对工业厂房钢结构屋面防水节点的探讨

摘要：随着建筑技术的不断提升，我国工业厂房的建造已经较上世纪有了质的飞跃。我国年均钢产量跟随着炼钢技术的不断提升已经能够满足于建筑需求。加上钢结构本身具有稳定性强，耐久度高的特点，工业产业越来越多的运用钢结构来建造厂房。本文基于钢结构屋面的特点，着重在其钢结构屋面防水节点方面进行了分析，并针对容易出现的问题提出了几点优化策略，旨在帮助提高建筑节点防水的有效性。

1 工业厂房钢结构屋面的构成

钢结构屋面：顾名思义，就是采用压型钢板为主要维护材料，并辅以其他材料，如保温、钢结构屋面防水材料等一起组成屋面维护材料。钢结构防水屋面由于功能的需要，也可以设置天窗或采光带、风管以及通风器等，但需要做好相关钢结构屋面防水节点的工作。目前，我国建筑市场上使用钢结构屋面的方式主要有以下两种：

1.1 双层压型钢板

双层压型钢板一般在上、下压型钢板中间设保温棉，这种钢结构屋面使用量较大。但是由于厂房屋面长期暴露在空气中，受到温度的影响较大，压型钢板会产生热胀冷缩的问题。在钢结构屋面防水设计及施工时若没考虑热胀冷缩的问题，细微的结构变化都会造成空气的深入，到下雨时雨水就会沿着空隙流入厂房内，造成厂房的漏雨。另外，钢结构屋面防水施工过程中没有注意保护压型钢板，造成压型钢板自带的防水层破损，或造成无效的钉孔，这些部位又没有做防水处理，长此以往，造成压型钢板锈蚀，从而造成屋面的漏雨。

1.2 复合柔性钢结构屋面

这种钢结构屋面防水是由彩钢板的内板、防水层、隔气层以及保温层共同组成，其中钢结构屋面防水层为卷材防水层。这类型防水层的铺设是要在建筑屋面铺设一层柔性的卷材，让厂房的钢结构屋面防水功能部分变为一个较为封闭的系统。这种钢结构屋面材料不用考虑到钢材的收缩问题，且密闭的空间让雨水无法进入，因此比双层压型钢板的屋面防水效果要好很多。但是，由于这种材料使用了较多的复合性材料共同组成，因此在造价上要远远高于双层压型钢板。这也是复合柔性钢结构屋面无法大量应用于工业厂房中的最主要原因。

2 厂房钢结构屋面防水出现漏水原因分析

2.1 屋面钢板施工问题

在钢结构屋面防水工程实践中，漏雨普遍是由彩钢板变形以及采光窗安装部位密封不牢固引起的。彩钢板变形主要是因为彩钢板主要依靠螺丝、抽芯铆钉固定在屋面檩条上，屋面板受热膨胀，或遇冷收缩，屋面板不能自由伸缩引起变形以及彩钢板本身搭接不良引起的；采光窗的不牢固安装主要表现在安装四周用于防水固定的防雨胶脱落。实际施工中，个别施工队采用建筑密封膏代替防水胶，根本就没有防水的作用；若防雨胶也由于耐候性差，由于在屋顶上白天受太阳暴晒，夜晚温度急剧下降造成温度变化差异过大引起的防水胶脱落，从而造成漏雨。

2.2 钢结构屋面防水中由于建筑材料引起的漏水

2.2.1 钢结构屋面防水工程中的金属板问题

钢结构屋面防水工程中金属板的导热系数比较大，因此在外界温度发生变化的时候，金属板会快速的产生温度上的变化，造成钢板的细微收缩变形。钢板的变形在经过一段时间之后变形会加大，从而让其在接口处发生一定程度的位移变形。位移变形的产生就是钢结构屋面防水工程中出现漏水的真正原因。

2.2.2 钢结构屋面防水工程里的特殊部位漏水

钢结构屋面防水工程实践中，由于屋面部分与墙体部分在材料上并不统一，因此在钢板跟女儿墙的连接部位，墙体与屋面的采光部位的连接处，会因为应力作用的变化导致墙体与屋面的连接部位内外受力程度不同，造成墙体产生裂缝。墙体间的裂缝在一开始只是表现为横向或是纵向的缝隙，这样一来，空气中的水分会渗进到混凝土中，造成混凝土的收缩。长时间的收缩容易引起裂缝缝隙的增大，雨季时雨水进入到缝隙又无法及时排出，一段时间后就会渗进建筑内部，造成漏水现象。因此要加强建筑墙体连接处的处理工作，在浇筑完成后要进行二次护理。

3 钢结构屋面防水节点优化策略

3.1 加强双层彩钢屋面防水

在屋面的钢板铺设上，彩钢屋面上铺设防水材料是保障节点防水的有效措施。因此，钢结构屋面防水设计人员应该加强在这方面的节点防水设计，并进行不断地创新研究。现有钢结构屋面防水设计并不能满足节点防水的要求。在设计上，要考虑到彩钢屋面在工业厂房上侧向的强度比平铺的要低，不能够长时间的抵抗来自水平方向的力。因此，设计人员要加强屋面在侧面受力能力上的研究，尽可能的减少因侧向受力产生的位移。同时，还可以进行厂房的防震设计，将多层钢结构运用到设计理念中，提高屋面及节点支撑能力，保障建筑质量，减少屋面裂缝的产生，防止漏水现象。

3.2 楼盖构造防水

厂房的楼盖部分承受着来自纵向的压力，这类压力较大，因此楼盖的设计要符合高强度、高承载力的要求，保障楼盖能够承载较大压力，保障其性能。在工业厂房的设计上，无论是使用双层压型钢板还是复合柔性钢屋面，都应尽量减少钢材的使用量，提升楼带的经济效益。建造前应事先对厂房屋面需要承受的压力以及结构的稳定性、抗震性等方面进行详细的分析，设计人员应该利用高科技计算机软件来优化屋面参数的计算，为屋面防水设计提供强有力的参考。在材料的选用上，通常选用预制板叠合成组合与压型钢板组合这两种方式，在加强防水性能的同时还能够减少钢材的使用量，降低建造成本。

3.3 运用钢结构屋面防水涂料

由于复合柔性钢屋面系统在防水方面效果显著，但在造价上让普通工业厂房难以承受，因此要想加强节点上的防水能力，可以采用防水涂层来进行防水工作。在使用这种方法时，应该用编制聚酯布形成非防水膜进行辅助，保障防水层是一个整体。各层分离的防水系统不具有透气功能，因此不能保障防水层的使用寿命。

4 结语

钢结构屋面防水节点的防水研究工作是一项长期研究的过程，不可一蹴而就。在钢结构屋面防水设计方面，要加强在材料的选用及屋面与墙体连接的设计，严把设计关，用新型施工技术与施工工艺提高钢结构屋屋面节点防水质量。

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