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在设计过程中,我们对已经建成的轻钢结构屋面进行了调查,发现均存在不同程度的漏水现象。本文针对屋面漏水原因进行具体分析,并提出解决方案。
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1轻钢结构屋面形式
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屋面作为建筑最上层的承重结构和围护结构,在整个建筑中发挥着至关重要的作用。其主要作用是能够抵抗风、雨、雪的侵袭以及太阳的辐射,并承受屋顶的自重和屋顶上的风荷载、雪荷载以及屋面上人的荷载。轻钢结构屋顶根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、各种轻质屋面板、GRC板、金属拱形波纹屋面板、复合压型钢板等多种类型⋯。轻钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色压型板或彩色钢板夹芯板。
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2屋面板的连接形式
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屋面板在连接上分为长向连接和侧向连接两种。长向连接主要是搭接,即上坡板压下坡板,搭接处设置专用防水密封胶加固定专用压条,而侧向连接的方式目前主要有以下3种。
(1)普通搭接。普通搭接又分为带密封胶槽和不带密封胶槽两种,其屋面板见图1。
(2)暗扣式连接。屋面板见图2。
(3)咬合式连接。咬合式屋面板又分为180。咬合和360。咬合,如图3所示。

3屋面维护系统各部位漏水原因及解决方案
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3.1屋脊部位
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屋脊处波峰太高,屋脊盖板无法保证防水;纵向搭接不放胶泥或硅胶,形成缝隙而漏水;屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接,热胀冷缩强度不够而拉断铆钉,形成漏水;屋脊盖板与屋面板之间不敷设堵头,或堵头放置不规范而脱落形成漏水。解决方案:屋脊板、高低跨相交处的泛水板与屋面彩色压型钢板的连接采用搭接连接,搭接长度不宜小于200mm,搭接部位应设置挡水板和堵头,或设置防水堵头材料,屋脊板之间搭接部位的连接件间距不宜大于50mm。彩钢屋面在靠近屋脊处,施工时将钢板向上翻起30mm,能有效防止雨水从接口处进入室内而造成的渗漏。泡沫堵头用屋脊盖板压紧,填塞盖板和彩钢压型板之间的空隙。
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3.2采光板部位
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采光板板型与屋面板板型不吻合,采光板两侧波峰高于屋面板,安装后,由于采光板与彩钢屋面压型板的热膨胀系数不一致,密封过严形成采光板内外气压差,毛细水从采光板两侧缝隙进入屋面内部漏水;采光板纵向搭接长度不够,且胶泥老化失去粘性;纵向胶泥脱落;采光板和彩钢板之间为刚性搭接,中间的缝隙未密封。解决方案:防水螺钉施打在波峰上部;在设计中,应选择采光板的厚度、刚度与彩钢板的厚度、刚度协调,使两板波形一致,注意两板的搭接长度与接缝的密封。在满足采光、檩条的要求条件下,尽可能减小采光板的厚度,避免出现由于采光板多层搭接,造成搭接口空隙过大而导致渗漏发生。采光板处的收边板应与采光板密封牢固,纵向两侧胶泥要加宽,并铺设波峰上部,防止毛细水渗入。
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3.3屋面开孔部位
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开孔未按设计节点进行防水处理,钢堵头放置未敷设防水胶泥和硅胶;开孔四周预留范围较小,雨水流淌不畅,容易积水;开孑L内部四周未加结构件,形成低凹积水;开孑L四周包边搭接未进行防水处理;防水施工存在阻水现象,形成积水。解决方案:按设计图纸施工并严格施工工序,铺设胶泥、硅胶;开孑L四周预留范围必须满足排水要求;墙面、屋面开孑L后必须进行防水处理;后增围护开孔尽量要增设檩条或角钢结构,减小围护变形;防水施工安装必须严密、平整,使水流顺畅。
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3.4山墙泛水[]
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屋面泛水部位也是防水薄弱部位,处理不好就会造成渗漏。应注意山墙泛水材料的选择,搭接长度(搭接长度不宜小于200mm),以及女儿墙顶的收边,如图4所示。

3.5天沟部位
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该部位漏水的主要原因是:内天沟焊接接头存在缝隙,容易形成渗水;天沟和雨水管管径设计过小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有做封水板;屋面板外伸人天沟长度不足,水会倒流人厂房内部。解决方案:挑出屋面板的长度,应超过天沟内壁50mm以上;适当加大天沟的深度,让天沟雨水不超过搭接缝;屋面板端头用彩钢板封包,并做出滴水。如图5所示

3.6砖墙与轻钢屋面连接部位
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该部位容易形成漏水隐患,屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因是应力不同而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。解决方案:为防止温度变形,采用两次收边连接处理,见图6。与砖墙连接时,收边应有一定角度,并完全密封;收边间应预打密封胶。

4屋面维护系统漏水其他原因分析
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4.1设计方面
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(1)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)规定:门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中的较大值,南方地区屋面坡度不宜小于5%。在实际设计工程中,建设单位为节省资金或者其他原因要求尽量减小屋面坡度,设计单位又往往死搬硬套规定,不考虑实际情况,导致很多工程屋面坡度过小,造成屋面雨水不能及时排到天沟,使得屋面积水,造成屋面渗水现象。
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(2)落水管数量不足,雨水沿天沟流动距离远,时间长,造成壅水;墙面外板上部未增设L型收边件,造成天沟内侧漏水隐患。屋面雨水系统未按规范设置溢流措施,雨水强度超过雨水系统排放能力时就会超过搭接缝,甚至漫上屋面,造成事故。
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(3)规范规定构件变形控制值,檩条挠度L/180,屋面梁挠度L/180(式中L为受弯构件的跨度)。若屋面檩条截面设计太小、间距过大,在风荷载作用下檩条和压型板变形就会过大,变形所产生的凹陷部位容易出现积水。
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4.2材料选取方面
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(1)选用的材料质量差,如雨水管材选用塑料管材,因其强度差,易老化。
(2)采光板和屋面彩板的板型选用不合适。如波峰太小,侧向搭接就少,不利于排水。
(3)围护的彩板过薄,经使用一段时间后,因雨水的腐蚀或受温度的影响而变形,从而造成板之间
缝隙的增大而漏水。
(4)压型板基板镀锌层质量不好,涂层太薄,导致压型板使用寿命短,因长期日晒老化和锈蚀损坏而导致漏水。
(5)自攻螺丝胶垫质量太差引起的开裂,玻璃密封胶或硅酮耐候胶因固化后的龟裂、僵硬等而导致漏水。
(6)扣板明显变形,相邻两板的板高、间距均不同,扣板拉钉未采用防水拉钉或防水密封胶密封覆盖。
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4.3施工方面
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(1)施工中对屋面围护不注意保护,随意踩踏,破坏了屋面的平整度甚至出现裂纹,密封胶未打到量,位置设置不正确,拉铆钉过多,并且未进行防水处理。
(2)天沟不进行防腐。有些施工单位的天沟防腐只是刷防锈漆或者沥青漆,使用一段时间后,天沟腐蚀严重。
(3)屋面板存在搭接问题。虽然在搭接处采用了聚氨酯密封胶和缝合钉等处理,安装往往很难达到设计理论标准,导致漏雨。
(4)天沟横向没有坡度。制作时应留一定坡度,坡度不小于0.5%。
(5)关键节点部位施工马虎。女儿墙等根部阴角没有按规定做成圆弧或圆弧太小,卷材端边收头密封不严,上口白铁皮变形,固定点稀少加之密封材料封口不好。伸出屋面的管道的根部堵洞不严,管道四周找平层没有高出附近找平层,防水层泛水高度不够。保温层施工遇雨,排气槽堵塞,排气孔设置不合理,造成保温层长期浸水。
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4.4使用方面
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(1)房屋在使用过程中随意增加荷载,导致屋面板变形。特别是在屋面檩条上随意增加荷载,檩条变形,导致屋面积水、积雪。
(2)雨水篦积污较多,存在阻水。
(3)防水胶、密封胶老化,使用过程中缺少必要维护。
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4.5解决方案
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(1)设计人员应严格按照规范设计,不得因为节省造价而随意降低设计指标,设计人员应多去施工现场,结合实际情况进行设计。
(2)设计人员应根据实际情况做出详细合理的节点大样,不能盲目套用标准图集上的节点。在设计屋面檩条的时候,应该保守一点,不要为了节省钢材而降低檩条的高度。檩条高度高一点,有利于防漏。
(3)屋面板应采用防水性能较好的板型。根据市场调查,760型现场复合板、475型彩钢板、675型彩钢板,咬合360。至少180。,几乎没有漏水现象,虽然这几种板型安装比较繁琐,但使用效果良好。
(4)屋面防水材料的选择,应选用质量信得过的厂家。由于金属屋面板的材料特性,应选用适合于金属板屋面的防水材料,如具有较高的粘结强度、好的追随性,以及耐候性极佳的丁基橡胶防水密封粘接带,作为金属板屋面的配套防水材料。
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5结束语
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在实际工程中,采取上述措施进行构造处理,能取得良好的防水效果。如陕西安康某油脂公司的小包装车间,轻钢结构,总长为52.4m,跨度为l8.5m。在设计中,屋面板采用750型彩钢板,0.6mm厚,收边采用0.6mm厚彩钢板,天沟采用2.5mm厚钢板。通过在设计、选材、施工、使用中采取以上措施,防水效果良好,未有渗漏现象发生。
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造成轻钢结构屋面维护系统漏水的因素有很多,要想从根本上解决问题,首先设计初期必须认真对待,确定合理的设计方案,做好一头(防水层的收头),二缝(变形缝、分格缝),三口(水落口、出人口、檐口)和四根(女儿墙根、设备根、管道根、烟囱根)等泛水部位的细部构造处理;设计完善,安装到位,构造合理,使用得当,服务跟进;从施工上制定维护系统防水施工专项方案,各个专业相互协调配合,这样才能确保轻钢结构屋面维护系统滴水不漏。总之,无论采用何种形式安装,只要按照一定的施工工艺和有关规定进行,就可以减少或避免漏水问题的发生。