浅谈钢结构屋面可滑移洞口防渗漏控制措施

朱官龙

屋面围护系统是钢结构厂房最主要的组成部分之一，决定了建筑外观的观赏度、建筑的防水与保温效果。钢结构屋面除了铺设屋面板外，基本都设有风机、排烟天窗、通风气楼等通风采光设备，这样屋面板就需要设置洞口及搭接，洞口及搭接部位施工不当就会造成渗漏隐患。通常钢结构屋面渗漏主要存在于屋面洞口节点处，因此洞口施工的质量控制是钢结构屋面施工质量管理的重点。钢结构屋面整体与檩条需要自由滑移，从而解决热胀冷缩产生的变形，所以屋面洞口处的施工不仅要保证洞口支座的牢固，也要保证和屋面板的相对滑移。

1.现有风机天窗等屋面洞口的做法及弊端

风机、天窗等是轻钢屋面常见的节点，由于屋面局部要留有孔洞，这些开孔造成了漏水的隐患。现有钢结构屋面风机及天窗大都采用在屋面板上预留洞口采用自攻钉打胶安装的方法（见图1）。屋面板需严格按照排版图进行铺设，确保洞口的准确性及洞口收边、防水规范标准，确保结构的密封与牢固性。铺设第一块屋面板的开始位置应偏离山墙15cm，最后一块板离另一侧山墙15cm，保证最后一块板为整板。风机及天窗均应调整到与其相交的2 块～3 块板的正中间位置且每个洞口相交的2 块～3 块屋面板均做成短板。屋面次檩条需根据外板铺设至洞口位置时再进行安装，确保次檩的位置与洞口及风机支架的位置完全对应。在屋面内板安装后，进行风机洞口井字架安装包边，包边与屋面内板采用铝拉钉连接。安装风机洞口基座时，将风机洞口支座放置在风机洞口骨架上方，风机支座不与风机骨架、檩条等固定[1]。风机支座定位完成后，在风机支座四周屋面外板开洞位置铺设丁基胶带，坡度上方的风机基座迎水面距离屋面板不得小于150mm，其它三面距离屋面板不得小于100mm，并铺设洞口四周保温棉。在屋面外板搭接波峰位置安装立缝内堵头，并在堵头上粘贴丁基胶带，铺设风机洞口四周屋面外板，屋面外板铺设完成后，在外立缝堵头处粘贴一圈丁基胶带，安装板肋堵头外侧盖板。屋面外板与风机基座四周打自攻钉固定，间距不大于5cm，自攻钉需打在铺设胶泥部分，确保离基座的立面距离满足上述要求，外侧盖板及打钉处再满涂硅酮密封胶一道，以保证自攻钉部位的防水要求。若现场采用通长出板，需先安装屋面板再安装风机支座的方法时，需要在安装完成的屋面板上开设洞口，而基座四周与洞口搭接部位的平板是需要放入屋面板下方的，这时需要另外加大开洞尺寸，确保可以放入基座，再将屋面板与基座铺设胶泥打钉固定，方法和上述相同。

图1 现有风机安装方法

这样的做法基本满足屋面洞口的相对滑移，但是仍然存在以下不足之处。

（1）由于风机支座放置在骨架檩条上，通过四周打钉固定，必然与檩条有相交接部位，因檩条宽度约7cm，自攻钉间距不大于5cm，所以不可避免地存在打钉固定到檩条的现象，就会对屋面的滑移造成影响，从而在热胀冷缩下产生变形，造成打钉位置屋面板拉裂导致渗漏隐患。

（2）这样施工不利于保证屋面板的排版，当风机支座位于屋面板波峰时打钉相对困难，需要将波峰压平，上口堵头密封，这样施工存在不确定因素较多其施工困难，处理不当会导致渗漏隐患。另外，现场若采用风机支座在屋面板完成后再安装的施工方法，就需要在屋面板上开设洞口，洞口的两边需要多剪口来保证支座能够放入屋面板下面，屋面板剪口部位的防水处理是屋面渗漏的一大隐患。

（3）在风机支座外侧部位打钉打胶，胶泥会溢出屋面板，自攻钉也存在打钉不在一条直线上的情况，钉子外露和胶泥污染对支座整体观感也存在一定的影响。

2.新节点的施工方法及优点

钢结构厂房屋面板通常都是现场整体压制安装，可避免屋面搭接产生渗漏隐患，而洞口处采用工厂定制的标准基座法现场安装。根据现场图纸要求确定风机及排烟天窗等洞口尺寸及数量，在工厂统一加工风机基座和天窗基座，基座通常采用铝合金材质，内侧四周增设保温材料。需注意基座与屋面板板肋屋面板波峰等吻合，避免加工误差导致现场无法安装，所以对加工的精度有一定要求。

由于屋面洞口处基座与屋面板的板肋与波峰波谷相吻合，所以对屋面板的安装精度要求也比较高，这就要现场保证屋面的统一排版，做到屋面板安装尺寸统一，然后在安装完成的屋面板上统一开洞，洞口位置与图纸相符，迎水面开洞尺寸需多开25cm，以便于安装分流器[2]。由于屋面的总宽度往往不是屋面板的几何倍数，为防止屋面板出现斜角、半块板等现象需要合理排列屋面板，大面积屋面板铺设时累计误差会很大，需要一段距离放样一根控制线（宜两个柱距且不大于18m），安装时的测量放线根据排版设计确定起始线的位置。在洞口四周屋面板下先安装20mm×40mm的小方管，然后在屋面板上洞口四周满铺胶泥，需注意迎水面处需安装不锈钢平板，平板比基座到迎水面的洞口尺寸大25cm，方便铺设胶泥打钉固定搭接，最后安装基座，在基座内侧四周安装固定扣，将基座与檩条加固固定，保证基座能够承受设计风阻，固定扣间距750mm 且一边不小于两个。在基座内侧打钉，通过自攻钉把基座、屋面板与小方管相连形成一个整体（见图2），这样基座的安装没有与屋面檩条固定，保证了屋面板在温度变化下整个屋面的自由滑移，避免了温度变化导致屋面板与基座热胀冷缩引起的拉裂。基座安装完成后，在迎水面屋面板波峰处安装内堵头，在波峰外侧安装塑料盖板，屋面板、塑料盖板与不锈钢平板打钉连接，钉距不大于5mm，将分流器通过结构胶粘贴在迎水面中心部位[3]。

图2 新节点风机基座

通过新的节点施工方法可以确定：

（1）屋面板通过底层小方管和支座一起固定，这样确保了屋面板与基座方管连接成一个整体，且屋面板基座是可以完全避免直接打到檩条上，满足钢结构屋面设计的整体相对滑移。

（2）屋面板的模数统一，排板要求严格安装图纸尺寸，保证屋面板的安装精度。

（3）采用现场后开洞口施工方法，屋面板没有压制短板，屋面板尺寸规格更小，方便现场出板。然而相较于原有洞口节点的后开洞口施工方法，新节点洞口屋面板不需要多开尺寸来放入基座，基座直接放置在洞口处，屋面基座与洞口大小吻合，这样施工基座节点无渗漏隐患。

（4）通过在基座内部和檩条间安装固定卡扣，可确保屋面洞口基座满足设计年限内洞口基座的整体抗风性能。

（5）自攻钉在支座内部与方管打钉固定，支座四周外立面未使用自攻钉，施工作业面干净清爽，整体外观更加美观大方。

3.结论

轻钢厂房屋面防水处理最主要的部位就在洞口处，除了需要保证洞口处的施工质量，还需注意节点处的技术处理，需要满足整个屋面能够承受温差和变形而导致的自由滑动。在满足屋面滑动的前提下，再保证施工的质量，从而确保屋面洞口处的防水质量。施工时不能只考虑密封胶堵漏等临时防水处理，特别是洞口及其他细部构造处，首先要确保结构自防水，再设置密封胶、柔性防水等冗余保护，保证防水薄弱环节的多重防水设置，做到无渗漏隐患。通过对比屋面洞口的新节点施工，能够发现屋面洞口处新节点在漏水隐患、屋面板的整体滑移、抗风性能、屋面板及洞口节点施工整体观感质量上明显优于原有的洞口节点施工。