一种用于变电站gis室的穿屋面建筑构造
【专利摘要】本实用新型公开一种用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，在屋面压型钢板与穿屋面立柱的结合部设有间隙，在与间隙对应的较低位置设置有汇水导流槽，并在邻近穿屋面立柱的来流方向设置倒V型分流板，结合部设有间隙作为少量雨水的泄水通道，由下部的汇水导流槽收纳并直接排至天沟；本实用新型方案以疏排为主，防堵为辅，汇水导流槽位于屋面压型钢板下部，穿屋面钢构件四周，保证结合部薄弱部位的雨(雪)水及时排出，已达到简化构造、安全持久防水的目的。
【专利说明】
一种用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造
【技术领域】
[0001]本实用新型属于输变电工程领域，涉及一种用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造。【【背景技术】】
[0002]变电站GIS室一般采用常规钢结构厂房，为优化变电站布置，节省占地，可将进出线挂线构架置于GIS室之上，S卩GIS室设计要考虑电气挂线对结构布置、构件受力及建筑构造的新要求。对于钢结构厂房，若考虑附带挂线功能，一般将厂房主结构纵向柱列钢架柱向上延伸，以悬臂立柱来承载高出屋檐的挂线梁，以原房屋钢结构作为上部构架的支撑结构。如图1所示，由于立柱要穿透屋面，必然破坏屋面构造的整体性，尤其是防水构造的完整性。
[0003]传统的单层工业厂房采用单坡或双坡屋面，屋面坡面平整，排水条件顺畅，按相应防水级别的要求进行屋面构造处理不存在问题。对于穿屋面钢结构构件，由于破坏了屋面的整体性，构件与屋面压型钢板结合处必然产生薄弱环节，因此对防水的要求很高。此外，由于钢结构一般刚度较小，考虑挂线的钢结构变形变位更加复杂多样，受力构件间的相对变形更易对防水构造，尤其对硬连接部位防水构造的整体性和耐久性造成不利影响。完全靠堵，保证滴水不漏，要么难以处理，要么构造复杂。因此，设计一种既能防漏，也能疏漏且相对简单的防水构造具有一定的现实意义。
[0004]泛水是惯用的防水构造。对于水平面和垂直面都比较平整且没有受力导致的相对变位或整体变位的情况，处理起来一般不存在难题。如图2所示，一方面，钢结构厂房屋面顶板为带纵肋的压型钢板，穿屋面立柱I表面则是直立且平整的，另一方面，承受活荷载的立柱受力状态下会产生变形，因此直接采用常规的泛水处理很难做到防而不漏且经久耐用。
[0005]如图3所示，为克服第一种弊端，可以在带肋顶板上再叠加一层通长的钢质附加盖板11，然后再在其上部进行泛水处理，外层泛水板10通过自攻螺钉与附加屋面压型钢板及钢立柱连接，起第一道防水作用，也对下部柔性防水起到防护作用。下部柔性泛水夹层直接与接触面采用粘接处理，其水密性要优于第一道防水。
[0006]由于增加了附加盖板，且没有克服因变形可能带来的隐患，因此有待完善此类穿屋面构造。
[0007]综合起来，上述防水构造具有如下缺点:
[0008]对于位于排水路径当中且处于低位的穿屋面立柱，往往需要附加通长面板，增加了材料用量；
[0009]在通长面板上进行常规泛水处理，仍无法避免结构变位可能带来的不利影响；
[0010]由于矩形立柱四周都是薄弱点，需要在拐角处采取额外的加强措施，以保证防水的连续性，相对复杂的构造增加了施工的难度和薄弱点。
[0011]相关术语
[0012]变电站:电网中的线路连接点，用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施场所；
[0013]GIS:六氟化硫封闭组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”(GasInsulated Switchgear)，它将变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关等，经优化设计有机的组成一个整体；
[0014]GIS室:GIS室是对GIS设备起维护作用的建筑物，一般采用单层钢结构厂房，GIS主设备位于GIS室内，以达到隔绝外部环境影响、便于维护的目的；
[0015]泛水:屋面防水层与突出结构之间的防水构造，目的是为了防止水平楼面或水平屋面与垂直墙面接缝处的渗漏；
[0016]天沟:屋面有组织排水用的沟槽，一般分为内天沟和外天沟。
【【实用新型内容】】
[0017]本实用新型目的在于克服现有技术缺陷，提供一种针变电站GIS室钢结构的穿屋面建筑构造，以克服因构件穿屋面造成的防水不连续、构造复杂，以及因耐久性及结构变位可能导致的渗漏问题。
[0018]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0019]—种用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，在屋面压型钢板与穿屋面立柱的结合部设有间隙，在与间隙对应的较低位置设置有汇水导流槽，汇水导流槽位于屋面压型钢板正下方，围绕穿屋面立柱周边设置，并与穿屋面立柱侧壁固定连接，在邻近穿屋面立柱的来流方向设置倒V型分流板，结合部设有间隙作为少量雨水的泄水通道，由下部的汇水导流槽收纳并直接排至天沟。
[0020]进一步，所述汇水导流槽正上方设置有断面呈倒L形的钢质挡水板，钢质挡水板沿屋面压型钢板与穿屋面立柱的结合部间隙、绕穿屋面立柱四周设置，且钢质挡水板与屋面压型钢板连接。
[0021]进一步，所述钢质挡水板与屋面压型钢板通过自攻螺钉连接，并采用密封胶密封。
[0022]进一步，所述汇水导流槽采用钢板制作，穿屋面立柱迎水面和侧面的汇水导流槽宽度要大于结合部间隙的宽度，汇水导流槽底板坡度与屋面压型钢板一致。
[0023]进一步，所述汇水导流槽围绕设置穿屋面立柱周边，在穿屋面立柱加工时与立柱预先焊接成整体。
[0024]进一步，所述倒V型分流板由带豁口的迎水面、连接在迎水面两边的导流尾板和固定用的支座组成，迎水面底部的豁口与压型钢板纵肋相适应，倒V型分流板与屋面压型钢板接触面不完全阻水，允许少量漏水通过汇入汇水导流槽。
[0025]进一步，所述穿屋面立柱周边设置有附加封板。
[0026]进一步，所述屋面压型钢板采用彩色涂层镀铝锌压型钢板。
[0027]本实用新型用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，在屋面压型钢板与穿屋面立柱的结合部设有间隙，在与间隙对应的较低位置设置有汇水导流槽，并在邻近穿屋面立柱的来流方向设置倒V型分流板，结合部设有间隙作为少量雨水的泄水通道，由下部的汇水导流槽收纳并直接排至天沟;本实用新型方案以疏排为主，防堵为辅，汇水导流槽位于屋面压型钢板下部，穿屋面钢构件四周，保证结合部薄弱部位的雨(雪)水及时排出，已达到简化构造、安全持久防水的目的。
[0028]本实用新型具有以下优点:
[0029](I)由于没有常规的泛水构造，立柱与屋面压型钢板脱开设置，避免了因构件变形对防水构造产生的不利影响；
[0030](2)改变了以防为主的传统做法，改为以疏排为主，防堵为辅；
[0031](3)与常规做法相比，由于不要求严格防水，避免采取复杂的防水构造措施，简化了施工难度；
[0032](5)薄弱环节少，环境适应性、耐久性相对较强，便于维护；
[OO33 ] (6)总体构造相对简单，节省材料；
[0034](7)除穿屋面立柱处需要特殊处理外，屋面其它部位无需采取附加措施，基本保证了坡屋面顶部的平整性和整体性；
【【附图说明】】
[0035]图1考虑挂线的GIS室三维透视图；
[0036I图2穿屋面构件常规构造示意图；
[0037]图3图2的面不意图；
[0038]图4本实用新型穿屋面构件改进构造的侧视图；
[0039]图5图4的2-2剖面示意图；
[0040]图6图4的3-3剖面示意图；
[0041 ]图7倒V型分流板平面示意图；
[0042]图8倒V型分流板迎水面立面示意图；
[0043]图9立柱迎水面过流断面图；
[0044]图10立柱侧面过流断面图；
[0045]图11立柱背水面过流断面图；
[0046]其中:1、穿屋面立柱;2、附加封板;3、倒V型分流板;4、钢质挡水板;5、汇水导流槽；
6、屋面压型钢板;7、压型钢板纵肋;8、360°直立锁边;9、天沟；10、泛水板；11、附加盖板；12、密封胶;51、迎水面;52、导流尾板;53、支座。
【【具体实施方式】】
[0047]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述:
[0048]参考附图4、5、6所示，本实用新型用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造以疏排为主，防堵为辅，为结合部预设雨(雪)水有组织排水通道，及时将屋面雨(雪)水排出。取消常规的泛水构造，在屋面压型钢板与穿屋面立柱的结合部设间隙，同时在对应的较低位置设置汇水导流槽5，在邻近立柱的来流方向设置倒V型分流板3。汇水导流槽5位于屋面压型钢板正下方，围绕穿屋面立柱I周边设置，并与立柱侧壁焊接。结合部预留间隙作为少量雨(雪)水的泄水通道，由下部的汇水导流槽收纳并直接排至天沟，而大部分雨(雪)水则直接沿区间内的顶层带肋屋面压型钢板排至天沟9。所述屋面压型钢板6采用彩色涂层镀铝锌压型钢板。
[0049]如图4所示，边柱延伸段穿过屋面，其檐口外侧设置排水天沟9，立柱两侧相邻的360°直立锁边8间的屋面作为一个独立的排水区间，其排水过程如下:区间雨(雪)水在穿屋面立柱I靠近屋脊一侧经倒V型分流板分流后，由立柱两侧排水通道直接排至天沟，这部分水流占该排水区间汇水量的绝大部分，最终经主通道排出；作为结合部薄弱点的辅助排水通道，仅考虑一小部分水流通过倒V型分流板3与屋面压型钢板、倒V型分流板与立柱之间的间隙汇入汇水导流槽5，然后排至天沟。
[0050]在穿屋面立柱I周边还设置有附加封板2。
[0051]与常规做法不同的是，结合部薄弱点不再要求防水止漏，这大大降低了常规防漏的构造要求，由于立柱与屋面压型钢板相互脱开，也克服了构件变形可能带来不利影响。
[0052]倒V型分流板的设计基于如下考虑:立柱两侧尚有较宽的排水通道，完全可以作为排水的主通道处理。立柱迎水面尚有一定宽度的水流，靠柱迎水面强制分流容易产生溢流和渗漏，且汇水导流槽不太可能做的太大，也没有必要考虑大过流能力，因此在较低位置设倒V型分流板，将迎水面雨(雪)水分流至两侧通道，仅按汇水导流槽接收少量雨(雪)水考虑，以保证这一小部分水(雪)水及时排出。
[0053]附图7、8为倒V型分流板的平面及立面示意图。整个倒V型分流板由支座53、带豁口的倒V型分流板迎水面51、倒V型分流板导流尾板52组成。倒V型分流板上的豁口是为了适应压型钢板纵肋7而设置的，构造上不要求倒V型分流板与屋面压型钢板接触面完全阻水，少量漏水完全可以流入通过汇水导流槽排掉。导流尾板起挡流和导流作用，避免分流后水流通过锁边折返后大量进入汇水导流槽两侧，导流尾板的长短可视变电站站址短时最大降水强度、排水区间雨水下泄强度进行适当调整。
[0054]如图9和图10所示，汇水导流槽5围绕立柱四周设置，其底板坡度与屋面压型钢板保持一致，保证通过立柱与屋面压型钢板结合部间隙一小部分下泄水流完全被收纳，并及时排至外天沟。汇水导流槽采用钢板制作，立柱迎水面、侧面汇水导流槽的宽度要大于结合部间隙的宽度，以保证足够富余的过流断面，阻断雨(雪)水外溢的可能，呈簸箕状，穿屋面立柱加工时与立柱预先焊接成整体。
[0055]如图11所示，为防止水流倒勾至屋面压型钢板下表面，汇水导流槽正上方设置断面呈倒L形的钢质挡水板4，钢质挡水板沿结合部间隙绕立柱四周设置，与屋面压型钢板通过自攻螺钉连接，并采用密封胶12密封。
[0056]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:在屋面压型钢板与穿屋面立柱(I)的结合部设有间隙，在与间隙对应的较低位置设置有汇水导流槽(5)，汇水导流槽(5)位于屋面压型钢板正下方，围绕穿屋面立柱(I)周边设置，并与穿屋面立柱侧壁固定连接，在邻近穿屋面立柱(I)的来流方向设置倒V型分流板(3)，结合部设有间隙作为少量雨水的泄水通道，由下部的汇水导流槽(5)收纳并直接排至天沟(9)。2.根据权利要求1所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述汇水导流槽(5)正上方设置有断面呈倒L形的钢质挡水板(4)，钢质挡水板沿屋面压型钢板与穿屋面立柱(I)的结合部间隙、绕穿屋面立柱(I)四周设置，且钢质挡水板(4)与屋面压型钢板连接。3.根据权利要求2所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述钢质挡水板(4)与屋面压型钢板通过自攻螺钉连接，并采用密封胶(12)密封。4.根据权利要求1所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述汇水导流槽(5)采用钢板制作，穿屋面立柱(I)迎水面和侧面的汇水导流槽(5)宽度要大于结合部间隙的宽度，汇水导流槽底板坡度与屋面压型钢板一致。5.根据权利要求4所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述汇水导流槽(5)围绕设置穿屋面立柱(I)周边，在穿屋面立柱加工时与立柱预先焊接成整体。6.根据权利要求1所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述倒V型分流板(3)由带豁口的迎水面(51)、连接在迎水面两边的导流尾板(52)和固定用的支座(53)组成，迎水面(51)底部的豁口与压型钢板纵肋(7)相适应，倒V型分流板与屋面压型钢板接触面不完全阻水，允许少量漏水通过汇入汇水导流槽(5)。7.根据权利要求1-6任一项所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述穿屋面立柱(I)周边设置有附加封板(2)。8.根据权利要求1-6任一项所述的用于变电站GIS室的穿屋面建筑构造，其特征在于:所述屋面压型钢板(6)采用彩色涂层镀铝锌压型钢板。
【文档编号】E04D13/04GK205444721SQ201620256857
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】张伟, 牛冲宣, 应捷
【申请人】中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司