采光天窗及其改造方法与流程

本发明涉及建筑物的屋面结构及屋面改造领域，特别涉及一种采光天窗及其改造方法。

背景技术：

采光顶是指建筑物的屋顶、雨篷等的全部或部分被玻璃、塑料、玻璃钢等透光材料取代，所形成的具有装饰和采光功能的建筑顶部结构构件。随着建筑技术的发展，采光顶的使用日渐增多，甚至成为某些类型公共建筑设计的流行手法，如宾馆、大型商业中心、展览馆中的共享空间、入口篷等等。采光顶不仅可提供遮风避雨的室内环境，还可将室外的光影变化引入室内，使人有置身于室外开放空间的感觉，能够满足人们追求自然情趣的愿望；另外采光顶可以提供自然采光，减少照明开支，其丰富多样的采光顶造型，还增强了建筑的艺术美感。

为满足具有采光顶建筑物内部的通风和消防排烟需求，在建筑物的顶部或侧面通常需要开设开启窗，开设在建筑物侧面开启窗的通风效果不如开设在建筑物顶部的天窗效果好，但因采光顶一般形状不规则且一旦设计不当容易漏进雨水，给室内造成不便，因而设计难度较大。一些较老的采光顶，原来未考虑消防排烟或自然通风，后期想通过改造，需要增加能开启的窗户，同时又不能影响商场正常营业，对这一类大型的采光顶改造需要单独的做出改进方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种采光天窗的改造方法，其具有改造时不影响原采光顶下的区域正常使用，改造后可进行消防排烟和自然通风的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采光天窗的改造方法，包括以下步骤：

s1，分析原采光顶的形状，确定原采光顶的长边方向和宽边方向，确定较短的一边为宽边；

s2，在原采光顶上的做一层钢性防护层，钢性防护安装在原光顶的胶缝位置上；

s3，在原采光顶的原工字钢上焊接多组钢结构，多组钢结构沿原采光顶的长边方向布置形成屋面结构；

s4，在每组钢结构上安装可打开采光天窗；

s5，打胶收口；

s6，拆除原采光顶中的玻璃板块和钢性防护层。

通过采用上述技术方案，分析原采光顶的形状，在跨度较短的宽边上布置上钢结构，钢结构沿跨度较长的长边方便布置多个，形成屋面结构，在每个钢结构上安装可打开采光天窗，并将原有的采光顶的玻璃板块去除，形成新的采光顶结构，可在新的采光顶上实现消防排烟和自然通风；原采光顶上具有做一层钢性防护，且钢结构从原采光顶的外部延伸至上部，并不会影响原采光顶下的区域，比如在商场改造时，不影响正常营业。

进一步设置：所述s3中的钢结构的焊接步骤包括：

s31，在原工字钢上焊接工字钢梁，工字钢梁沿采光顶的长边方向布置多组，每组工字钢梁具有四根，每两根工字钢梁连接在采光顶的宽边方向的两侧；

s32，在每组工字钢梁上焊接工字钢柱；

s33，在每组工字钢柱上利用螺栓固定工字钢轨道，工字钢轨道平行的布置两根，分别连接在采光顶的宽边方向的两侧的工字钢柱上。

通过采用上述技术方案，在原工字钢上增加四根工字钢梁，并在工字钢梁焊接上竖向的工字钢柱，工字钢轨道可通过螺栓安装在工字钢柱上，形成屋面结构，基于原工字钢焊接处的钢结构的支撑基础较为稳定。

进一步设置：所述s3中的钢结构的焊接步骤还包括：

s34，在工字钢柱和工字钢轨道之间的夹角处安装工字钢斜撑，加强屋面结构体系。

通过采用上述技术方案，工字钢斜撑连接在工字钢柱和工字钢轨道之间的夹角处，形成三角支撑结构，三角支撑更为稳定，确保工字钢轨道的具有足够的承重能力、抗侧向剪切力以及抗震能力。

进一步设置：在所述s31步骤中，在原工字钢与工字钢梁的夹角处焊接加筋板；

在所述s32步骤中，在工字钢梁与工字钢柱的夹角处焊接加筋板。

通过采用上述技术方案，加筋板加强了钢结构与原工字钢的焊接强度，确保足够的承重能力。

进一步设置：所述s4中的可打开采光天窗可以是平移天窗或旋转天窗。

通过采用上述技术方案，采光天窗具有多种，满足可打开形式即可。

进一步设置：所述s4中的安装平移天窗的安装步骤包括：

s41，在两根工字钢轨道之间安装两组钢骨架及面板，两组钢骨架及面板的中点为工字钢轨道的中点，在中点处安装盖顶挡水铝板；其中，钢骨架为滑开式窗骨架。

通过采用上述技术方案，工字钢轨道上的面板可朝向两侧滑动打开，采光空间更大，消防排烟和自然通风效果更好。

进一步设置：所述s4中的安装旋转天窗的安装步骤包括：

s42，在两根工字钢轨道之间安装钢骨架，在钢骨架上铰接面板。

通过采用上述技术方案，工字钢轨道上的面板可利用铰接翻转打开，与滑动天窗对比，采光空间不受滑动距离的限制，每一个面板均可打开，消防排烟和自然通风的效果更好。

进一步设置：当原采光顶的长边方向呈弧形时，同一组钢结构内的两根工字钢轨道相互平行，相邻组钢结构的相邻工字钢轨道形成补偿弧度的夹角，夹角小端至大端方向依次布置多根补偿钢，补偿钢上安装盖顶挡水铝板。

通过采用上述技术方案，通过补偿弧度的夹角可形成弧形的采光顶，并利用补偿钢对夹角进行结构增强，该补偿夹角也确保了在具有弧形的情况下，提供平行的工字钢轨道供平移天窗滑动，通过安装盖顶挡水铝板对夹角处进行防水处理。

进一步设置：所述s2步骤中的钢性防护层的施工步骤包括：

s21，利用原光顶的胶缝位置螺栓连接钢连接件；

s22，先铺设一层镀锌钢板，并利用紧固件将其固定在钢连接件上；

s23，在镀锌钢板上铺设一层细木工板，并利用紧固件将其穿过层镀锌钢板并连接在钢连接件上。

通过采用上述技术方案，利用钢性防护层的钢板对原采光顶的钢化玻璃进行防护，避免相互影响。细木工板铺设在钢板上侧，提供适当的减震功能。

本发明的另一目的是提供一种采光天窗，其具有可进行消防排烟和自然通风的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采光天窗，利用上述的改造方法制得。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1、分析原采光顶的形状，在原采光顶上增加可打开采光天窗，并将原有的采光顶的玻璃板块去除，形成新的采光顶结构，可在新的采光顶上实现消防排烟和自然通风；

2、原采光顶上具有做一层钢性防护，且钢结构从原采光顶的外部延伸至上部，并不会影响原采光顶下的区域，比如在商场改造时，不影响正常营业。

附图说明

图1是采光天窗平面布置图；

图2是图1的a-a截面示意图；

图3是b处放大示意图；

图4是采光天窗的其中一组钢结构的示意图；

图5是工字钢轨道的结构示意图；

图6是工字钢轨道中点处的盖顶挡水铝板布置示意图；

图7是相邻工字钢轨道之间的盖顶挡水铝板布置示意图。

图中，1、原采光顶；2、钢性防护层；21、细木工板；22、镀锌钢板；23、钢连接件；3、钢结构；31、工字钢梁；32、工字钢柱；33、工字钢轨道；34、工字钢斜撑；35、加筋板；36、补偿钢；4、可打开采光天窗；41、平移天窗；42、钢骨架；43、面板；5、盖顶挡水铝板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

第一种优选实施方式：

一种采光天窗的改造方法，包括以下步骤：

s1，分析原采光顶1的形状，确定原采光顶1的长边方向和宽边方向，确定较短的一边为宽边，如图1所示，原采光顶1的形状为弧形，弧顶两端的方向为长边方向，径向方向为宽边方向。

s2，如图2和图3所示，在原采光顶1上的做一层钢性防护层2，钢性防护安装在原光顶的胶缝位置上；具体的，钢性防护层2的施工步骤包括：

s21，利用原光顶的胶缝位置螺栓连接钢连接件23；

s22，先铺设一层镀锌钢板22，并利用紧固件将其固定在钢连接件23上；

s23，在镀锌钢板22上铺设一层细木工板21，并利用紧固件将其穿过层镀锌钢板22并连接在钢连接件23上。

s3，如图2和图4所示，在原采光顶1的原工字钢上焊接多组钢结构3，多组钢结构3沿原采光顶1的长边方向布置形成屋面结构；钢结构3的焊接步骤包括：

s31，在原工字钢上焊接工字钢梁31，工字钢梁31沿采光顶的长边方向布置多组，每组工字钢梁31具有四根，每两根工字钢梁31连接在采光顶的宽边方向的两侧；

s32，在每组工字钢梁31上焊接工字钢柱32；

s33，在每组工字钢柱32上利用螺栓固定工字钢轨道33，工字钢轨道33平行的布置两根，分别连接在采光顶的宽边方向的两侧的工字钢柱32上。

s34，在工字钢柱32和工字钢轨道33之间的夹角处安装工字钢斜撑34，加强屋面结构体系。

其中，在s31步骤中，在原工字钢与工字钢梁31的夹角处焊接加筋板35；

在s32步骤中，在工字钢梁31与工字钢柱32的夹角处焊接加筋板35。

s4，在每组钢结构3上安装可打开采光天窗4，可打开采光天窗4为平移天窗41或旋转天窗；

s4中的安装平移天窗41的安装步骤包括：

s41，如图1和图6所示，在两根工字钢轨道33之间安装两组钢骨架42及面板43，两组钢骨架42及面板43的中点为工字钢轨道33的中点，

在中点处安装盖顶挡水铝板5；其中，钢骨架42为滑开式窗骨架。

如图5和图7所示，当原采光顶1的长边方向呈弧形时，同一组钢结构3内的两根工字钢轨道33相互平行，相邻组钢结构3的相邻工字钢轨道33形成补偿弧度的夹角，夹角小端至大端方向依次布置多根补偿钢36，补偿钢36上安装盖顶挡水铝板5。

s4，在每组钢结构3上安装可打开采光天窗4，可打开采光天窗4为旋转天窗；

在s4中的安装旋转天窗的安装步骤包括：

s42，在两根工字钢轨道33之间安装钢骨架42，在钢骨架42上铰接面板43。

s5，打胶收口；

s6，拆除原采光顶1中的玻璃板块和钢性防护层2。

通过上述的改造方法，在原采光顶1上增加可打开采光天窗4，并将原有的采光顶的玻璃板块去除，形成新的采光顶结构，可在新的采光顶上实现消防排烟和自然通风；并且，利用原采光顶1上具有做一层钢性防护，且钢结构3从原采光顶1的外部延伸至上部，并不会影响原采光顶1下的区域，比如在商场改造时，不影响正常营业。

另一种优选实施方式：

一种采光天窗，利用上述第一种优选实施方式的改造方法制得。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。