一体化通风型金属屋面系统的制作方法

本发明属于大跨度高大空间的金属屋面领域，尤其适用于对屋面造型设计、自然通风采光、空间使用净高以及室内顶界面设计品质有较高要求的屋面系统。

背景技术：

大跨度高大空间建筑为了有效降低能耗和利于消防排烟，通常在屋面局部设置天窗，其中侧向天窗比水平天窗更有利于屋面防水，实际使用更广泛，但目前侧天窗屋面系统存在以下问题：1、支撑侧向天窗需在屋面结构桁架上设置附加结构，将侧向天窗与屋面相连，但附加结构增大屋面荷载，造成结构浪费；2、附加结构与桁架结构竖向叠加造成结构高度增大，导致室内使用空间减小；3、附加结构与桁架结构连接的构造复杂，造成施工难度及复杂程度增加；4、室内顶部设备管线直接从桁架结构内穿过，缺少专用设备管线空间设计，造成屋顶界面杂乱，室内品质降低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种一体化通风型金属屋面系统，其利用屋面空间桁架的结构高度，将屋面的通风采光系统、围护系统、设备管线系统及结构系统整合为一体化的集成单元模块。

本发明的技术方案为：金属屋面分为上金属屋面和下金属屋面，多个空间桁架凸出下金属屋面，空间桁架的上弦杆之间为上金属屋面；相邻空间桁架间为下金属屋面；空间桁架的凸出部分两侧形成侧向采光天窗，空间桁架内放置设备管线。

基于上述技术特征：空间桁架部分或全部凸出下金属屋面。

基于上述技术特征：侧向采光天窗为垂直安装。

本发明的基本构思是利用空间桁架的结构高度，可部分凸出屋面或全部凸出屋面，凸出部分两侧形成侧向采光天窗，平面的金属屋面被空间桁架分段，形成了位于空间桁架上弦杆之间的上屋面和相邻空间桁架间的下屋面，空间桁架内放置设备管线。通过一体化设计，将天窗结构与金属屋面的空间桁架结构合并，构造简单，减小结构高度；将空间桁架结构内部空间与设备管线空间合并，提升室内设计品质；将结构单元化模块、金属屋面单元化模块、设备管线单元化模块整合成一个集成单元模块，利于装配式快速施工，节约造价。

上述技术方案中：空间桁架的形式不限，长轴截面可为矩形或梭形等。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

1.本发明可有效提升室内空间净高。

2.本发明采用结构一体化设计，构造及施工更简单。

3.本发明可减少结构自身荷载，减少结构用钢量。

4.本发明采用侧向天窗，更利于通风排烟；侧向采光天窗宜为垂直安装，窗户开启时，更不易漏水。

5.本发明改变了以往大面积金属屋面较为单调的形式，高低起伏的屋面轮廓，形成丰富的屋面肌理。同时结合屋面桁架形式，拓展设计多样性。

6.本发明室内顶界面整洁干净，室内空间品质较高。

附图说明

图1为本发明实施方式的剖面图。

图2为本发明第一种实施方式的透视图。

图3为本发明第二种实施方式的透视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，一种一体化通风型屋面系统：包括上金属屋面1、下金属屋面2、空间桁架3、侧向采光天窗4、设备管线5、上弦杆6。金属屋面分为上金属屋面1和下金属屋面2，多个空间桁架3凸出下金属屋面2，空间桁架3的上弦杆6之间为上金属屋面1；相邻空间桁架3之间为下金属屋面2；空间桁架3的凸出部分两侧形成侧向采光天窗4，侧向采光天窗4竖向布置于上金属屋面1与下金属屋面2之间，且与空间桁架3固定，侧向采光天窗上下两端分别与上金属屋面1及下金属屋面2通过结构密封胶粘结形成封闭的围护系统。空间桁架3内放置设备管线5。

图1所示为空间桁架3全部凸出下金属屋面2，实际工程中，也可以部分凸出，图中所示仅为一种示意。上金属屋面1、下金属屋面2的构造本身属于现有技术。

如图2所示，空间桁架的长轴截面为矩形；图3所示的空间桁架的长轴截面为梭形。空间桁架的形式不限，可根据实际工程情况确定。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种一体化通风型金属屋面系统，其特征在于：金属屋面分为上金属屋面（1）和下金属屋面（2），多个空间桁架（3）凸出所述下金属屋面（2），所述空间桁架（3）的上弦杆（6）之间为所述上金属屋面（1）；相邻所述空间桁架（3）之间为所述下金属屋面（2）；所述空间桁架的凸出部分形成侧向采光天窗（4），所述空间桁架（3）内放置设备管线（5）。

2.根据权利要求1所述的一种一体化通风型金属屋面系统，其特征在于：所述空间桁架（3）部分或全部凸出所述下金属屋面（2）。

3.根据权利要求1所述的一种一体化通风型金属屋面系统，其特征在于：所述侧向采光天窗（4）为垂直安装。

技术总结
本发明属于大跨度高大空间的金属屋面领域的一体化通风型金属屋面系统，技术方案为：金属屋面分为上金属屋面和下金属屋面，多个空间桁架凸出下金属屋面，空间桁架的上弦杆之间为上金属屋面；相邻空间桁架间为下金属屋面；空间桁架的凸出部分两侧形成侧向采光天窗，空间桁架内放置设备管线。其利用屋面空间桁架的结构高度，将屋面的通风采光系统、围护系统、设备管线系统及结构系统整合为一体化的集成单元模块。

技术研发人员：亢智毅;吴博文
受保护的技术使用者：华东建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2020.12.08