直立鎖邊金屬屋面防滲漏因素分析及優化建議

張志聰

【摘要】以首鋼老工業區-精煤車間改造項目的直立鎖邊金屬屋面工程為實例，對直立鎖邊金屬屋面容易滲漏水的節點部位進行了系統的分析，從防水原理到節點設計再到施工質量深入摸索研究，并針對不同的情況和原因提出優化措施。

【關鍵詞】直立鎖邊;金屬屋面;滲漏水問題;優化措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.075

1、精煤車間改造工程概況

精煤車間改造位于北京石景山首鋼老工業園區內，西側緊鄰石景山，南側毗鄰群明湖。將原煤經過洗煤，除去煤炭中矸石，即為精煤，是煉鋼工藝中不可缺少的一環，原精煤車間為混凝土排架結構，屋面結構為鋼桁架系統，屋面系統為壓型鋼板金屬屋面。現今根據北京市規劃要求，整個首鋼老工業區開始進行城市更新改造，精煤車間改造為冰壺、短道速滑、花樣滑冰三館合一的訓練館，為國家隊運動員2022年冬奧會前的訓練提供服務。

精煤車間東西長300m，南北寬54米，設計改造的原則為修舊如舊，盡量尊重和還原工業歷史遺存的風貌。改造設計保留了原來的混凝土柱、吊車梁等結構構件，桁架按照原形式重新計算設計，屋面由壓型鋼板金屬屋面改造為直立鎖邊鋁鎂猛金屬屋面，一方面是提高屋面整體的防水和保溫等各項性能，另一方面保證不增加太重的屋面荷載。

2、屋面防水重要性分析

屋面防水在建筑工程中起著不可或缺的重要作用，對建筑物使用壽命、建筑后期維護、生活或工作的環境都有很大影響;而且本項目還有著其特殊性：首先本工程為奧運項目，對建筑的防水性能就提出了更高標準的要求;其次本工程室內為冰面訓練場，如若屋面有水滲漏進來，滴到冰面上會凝結成冰疙瘩，破壞冰面的平整度，進而影響運動員的訓練。

3、本項目直立鎖邊金屬屋面構造做法

本工程屋面系統采用1.0厚鋁鎂猛合金屋面板，面板圖層為氟碳樹脂烤漆圖層，肋高65mm，板肋為直立且平行于屋面排水方向，采用暗扣式直立鎖邊固定方式，先將固定做用螺釘固定在檁條上，再將屋面板扣在固定座的梅花頭上，最后用電動鎖邊機將屋面板的搭接邊咬合在一起，從而形成360度鎖邊防水構造。為了提高屋面的隔聲性能及滿足場館內擴聲混響要求，增加了一層10mm厚中密度纖維水泥板，基本構造層次如下：

（1）1.0mm厚鋁鎂猛合金直立鎖邊屋面板;

（2）L50型高強鋁合金固定支座;

（3）100mm厚玻璃纖維棉壓縮成50mm厚，容重為24kg/m3;

（4）1.2厚自粘防水卷材;

（5）10mm厚纖維水泥板;

（6）100mm厚玻璃吸音棉，容重為24kg/m3;

（7）70x30x30x2.5mm幾字檁;

（8）100x125x30x4mm幾字檁@840mm;

（9）0.6厚YX24-210-840型穿孔壓型吸音底板（上襯兩層無紡布）;

（10）4mm厚U型件;

（11）屋面鋼構檁條（詳鋼結構專業圖紙）。

4、常見滲漏水問題分析及相關優化建議

4.1屋脊堵頭及面板端部折彎處滲漏水

金屬屋面的屋脊搭接和蓋板堵頭處容易出現滲漏水情況，尤其是風比較大的雨天情況更為突出;分析原因如下：①鋁合金堵頭板與屋面板有縫隙，僅有一個泡沫堵頭，易老化和變形;②屋脊面板邊緣只有一個向上的折彎，風較大時可以把雨水吹進去;

優化措施：①鋁合金堵頭板與屋面板縫隙處，外側增加一道優質耐候密封膠或者采用硬泡聚氨酯封堵;②屋脊兩塊屋面板搭接處，避免開放式處理，建議增加一道自粘防水卷材，假使雨水被風吹進去后，也不會再滲漏進入屋面內部構造或室內。見圖3、圖4

4.2屋脊頂部金屬蓋板螺釘處滲漏水

常規金屬屋面屋脊頂部會有一道金屬扣蓋，但由于蓋板與下部構造需要打釘連接，故而金屬蓋板表面會出現很多釘帽，并且考慮到現場施工質量施工技術參差不齊，或者安裝完成后出現踩踏或其他機械振動影響，較容易出現釘帽處存在縫隙，導致屋面滲漏水;

優化措施：在金屬屋面屋脊蓋板上每個螺釘釘帽處，采用耐候密封膠將其封堵。見圖5、圖6

4.3金屬天溝伸縮縫處滲漏水

本案建筑屋面東西向長度有300m，按國家相關屋面的規范規程要求，金屬天溝需每隔不超過30m設置一道天溝伸縮縫，當遇到降雨量較大的天氣時，或者天溝內有個別落水管堵塞導致天溝有積水時，在天溝伸縮縫兩側金屬板的搭接節點處出現滲漏水的問題;分析原因大致有： ①伸縮縫處，兩側天溝搭接上返折彎的高度過小;②在設計階段，排布雨水口時未考慮到每30m有一道伸縮縫的問題，導致兩個伸縮縫之間一整段的天溝內只有一個雨落水口，導致排水不暢，容易積水;③伸縮縫搭接處，縫隙是敞開的;

優化措施：①將上返折彎的高度盡量抬高;②保證每段天溝內都有2個以上的雨落水口，使得排水能夠通暢;③伸縮縫搭接處，增設一道自粘防水卷材，接縫處留有200mm寬的變形量，以免天溝金屬板熱脹冷縮將防水卷材拉壞撕裂。

4.4 T型支座處滲漏水

當鎖邊鎖扣口松動或者出現其他種類漏水點時，雨水穿過金屬面板進入內部構造，由T型支座連接處滲漏入室內;分析原因：防水卷材在遇到T型支座的地方被穿透，形成縫隙漏水隱患點;優化措施：所有此種縫隙處采用優質耐候密封膠進行封堵密實。

4.5后期使用維護不當導致滲漏水

通過多個項目的實際調研，并結合本項目實際使用一年的后評價經驗，由于屋面使用和維護不當導致滲漏水情況發生的情況不在少數。分析總結如下：①物業檢修工作人員，上至金屬屋面進行設備檢修或檢查，踩踏面板過多或力度過大的情況，致使搭接鎖邊封口出現松動，且一些構造的連接處經過了幾年時間出現了老化現象，從而出現漏水情況;②屋面上設置了大量的光伏發電板或太陽能板設備，導致屋面板上部荷載較大，容易出現變形，而且同時使得檢修維護工作人員上屋面的頻率增高，增加踩踏漏水風險;

優化措施：①加強后期維護人員的培訓，防水意識及重要性的宣貫和提高，上屋面帶鞋套且輕踩;②根據屋面光伏發電板的排布，集中布置幾條供人行走的踏板，可以固定在肋上，肋部受力性能較好，相比直接踩踏面板出現縫隙的概率會小很多，減少漏水隱患。

4.6設計方面需注意的問題

設計圖紙是施工最重要的依據，不論是系統設計還是某個細部節點設計都會影響到建筑工程項目的整體質量和安全，所以設計單位一定要提高重視程度，加強設計過程質量管理，并在正式出圖前應進行多次審核，保證設計圖紙的成果質量。

4.7施工方面需注意的問題

首先，施工單位要做好施工前的圖紙會審工作，協同配合設計單位細致的梳理設計圖紙，對圖紙問題做到提前發現，提前改正;

其二，把控好材料進場這一關，質量過硬的合格材料是施工質量的基礎要求，材料進場后施工單位除去自檢之外，還要及時報監理單位和建設單位進行抽檢，一一核查材料的相關指標和合格證等質量證明，從源頭上把好質量關;

其三，施工安裝前要認真熟悉圖紙，施工放線務必保證準確，并且按板型技術要求做好安裝排板設計，將后期安裝可能出現的誤差縮減至最小，另外正式安裝之前也要對構件位置和基準線進行必要的復測，出現偏差時要及時調整檁條或支座、面板等的位置，保證安裝準確。

結語：

以上通過精煤車間改造項目的實際經驗，對直立鎖邊金屬屋面經常出現滲漏水隱患的方面和影響因素進行了具體的闡述分析，并有針對性的提出了相應的優化措施建議。直立鎖邊金屬屋面現今應用越來越廣泛，尤其是在大跨度公共建筑中應用較多，一旦出現滲漏水情況會對建筑使用者的生活和工作會帶來很大的影響，所以我們要從設計、施工、細部構造節點等，多維度的去總結分析和優化，避免滲漏水情況的發生。

參考文獻：

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