75-谷连板、76-方形插件、8-防水带、9-边框、10-泡沫棒、11-密封胶。

具体实施方式

以某高层建筑采光顶玻璃幕墙设计为例，如图1所示，高层建筑屋顶呈w形设计，其中屋脊2突出，针对此屋顶坡面1采用半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统。半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统包含连接的呈w形的屋顶坡面1，连接于屋顶坡面1处的一侧玻璃4和另一侧装饰铝面板5，连接于屋脊2上方的顶连件6，连接于顶连件6处的灯具67，以及连接于屋谷3处的谷连件7。

如图2所示，以两侧均为玻璃为例，也可为一侧玻璃另一侧为装饰或功能性面板5。顶连件6为铝制型材，包含连接于屋脊2上方的顶连板61、连接于顶连板61上方的顶转接件62、连接于顶转接件62上方的顶扣盖63、连接于顶扣盖63两侧的顶封边64以及连接于顶扣盖63中的灯具67。

本实施例中，顶连板61为竖条形钢板，条形钢板底部与两侧边框9底部伸出的顶杆夹持固定。顶转接件62、顶扣盖63和顶封边64通过钢材或铝材制作而成。顶扣盖63与顶转接件62间粘接有防水带8，且防水带8两端分别延伸至玻璃4侧边的顶端连件66上。

如图3至图6所示，顶转接件62包含连接于顶扣盖63下方的顶扣件621、连接于顶扣件621下方的顶插件623以及连接于顶扣件621和顶插件623中间的顶l形连板622。顶扣件621为倒u形件且开口处两侧均向内有翻边，通过向内的翻边与顶插件623顶部螺栓连接。顶插件623包含一横条形板和垂直连接于横条形板下方的两平行板，横条形板沿屋脊2通常设置，两平行板对应插接顶连板61，并通过螺栓和锯齿咬合连接。顶l形连板622的阴角向下，顶l形连板622有两个且二者横部下侧面与顶插件623顶部通过锯齿咬合连接；每个顶l形连板622竖部向上弯折通过螺栓连接的框连件65与对应的玻璃4下部边框9连接。

如图7至图9所示，顶扣盖63包含u件、连接于u件底部两侧的l形件以及u件内部的用于连接灯具67的横板。两侧的l形件阴角向上且与u件底边呈钝角连接，两侧的l形件与u件的侧边分别形成u形槽，此u形槽可用于排水。l形件外侧面还连接有阴角向下的l形钩。

本实施例中，顶封边64连接于玻璃4外侧，包含阴角向下的长l形件、连接于长l形件横部外侧的凸起和横部顶端的u形槽，u形槽开口向上对应连接顶扣盖63中l形件外侧的l形钩。

如图10所示，在顶扣盖63与顶扣件621连接时，通过顶扣盖63内部横向两侧的螺钉进行连接，且在顶扣盖63内部螺钉顶部连接处设置有挡板和密封防水胶；螺钉下端穿过防水带和顶扣件621顶部。顶扣件621顶部两侧设置有挡板用于限制防水带的侧向位移。

如图11和图12所示，顶端连件66顶部包含直板和间隔连接于直板一侧的一组凸起，顶端连件66未连接凸起一侧与面板5或玻璃4侧边胶粘，凸起一侧粘接固定防水带8；此外，边框9上方伸出有阴角向上的l形固定件，l形固定件顶部也卡接防水带8。框连件65为f形件，f形件背面与玻璃4下部边框9连接，f形件上部孔内设置紧定螺钉调节与l形连接板622的相对位置。

如图13所示，以两侧均为玻璃4为例，也可为一侧玻璃4另一侧为装饰或功能性面板5。谷连件7为铝制型材，包含连接于屋谷3上方的谷连板75、连接于谷连板75上方的谷转接件73、连接于谷转接件73上方的谷扣盖71、以及连接于谷扣盖71两侧的谷封边72。本实施例中谷连板75为竖条形钢板在屋谷3长向间隔连接设置，条形钢板底部与两侧边框9底部伸出的顶杆夹持固定。谷扣盖71与谷转接件73间连接有防水带8，且防水带8两端分别延伸至玻璃4侧边的谷端连件74上。

如图14至图17所示，谷转接件73为钢制或铝制型材，谷转接件73包含连接于谷扣盖71下方的谷扣件731、连接于谷扣件731下方的谷插连板以及连接于谷扣件731和谷插件733中间的谷u形连板732。谷扣件731为倒u形件且开口处两侧均向内有翻边，通过向内的翻边与谷插件733顶部螺栓连接。

本实施例中，谷插件733包含一横条形板和垂直连接于横条形板下方的两平行板，横条形板沿屋谷3通常设置，两平行板对应插接谷连板75并通过螺栓连接和锯齿咬合连接。谷u形连板732的两侧边与底边呈钝角连接，谷u形连板732底边下侧面与谷插件733通过锯齿咬合连接，且侧边通过螺栓连接有方形插件76，方形插件76与玻璃4下方边框9通过螺栓或螺钉可拆卸连接。

如图18至图20所示，谷扣盖71和谷封边72均为钢制或铝制型材。谷扣盖71包含口字形件、连接于口字形件底边两侧的水平杆、连接于口字形件两侧顶部的竖向杆以及设置在竖向杆和口字形件侧边垂向上的一组l挂钩，l挂钩阴角向下。

本实施例中，谷封边72分别插接于谷扣盖71两侧。谷封边72包含阴角向下的l形件，l形件竖部外侧设置有一组阴角上的l形插杆，此l形插杆对应口字形件侧边的l挂钩设置，l形件横部端部设置有呈锐角的回钩，回钩与玻璃4外侧面通过密封胶11连接。

如图21所示，在谷扣盖71与顶扣件谷扣件731连接时，通过谷扣盖71外侧延边两侧的螺钉进行连接，且在谷扣盖71螺钉顶部连接处防水带向上翻边并密封防水胶和泡沫棒；螺钉下端穿过防水带和谷扣件731顶部。谷扣件731顶部两侧设置有挡板用于限制防水带的侧向位移。

如图22和图23所示，谷端连件74为钢制或铝制型材。谷端连件74包含f形板，连接于f形板上部开口处下横边底1面和f形板竖部端部的折线板，折线板与f形板合围成不规则多边形适应连接处的形状，f形板上部开口处粘接有防水带8。方形插件76为钢制或铝制型材，方形插件76与谷u形连板732一侧设置有圆弧形缺口，二者通过螺栓在圆弧形缺口处可拆卸连接，且方形插件76通过螺钉与玻璃4下方的边框9可拆卸连接。施工时，方形插件76与玻璃4或面板5下方的边框9连接后，从u形连板732两侧插入连接，方形插件76中设置紧定螺钉调整边框9与u形连扳732的相对位置。

此外，除了屋脊2和屋谷3处，在玻璃幕墙分单元安装时，相邻玻璃单元拼接缝处如图24所示，在拼接缝处填充有泡沫棒10和密封胶11。此外在两相邻面板5或一侧为玻璃4相邻侧为面板5处拼接缝处，同样也可充有泡沫棒10和密封胶11，用于固定连接和防水。

结合图1至图24，进一步说明半单元式采光顶玻璃幕墙安装系统的施工方法，具体步骤如下:

步骤一、基于屋顶坡面1尺寸，将待安装的玻璃4和面板5预先进行单元化分格，在工厂内将面板5和玻璃4分别与其主龙骨和边框9组装完成；屋脊2处的玻璃4和/或面板5的下部边框9上安装框连件65与顶端连件66；屋谷3处的玻璃4和/或面板5下部的边框9处安装谷端连件74和方形插件76。

步骤二、在现场先定位安装与房屋主体连接的顶连板61和谷连板75，调整好标高和水平位置。

步骤三、同步安装与谷连板75上部连接的谷转接件73，其中，谷转接件73中谷插件733与谷连板75插接并通过螺栓固定连接，谷扣件731在谷连板75长向通长连接并通过螺栓与谷插件733固定连接，谷u形连板732在谷连板75长向间隔设置并通过螺栓与顶插件733固定连接；其中谷u形连板732除谷扣件731不安装，便于后续操作。

步骤四、安装与顶连板61上部连接的顶转接件62，其中，顶转接件62中顶插件623与顶连板61插接并通过螺栓固定连接，顶扣件621在顶连板61长向通长连接并通过螺栓与顶插件623固定连接，顶l形连板622在顶连板61长向间隔设置并通过螺栓与顶插件623固定连接，其中，顶l形连板622处顶扣件621不安装，便于后续施工操作。

步骤五、将标记好顺序的玻璃4和面板5依次通过机械设备吊装就位，先将屋脊2处的玻璃4和/或面板5下部的边框9与顶l形连板622连接；其中，在顶l形连板622上安装顶扣件621而后通过密封胶密封；而后，依次安装顶转接件62上部的防水带8、顶扣盖63和顶封边64，并在连接处通过密封胶11进行防水和密封。

步骤六、再将屋谷3处的玻璃4和/或面板5下部的边框9与谷u形连板732连接；其中谷u形连板732处安装谷扣件731并用密封胶密封；依次安装谷转接件73上部的防水带8、谷扣盖71和谷封边72，并在连接处通过密封胶11进行防水和密封；将未处于房谷和房脊上的拼接缝处通过泡沫棒10和密封胶11进行防水和密封，由此完成采光顶玻璃幕墙系统的安装施工。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。