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摘要：屋面漏水是轻钢结构厂房常见的问题，本文从经济性的角度解读了常用的三种屋面防水体系设计的适用性，并提出了防渗漏措施。
关键词：轻钢结构厂房 屋面防水体系方案防渗漏措施
Abstract: the roof leak is light steel structure plant common problem, this paper, from the economy's point of view the commonly used three kinds of roof waterproof the applicability of the system design, and put forward the seepage prevention measures.
Keywords: light steel structure workshop roof waterproof system scheme leakage measures
中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：
一、前言
近年来，随着我国建筑钢结构技术的急速发展和机械化程度的日益提高，钢结构建筑发展十分迅速，大量的大型工业厂房、会展中心、体育场馆、交通枢纽等建筑采用了钢结构。在工业建筑邻域，轻型钢结构及其配套的轻质金属板材维护体系凭借其施工周期短、造价相对较低、大跨度灵活空间、立面简洁美观、适应性强、便于生产发展等优越性，得到了较为广泛的应用。然而，每当遇到集中降雨(降雪、融雪)的季节，金属板材屋面都会或多或少的出现漏水现象，尤其是在轻钢结构厂房中更为严重。这一长期存在的严峻问题不仅影响建筑的正常使用，而且造成了一定的经济损失，甚至会引发严重的事故。
造成屋面漏水的因素很多，有设计、施工、材料及使用维护等方面的因素。在设计时应体现“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理、技术可靠、经济适用”的原则，确定屋面的设防等级，保证防水层达到规定的使用年限。
二、轻钢结构厂房屋面防水体系的设计方案
以下，以普通联合厂房为例，仅就长春地区进行分析，设计三种常用的屋面防水方案，针对性地供设计参考选用（目前，工业建筑无相关的节能设计要求，方案中的屋面传热计算仅作为应用示例）。
1.压型钢板复合保温屋面，用料及分层做法由上往下依次为：
1) ≥0.6厚上层压型钢板(可选用YX51-380-760)
2) 玻璃棉卷毡（不燃烧体，以120mm厚，24kg/m3为例）
3) 0.2mm厚隔热反射箔
4) 0.5厚底层压型钢板(可选用YX15-225-900)
屋面传热系数计算
围护结构名称 围护结构各层材料
内表面换热系数 外表面换热系数
压型钢板复合保温屋面 材料名称 厚度δ 导热系数λ 修正系数α 热阻R=
δ/(λ.α) аn аw
玻璃棉
卷毡 m W/(m.℃) m2.℃/W W/(m2.℃) W/(m2.℃)
0.12 0.048 1.05 2.38
ΣR= 2.38 8.7 23
传热系数K=1/(1/аn+ΣR+1/аw) W/(m2.℃) 0.39
由于价格上的优势，在目前的轻钢结构厂房屋面维护体系中，绝大部分采用的是这种经济型的压型钢板自防水系统。然而其构造上存在的缺陷导致屋面漏水最为严重，设计中需慎重。
2.压型钢板复合保温屋面+三元乙丙卷材屋面漏点修补
此方案在压型钢板复合保温屋面的基础上，在屋面（女儿墙、内檐沟、内天沟、屋脊、变形缝、高低跨、纵向搭接及屋面孔洞等）宜渗漏部位通过使用专用的自粘带，将三元乙丙卷材与压型钢板屋面粘接。三元乙丙卷材具有优异的柔性、弹性以及超过300%的延伸率，使得卷材能够更好地贴服于复杂的压型钢板屋面上。相较于压型钢板自防水的构造而言，此种接缝修补的防水措施具有更卓越的长期表现：优异的耐候性、耐久性及密封性，不受屋面板位移的影响，对于温湿度无特殊要求，安装修补经济便捷以及减少VOC排放等多种优异性。通常，这是在现有屋面漏水情况下的一种后续修补措施。此处，作为一种屋面防水的经济适用型过渡方案，在设计中用于加强压型钢板复合保温屋面关键节点部位的防水。
3.压型钢板复合保温卷材防水屋面，用料及分层做法由上往下依次为：
1) ≥1.5mm厚改性PVC防水卷材（机械固定）
2) 聚酯无纺布隔离层（130g/m2，空铺）
3) 挤塑聚苯板保温层（燃烧性能B2级，以80mm厚，30kg/m3为例）
4) 0.3mm厚聚酯膜隔汽层
5) 0.8厚卷材防水屋面专用压型钢板(可选用YX35-125-750或YX51-240-720)
屋面传热系数计算
围护结构名称 围护结构各层材料
内表面换热系数 外表面换热系数
压型钢板复合保温卷材防水屋面 材料名称 厚度δ 导热系数λ 修正系数α 热阻R=
δ/(λ.α) аn аw
挤塑聚
苯板 m W/(m.℃) m2.℃/W W/(m2.℃) W/(m2.℃)
0.08 0.03 1.15 2.32
ΣR= 2.32 8.7 23
传热系数K=1/(1/аn+ΣR+1/аw) W/(m2.℃) 0.40
注：不超过4层的丁、戊类厂房(仓库)，屋面可采用难燃烧体的轻质复合屋面板，内填充材料的燃烧性能不应低于B2级；保温层还可采用高强度岩棉板、立纤维玻璃棉板(表面复合防火板)等，屋面防火等级达到A级。
压型钢板复合保温卷材防水屋面在防水性能、保温性能及维修便捷等方面具有巨大的优势，目前已在一些有较高防水要求的轻钢结构建筑中广泛应用，是一种非常值得推广的屋面防水系统。但是，由于其造价远高于传统的压型钢板复合保温屋面而不受业主青睐，在普通的轻钢结构厂房中并不常用。
以上三种方案,其屋面围护系统综合造价分别在150～180元/m2、180～220元m2、300～360元m2之间，不同的价格区间基本由不同的屋面防水方案所致。根据笔者对一些轻钢结构厂房屋面使用情况的调查以及在各地区实际工程设计中的经验体会，建议设计者和使用方应通过权衡的比较，选择适合项目特点的屋面防水方案。例如：在严寒地区，天沟因积雪冻结造成排水不畅产生渗漏的情况较为普遍，在设计中就应该特别重视女儿墙及天沟的不同构造方式与屋面防水方案的匹配性：设计尽量采用外檐沟；低女儿墙内檐沟可采用局部卷材修补方案；如屋面有高低错落、纵横跨衔接、内天沟、变形缝等复杂情况，需采用压型钢板复合保温卷材防水屋面。
三、屋面防滲漏措施
1. 设计阶段
1）在设计阶段应遵循“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理、技术可靠、经济适用”的原则，掌握各种材料的特性特点、适用范围，确定合理的屋面防水方案。
2）轻钢结构的屋面坡度一般为1/8～1/20，在雨水较多的地区宜取较大值；此外金属屋面板宜≥5%；卷材宜≥3%；积雪厚度较大及腐蚀环境中屋面宜≥8% 。
3）设计中须结合当地降水量，充分考虑地域特征(梅雨区、台风区、积雪区),计算出合理的天沟截面尺寸及落水管管径及数量。内天沟两端必须设置溢流口，内檐沟根据实际情况沿女儿墙每6至15米设置。在北方地区考虑到积雪冻结，内天沟设计时须考虑在内侧设通长暖气管道或电伴热措施，但在实际中运用较少，有待于总结经验。
4）设计选用合理的外板材厚度及板型，以及与其对应的横向连接方式。
5）充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响，设防满足基层变形的需要。
6）在满足厂房功能需求的情况下，尽量减少设置屋面孔洞。
7）细致可靠的细部设计，包括节点处理、天沟檐沟、泛水包角、出屋面构件、屋面采光通风节点等。
8）钢结构专业厂家技术人员须联合设计人员，在施工图纸的基础上，考虑工程防水的每个细节，作出详尽的钢结构维护系统深化图纸，编制切实可行的施工方案，明确工段划分、2. 施工阶段
在设计完善、选材合理的情况下，施工质量便成为确保屋面防水达到预期效果的决定性因素。
1）选择正规的、专业性的加工厂家、施工队伍制作安装。由于现阶段各钢结构厂家实力参差不齐，业主在选择加工、施工单位时应慎之又慎，不能只考虑造价而忽略其他的因素，应综合比选。
2）严格遵守设计图纸、有关规范及操作规程，按照施工工艺施工；
3）注重关键节点部位的施工。
4）日常施工控制：彩钢板切割时，其外露面应朝下，以避免切割时产生的锉屑贴附于涂膜面，损坏面膜，导致彩钢板锈透漏水．一旦涂膜层有划伤时，应及时补刷防锈漆。施工过程中对屋面围护应注意保护，不能随意踩踏屋面。施工人员在屋面行走时应沿排水方向踏在波谷上，沿檩条方向踏在檩条上，不得踏在接缝处，且须穿软质平底鞋，以免造成自攻丝密封圈处密封不严及密封胶开裂。
3. 后期维护阶段
1） 轻钢结构厂房在使用过程中不应随意增加设计范围外的荷载，以免导致屋面板变形。
2）做到定期清扫、检查维修并及时防锈补漏。
3）为避免北方地区天沟因积雪冻结造成排水不畅产生渗漏，雪后须及时进行安全可靠的人工清扫。
四、结语
综上所述，只有在采用合理的屋面防水构造方案、设计可靠的节点细部构造防水措施、加强现场控制、确保施工质量、采取科学的管理、保证及时的维护保养等各方面做到面面俱到，才能减少或避免轻钢结构厂房的屋面漏水问题。
参考文献：
[1] 《屋面工程技术规范》GB 50345-2004
[2] 《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造（二）》06J925-2
[3]蔡绍均 现代金属屋面建筑系统技术探讨[期刊论文]-中国建筑防水2011(03)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：轻钢结构厂房 屋面防水体系方案防渗漏措施
Abstract: the roof leak is light steel structure plant common problem, this paper, from the economy's point of view the commonly used three kinds of roof waterproof the applicability of the system design, and put forward the seepage prevention measures.
Keywords: light steel structure workshop roof waterproof system scheme leakage measures
中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：
一、前言
近年来，随着我国建筑钢结构技术的急速发展和机械化程度的日益提高，钢结构建筑发展十分迅速，大量的大型工业厂房、会展中心、体育场馆、交通枢纽等建筑采用了钢结构。在工业建筑邻域，轻型钢结构及其配套的轻质金属板材维护体系凭借其施工周期短、造价相对较低、大跨度灵活空间、立面简洁美观、适应性强、便于生产发展等优越性，得到了较为广泛的应用。然而，每当遇到集中降雨(降雪、融雪)的季节，金属板材屋面都会或多或少的出现漏水现象，尤其是在轻钢结构厂房中更为严重。这一长期存在的严峻问题不仅影响建筑的正常使用，而且造成了一定的经济损失，甚至会引发严重的事故。
造成屋面漏水的因素很多，有设计、施工、材料及使用维护等方面的因素。在设计时应体现“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理、技术可靠、经济适用”的原则，确定屋面的设防等级，保证防水层达到规定的使用年限。
二、轻钢结构厂房屋面防水体系的设计方案
以下，以普通联合厂房为例，仅就长春地区进行分析，设计三种常用的屋面防水方案，针对性地供设计参考选用（目前，工业建筑无相关的节能设计要求，方案中的屋面传热计算仅作为应用示例）。
1.压型钢板复合保温屋面，用料及分层做法由上往下依次为：
1) ≥0.6厚上层压型钢板(可选用YX51-380-760)
2) 玻璃棉卷毡（不燃烧体，以120mm厚，24kg/m3为例）
3) 0.2mm厚隔热反射箔
4) 0.5厚底层压型钢板(可选用YX15-225-900)
屋面传热系数计算
围护结构名称 围护结构各层材料
内表面换热系数 外表面换热系数
压型钢板复合保温屋面 材料名称 厚度δ 导热系数λ 修正系数α 热阻R=
δ/(λ.α) аn аw
玻璃棉
卷毡 m W/(m.℃) m2.℃/W W/(m2.℃) W/(m2.℃)
0.12 0.048 1.05 2.38
ΣR= 2.38 8.7 23
传热系数K=1/(1/аn+ΣR+1/аw) W/(m2.℃) 0.39
由于价格上的优势，在目前的轻钢结构厂房屋面维护体系中，绝大部分采用的是这种经济型的压型钢板自防水系统。然而其构造上存在的缺陷导致屋面漏水最为严重，设计中需慎重。
2.压型钢板复合保温屋面+三元乙丙卷材屋面漏点修补
此方案在压型钢板复合保温屋面的基础上，在屋面（女儿墙、内檐沟、内天沟、屋脊、变形缝、高低跨、纵向搭接及屋面孔洞等）宜渗漏部位通过使用专用的自粘带，将三元乙丙卷材与压型钢板屋面粘接。三元乙丙卷材具有优异的柔性、弹性以及超过300%的延伸率，使得卷材能够更好地贴服于复杂的压型钢板屋面上。相较于压型钢板自防水的构造而言，此种接缝修补的防水措施具有更卓越的长期表现：优异的耐候性、耐久性及密封性，不受屋面板位移的影响，对于温湿度无特殊要求，安装修补经济便捷以及减少VOC排放等多种优异性。通常，这是在现有屋面漏水情况下的一种后续修补措施。此处，作为一种屋面防水的经济适用型过渡方案，在设计中用于加强压型钢板复合保温屋面关键节点部位的防水。
3.压型钢板复合保温卷材防水屋面，用料及分层做法由上往下依次为：
1) ≥1.5mm厚改性PVC防水卷材（机械固定）
2) 聚酯无纺布隔离层（130g/m2，空铺）
3) 挤塑聚苯板保温层（燃烧性能B2级，以80mm厚，30kg/m3为例）
4) 0.3mm厚聚酯膜隔汽层
5) 0.8厚卷材防水屋面专用压型钢板(可选用YX35-125-750或YX51-240-720)
屋面传热系数计算
围护结构名称 围护结构各层材料
内表面换热系数 外表面换热系数
压型钢板复合保温卷材防水屋面 材料名称 厚度δ 导热系数λ 修正系数α 热阻R=
δ/(λ.α) аn аw
挤塑聚
苯板 m W/(m.℃) m2.℃/W W/(m2.℃) W/(m2.℃)
0.08 0.03 1.15 2.32
ΣR= 2.32 8.7 23
传热系数K=1/(1/аn+ΣR+1/аw) W/(m2.℃) 0.40
注：不超过4层的丁、戊类厂房(仓库)，屋面可采用难燃烧体的轻质复合屋面板，内填充材料的燃烧性能不应低于B2级；保温层还可采用高强度岩棉板、立纤维玻璃棉板(表面复合防火板)等，屋面防火等级达到A级。
压型钢板复合保温卷材防水屋面在防水性能、保温性能及维修便捷等方面具有巨大的优势，目前已在一些有较高防水要求的轻钢结构建筑中广泛应用，是一种非常值得推广的屋面防水系统。但是，由于其造价远高于传统的压型钢板复合保温屋面而不受业主青睐，在普通的轻钢结构厂房中并不常用。
以上三种方案,其屋面围护系统综合造价分别在150～180元/m2、180～220元m2、300～360元m2之间，不同的价格区间基本由不同的屋面防水方案所致。根据笔者对一些轻钢结构厂房屋面使用情况的调查以及在各地区实际工程设计中的经验体会，建议设计者和使用方应通过权衡的比较，选择适合项目特点的屋面防水方案。例如：在严寒地区，天沟因积雪冻结造成排水不畅产生渗漏的情况较为普遍，在设计中就应该特别重视女儿墙及天沟的不同构造方式与屋面防水方案的匹配性：设计尽量采用外檐沟；低女儿墙内檐沟可采用局部卷材修补方案；如屋面有高低错落、纵横跨衔接、内天沟、变形缝等复杂情况，需采用压型钢板复合保温卷材防水屋面。
三、屋面防滲漏措施
1. 设计阶段
1）在设计阶段应遵循“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理、技术可靠、经济适用”的原则，掌握各种材料的特性特点、适用范围，确定合理的屋面防水方案。
2）轻钢结构的屋面坡度一般为1/8～1/20，在雨水较多的地区宜取较大值；此外金属屋面板宜≥5%；卷材宜≥3%；积雪厚度较大及腐蚀环境中屋面宜≥8% 。
3）设计中须结合当地降水量，充分考虑地域特征(梅雨区、台风区、积雪区),计算出合理的天沟截面尺寸及落水管管径及数量。内天沟两端必须设置溢流口，内檐沟根据实际情况沿女儿墙每6至15米设置。在北方地区考虑到积雪冻结，内天沟设计时须考虑在内侧设通长暖气管道或电伴热措施，但在实际中运用较少，有待于总结经验。
4）设计选用合理的外板材厚度及板型，以及与其对应的横向连接方式。
5）充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响，设防满足基层变形的需要。
6）在满足厂房功能需求的情况下，尽量减少设置屋面孔洞。
7）细致可靠的细部设计，包括节点处理、天沟檐沟、泛水包角、出屋面构件、屋面采光通风节点等。
8）钢结构专业厂家技术人员须联合设计人员，在施工图纸的基础上，考虑工程防水的每个细节，作出详尽的钢结构维护系统深化图纸，编制切实可行的施工方案，明确工段划分、2. 施工阶段
在设计完善、选材合理的情况下，施工质量便成为确保屋面防水达到预期效果的决定性因素。
1）选择正规的、专业性的加工厂家、施工队伍制作安装。由于现阶段各钢结构厂家实力参差不齐，业主在选择加工、施工单位时应慎之又慎，不能只考虑造价而忽略其他的因素，应综合比选。
2）严格遵守设计图纸、有关规范及操作规程，按照施工工艺施工；
3）注重关键节点部位的施工。
4）日常施工控制：彩钢板切割时，其外露面应朝下，以避免切割时产生的锉屑贴附于涂膜面，损坏面膜，导致彩钢板锈透漏水．一旦涂膜层有划伤时，应及时补刷防锈漆。施工过程中对屋面围护应注意保护，不能随意踩踏屋面。施工人员在屋面行走时应沿排水方向踏在波谷上，沿檩条方向踏在檩条上，不得踏在接缝处，且须穿软质平底鞋，以免造成自攻丝密封圈处密封不严及密封胶开裂。
3. 后期维护阶段
1） 轻钢结构厂房在使用过程中不应随意增加设计范围外的荷载，以免导致屋面板变形。
2）做到定期清扫、检查维修并及时防锈补漏。
3）为避免北方地区天沟因积雪冻结造成排水不畅产生渗漏，雪后须及时进行安全可靠的人工清扫。
四、结语
综上所述，只有在采用合理的屋面防水构造方案、设计可靠的节点细部构造防水措施、加强现场控制、确保施工质量、采取科学的管理、保证及时的维护保养等各方面做到面面俱到，才能减少或避免轻钢结构厂房的屋面漏水问题。
参考文献：
[1] 《屋面工程技术规范》GB 50345-2004
[2] 《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造（二）》06J925-2
[3]蔡绍均 现代金属屋面建筑系统技术探讨[期刊论文]-中国建筑防水2011(03)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。