一、工程概況
1．本工程為杭州灣跨海大橋海中平臺(tái)改造項(xiàng)目平臺(tái)部分，移動(dòng)天窗寬2.1米長(zhǎng)3.6米，安裝在玻璃
采光頂邊部。杭州灣跨海大橋位于浙江省境內(nèi),長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的東南部，北鄰上海，南接寧波市，西有杭州市，東臨舟山群島。該工程項(xiàng)目位于杭州灣跨海大橋南航道橋以南約1.7km下游150m，通過匝道橋與大橋主線連接。
2．建設(shè)單位:杭州灣大橋工程指揮部。
3．建筑設(shè)計(jì)單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
二、設(shè)計(jì)構(gòu)思
移動(dòng)天窗采光頂位于杭州灣平臺(tái)三層正面的前端，左右各一樘呈三角形分布，從建筑設(shè)計(jì)方面考慮，為了不影響觀光平臺(tái)整體建筑效果，不想過于突顯移動(dòng)天窗，避免擋住平臺(tái)后部的建筑造型，所以移動(dòng)天窗采光頂?shù)恼w設(shè)計(jì)高度較低，只有1.8米高度,在移動(dòng)天窗打開的時(shí)候，人可以從平臺(tái)二層內(nèi)部樓梯到達(dá)平臺(tái)三層，天窗的設(shè)計(jì)要求是整體可以滑動(dòng),在有人進(jìn)出入口的時(shí)候天窗自動(dòng)打開而不影響通道的使用。移動(dòng)天窗在平臺(tái)的位置詳見下圖:
三、傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
移動(dòng)天窗實(shí)際上就是把建筑采光屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開合機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩者結(jié)合起來，天窗采用隱框幕墻做法可以整體滑動(dòng)，寬2.1米長(zhǎng)3.6米, 考慮到開啟時(shí)間短，抗風(fēng)能力強(qiáng)、自動(dòng)化等性能，所以在設(shè)備上采用了單組的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)開關(guān)。電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置向天窗的開閉提供動(dòng)力，能雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，即通過換向開關(guān)改變電流的方向以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，利用齒輪傳動(dòng)接受電機(jī)的動(dòng)力，改變旋轉(zhuǎn)方向，并將動(dòng)力傳給滑動(dòng)桿，使天窗實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)；同時(shí)又將動(dòng)力傳給凸輪，使凸輪觸動(dòng)限位開關(guān)進(jìn)行開閉。移動(dòng)天窗的開關(guān)由控制開關(guān)和限位開關(guān)組成，通過操作這些開關(guān)，令天窗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，在不同狀態(tài)下正常工作，在天窗移動(dòng)的軌道前后端部采用防滑裝置，避免天窗在移動(dòng)過程中偏離軌道。控制系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)字控制電路，并設(shè)有定時(shí)器、蜂鳴器和繼電器等，其作用是接受開關(guān)輸入的信息，通過數(shù)字電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，確定繼電器的動(dòng)作控制天窗開閉,并且開啟方式有電動(dòng)與手動(dòng)兩種以滿足不同情況下的開啟需要。
四、材料的選用
針對(duì)玻璃屋面水源的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)之初就必須考慮防水結(jié)構(gòu)，材料的選擇至關(guān)重要，往往縫隙是滲漏的主要通道，選擇的
密封膠不但要防水密封，同時(shí)還要考慮各種環(huán)境因素對(duì)密封膠老化性的影響，為確保節(jié)點(diǎn)防水的質(zhì)量，應(yīng)該充分利用各種材料的特點(diǎn)。選材上應(yīng)盡量采用高
強(qiáng)度、高彈性、高延伸性材料。該工程的地理環(huán)境位于海中央,海水所含氯離子濃度較高,天窗的龍骨及傳動(dòng)系統(tǒng)耐腐蝕要求很高,所以選用了
鋁合金構(gòu)件體系動(dòng)力系統(tǒng)，在此環(huán)境下可以增加使用次數(shù)保證其使用壽命；所有
鋼材表面采用
氟碳噴涂處理，
不銹鋼點(diǎn)式配件采用316不銹鋼材質(zhì)，為防止玻璃自爆發(fā)生墜落傷人，玻璃選用
鋼化夾層玻璃。軌道采用鋁合金材料，通過T型連接鋼件的承托調(diào)平左右各布置一道，軌道前端和后端設(shè)有限位裝置。
五、防水設(shè)計(jì)
移動(dòng)天窗防水設(shè)計(jì)是一個(gè)防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，防水系統(tǒng)主要包括排水和防水，由于空間角度的轉(zhuǎn)換，天窗承受的雨水
荷載大大增加，匯水面積比垂直
玻璃幕墻大，因此進(jìn)行有效的排水設(shè)計(jì)，避免積水是重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該把開合位置的天窗高出玻璃屋面位置，可以讓移動(dòng)天窗上的雨水直接排到玻璃屋面上，再由屋面有組織排出，天窗
型材對(duì)接縫處的密封，不能光采用密封膠密封的傳統(tǒng)做法，
打膠密封這只是一種理想狀態(tài)下的設(shè)計(jì)，實(shí)際效果往往事與愿違，因?yàn)榇蚰z操作時(shí)很難對(duì)打膠表面進(jìn)行處理，打膠量無法有效控制，密封膠用量一旦過大，會(huì)把玻璃鑲嵌槽堵塞，而且存在由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的位移，
硅酮密封膠密封很難百分之百保證密封
可靠度，為了避免此接縫漏水，可設(shè)計(jì)一個(gè)柔性EPDM材質(zhì)的披水
膠條塞緊堵頭，擋住大部分的水，少部分的水進(jìn)入擋水
鋁板內(nèi)腔后因?yàn)槭ワL(fēng)的壓力在自重的作用下沿著鋁板面往下排出，用于移動(dòng)天窗與屋面玻璃的連接過渡，一方面可以防止水的滲漏，另一方面保證天窗移動(dòng)性能不受影響。
六、結(jié)束語
移動(dòng)天窗的采光頂作為21世紀(jì)最具有前途的新型建筑結(jié)構(gòu)之一，不僅可以作為標(biāo)志性的建筑場(chǎng)館特色之一，還可以廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中，改善人類生活品質(zhì)，在建筑設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
