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    钢结构屋面漏水的原因及防治措施

    作者:      浏览次数:100次     发布时间:2020-04-24

    由于目前钢结构建筑技术还处于探索发展阶段及市场竞争的原因,经过对已建设完成的钢结构建筑进行的调查,钢结构建筑建成投入使用以后均存在不同程度的屋面漏水现象,屋面漏水已成钢结构建筑的质量


    一、钢结构屋面形式


    建筑屋面作为建筑上面的承重和外围护结构,它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要,是轻型钢结构围护系统较易发生漏水的重要部位。其主要作用是能抵抗风、雨、雪的太阳的辐射,并承受屋顶的自重和屋顶上的风、雪以及上人的荷载

    [1]、轻型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、复合压型钢板等多种类型

    [2]、轻型钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色压型板或夹芯板。彩色压型板的链接既有3600卷边板、暗扣板搭接连接,也有打钉板。檩条为自重较轻的薄壁C型或Z型钢檩条,屋面坡度设计一般为1/10~1/15。

     

    二、屋面板的连接


    钢结构体系建筑屋面板在屋面上有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三种:  2.1 搭接连接;  2.2 暗扣式连接;  2.3 咬合暗扣式连接; 


    三、各部位漏水原因分析及解决方案


    屋面维护系统漏水按部位归结起来主要分布如下:  

    屋脊部位

    ★ 漏水原因: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。


    ★ 解决办法:屋脊盖板做宽些,另外坡度找大点;搭接处敷设胶泥或硅胶;更换缝合钉;堵头应与板型板匹配,堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。


    屋面气楼部位

    ★ 漏水原因:气楼与屋面交接处收边下未放置泡沫堵头,且收边纵向搭接未敷设胶泥或硅胶;屋面外板在气楼交接处未上板;气楼结构支柱开孔部位未做防水处理;气楼自身制作、安装存在漏水隐患。


    ★ 解决办法:收边安装前应敷设泡沫堵头,纵向搭接须设置胶泥或堵头并用缝合钉固定;气楼安装前必须将屋面板上扳;要求气楼施工方在气楼结构完成后必须将开孔部位进行防水处理;对气楼安装质量和防水性进行查验。


    采光板部位

    ★ 漏水原因: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,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。


    ★ 解决办法:防水螺钉施打在波峰上部;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。


    屋面开孔部位

    ★ 漏水原因: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;开孔四周包边搭接未进行防水处理;开孔内部四周未加结构件,形成低凹积水;防水施工存在阻水现象,形成积水。


    ★ 解决办法:按设计图纸施工并严格施工工序,敷设胶泥、硅胶;开孔四周预留范围必须满足排水要求;墙面、屋面开孔后必须随后进行防水处理;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。


    檐口部位

    ★ 漏水原因:檐口部位是漏水问题的主要根源,屋面外板安装未加泡沫堵头,屋面外板未下扳;墙面外板长度不足,且檐口部位未加防水收边。


    ★ 解决办法:屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头,且将屋面外板下扳30度;檐口处应按设计要求增设收边。


    天沟部位

    ★ 漏水原因:内天沟焊接接头存在缝隙,形成渗水;天沟和雨水管管径设计过小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有做封头板;屋面外板伸入天沟长度不足,水会倒流入厂房内部。


    ★ 解决办法:适当加大天沟深度,让天沟雨水不超过搭接缝。


    砖墙与轻钢屋面连接部位

    ★ 漏水原因:该部位容易形成漏水隐患, 屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因为应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。


    ★ 解决办法:防止温度变形,采用两次收边连接处理;与砖墙体连接时,收边应有一定角度,并完全密封;收边间应预打密封胶。


    四、维护系统其它漏水原因分析


    设计原因

    ①屋面雨水系统未按规范设置溢流措施,暴雨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;


    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;


    ③彩钢泛水配件设计不合理,达不到防水效果。


    ④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),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;


    ⑤未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响,设防不满足基层变形的需要。


    ⑥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,很多工程屋面坡度过小,屋面雨水不能及时排到天沟。


    材料选用不当

    ①雨水管材用塑料管材,强度差,钢结构厂房从安装到投产运行,容易受损。


    ②用于天沟的钢板比较薄,焊缝容易出现问题。


    ③未根据屋面的坡度选择合适的采光板的板型和屋面彩板的板型,波峰较小,侧向搭接太少,不利于排水。


    ④围护部分彩板过薄,经过一段时间的使用,外板腐蚀或者受温度影响变形,板之间缝隙增大。


    ⑤压型板基板镀锌层质量不好,涂层太薄,致使压型板使用寿命短,易锈蚀损坏;


    ⑥自攻螺钉胶垫质量差容易开裂,玻璃密封胶容易老化等。


    ⑦扣板明显变形,相邻两板的板高、间距均不同; 扣板拉钉应采用防水拉钉。  


    构造措施

    ①堵头对由于缝造成的漏水是有作用的,不应忽视,如保证彩钢板与屋脊盖板堵头安装到位,采光板与屋脊盖板间堵头下部施打硅酮密封胶,屋面开孔处彩钢板波峰端部设置钢堵头;


    ②搭接时缝隙容易受温度影响变大,应充分留够搭接长度;


    ③水宜疏不宜堵,一般安装时在钢板内侧打密封胶,多多益善;


    ④必须足够重视钢结构屋面围护系统热胀冷缩的不利影响,采取合理的构造措施。


    使用过程中

    ①屋面檩条上随意增加荷载,导致屋面板变形。


    ②雨水蓖积污较多,存在阻水。


    ③防水胶、密封胶老化,使用过程中缺少必要维护。


    结束语


    造成钢结构维护系统漏水的因素也很多,要想从根本上解决问题,需要设计认真对待,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、出入口、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;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。设计完善,安装到位,构造合理,使用得当,服务跟进,这样才能确保钢结构维护系统滴水不漏。总之,无论采用任何形式安装,只要按照一定的施工工艺和有关规定进行,可以减少或避免漏水问题的发生。


    屋面板特性

    千万间聚氨酯节能板适用于屋顶倾斜度3%的给类工商业建筑,自洁型高档面板,减少了屋面的积灰量,使建筑物屋面保持恒久结晶,高波峰提高了屋面板的承载力,具有跨度大、排水快、安装便捷等特点,搭接处采用流体力学设计,保证安装快捷、气密、防毛细渗水效果好。

    ● 采用暗钉连接,板面搭接紧密。

    ● 独特的防水槽设计,有效防止雨水渗漏,并避免了冷桥现象。

    ● 40mm波峰高度,较大提高屋面板承载力。在确保建筑物保温效果的同时,有效降低客户建筑成本,屋面坡度低可达3%。

    适用于各类工业厂房、民用建筑及公共建筑等钢结构建筑物的非承重屋面围护。


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    钢结构屋面漏水的原因及防治措施

    由于目前钢结构建筑技术还处于探索发展阶段及市场竞争的原因,经过对已建设完成的钢结构建筑进行的调查,钢结构建筑建成投入使用以后均存在不同程度的屋面漏水现象,屋面漏水已成钢结构建筑的质量


    一、钢结构屋面形式


    建筑屋面作为建筑上面的承重和外围护结构,它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要,是轻型钢结构围护系统较易发生漏水的重要部位。其主要作用是能抵抗风、雨、雪的太阳的辐射,并承受屋顶的自重和屋顶上的风、雪以及上人的荷载

    [1]、轻型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、复合压型钢板等多种类型

    [2]、轻型钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色压型板或夹芯板。彩色压型板的链接既有3600卷边板、暗扣板搭接连接,也有打钉板。檩条为自重较轻的薄壁C型或Z型钢檩条,屋面坡度设计一般为1/10~1/15。

     

    二、屋面板的连接


    钢结构体系建筑屋面板在屋面上有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三种:  2.1 搭接连接;  2.2 暗扣式连接;  2.3 咬合暗扣式连接; 


    三、各部位漏水原因分析及解决方案


    屋面维护系统漏水按部位归结起来主要分布如下:  

    屋脊部位

    ★ 漏水原因: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。


    ★ 解决办法:屋脊盖板做宽些,另外坡度找大点;搭接处敷设胶泥或硅胶;更换缝合钉;堵头应与板型板匹配,堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。


    屋面气楼部位

    ★ 漏水原因:气楼与屋面交接处收边下未放置泡沫堵头,且收边纵向搭接未敷设胶泥或硅胶;屋面外板在气楼交接处未上板;气楼结构支柱开孔部位未做防水处理;气楼自身制作、安装存在漏水隐患。


    ★ 解决办法:收边安装前应敷设泡沫堵头,纵向搭接须设置胶泥或堵头并用缝合钉固定;气楼安装前必须将屋面板上扳;要求气楼施工方在气楼结构完成后必须将开孔部位进行防水处理;对气楼安装质量和防水性进行查验。


    采光板部位

    ★ 漏水原因: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,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。


    ★ 解决办法:防水螺钉施打在波峰上部;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。


    屋面开孔部位

    ★ 漏水原因: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;开孔四周包边搭接未进行防水处理;开孔内部四周未加结构件,形成低凹积水;防水施工存在阻水现象,形成积水。


    ★ 解决办法:按设计图纸施工并严格施工工序,敷设胶泥、硅胶;开孔四周预留范围必须满足排水要求;墙面、屋面开孔后必须随后进行防水处理;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。


    檐口部位

    ★ 漏水原因:檐口部位是漏水问题的主要根源,屋面外板安装未加泡沫堵头,屋面外板未下扳;墙面外板长度不足,且檐口部位未加防水收边。


    ★ 解决办法:屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头,且将屋面外板下扳30度;檐口处应按设计要求增设收边。


    天沟部位

    ★ 漏水原因:内天沟焊接接头存在缝隙,形成渗水;天沟和雨水管管径设计过小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有做封头板;屋面外板伸入天沟长度不足,水会倒流入厂房内部。


    ★ 解决办法:适当加大天沟深度,让天沟雨水不超过搭接缝。


    砖墙与轻钢屋面连接部位

    ★ 漏水原因:该部位容易形成漏水隐患, 屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因为应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。


    ★ 解决办法:防止温度变形,采用两次收边连接处理;与砖墙体连接时,收边应有一定角度,并完全密封;收边间应预打密封胶。


    四、维护系统其它漏水原因分析


    设计原因

    ①屋面雨水系统未按规范设置溢流措施,暴雨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;


    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;


    ③彩钢泛水配件设计不合理,达不到防水效果。


    ④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),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;


    ⑤未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响,设防不满足基层变形的需要。


    ⑥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,很多工程屋面坡度过小,屋面雨水不能及时排到天沟。


    材料选用不当

    ①雨水管材用塑料管材,强度差,钢结构厂房从安装到投产运行,容易受损。


    ②用于天沟的钢板比较薄,焊缝容易出现问题。


    ③未根据屋面的坡度选择合适的采光板的板型和屋面彩板的板型,波峰较小,侧向搭接太少,不利于排水。


    ④围护部分彩板过薄,经过一段时间的使用,外板腐蚀或者受温度影响变形,板之间缝隙增大。


    ⑤压型板基板镀锌层质量不好,涂层太薄,致使压型板使用寿命短,易锈蚀损坏;


    ⑥自攻螺钉胶垫质量差容易开裂,玻璃密封胶容易老化等。


    ⑦扣板明显变形,相邻两板的板高、间距均不同; 扣板拉钉应采用防水拉钉。  


    构造措施

    ①堵头对由于缝造成的漏水是有作用的,不应忽视,如保证彩钢板与屋脊盖板堵头安装到位,采光板与屋脊盖板间堵头下部施打硅酮密封胶,屋面开孔处彩钢板波峰端部设置钢堵头;


    ②搭接时缝隙容易受温度影响变大,应充分留够搭接长度;


    ③水宜疏不宜堵,一般安装时在钢板内侧打密封胶,多多益善;


    ④必须足够重视钢结构屋面围护系统热胀冷缩的不利影响,采取合理的构造措施。


    使用过程中

    ①屋面檩条上随意增加荷载,导致屋面板变形。


    ②雨水蓖积污较多,存在阻水。


    ③防水胶、密封胶老化,使用过程中缺少必要维护。


    结束语


    造成钢结构维护系统漏水的因素也很多,要想从根本上解决问题,需要设计认真对待,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、出入口、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;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。设计完善,安装到位,构造合理,使用得当,服务跟进,这样才能确保钢结构维护系统滴水不漏。总之,无论采用任何形式安装,只要按照一定的施工工艺和有关规定进行,可以减少或避免漏水问题的发生。


    屋面板特性

    千万间聚氨酯节能板适用于屋顶倾斜度3%的给类工商业建筑,自洁型高档面板,减少了屋面的积灰量,使建筑物屋面保持恒久结晶,高波峰提高了屋面板的承载力,具有跨度大、排水快、安装便捷等特点,搭接处采用流体力学设计,保证安装快捷、气密、防毛细渗水效果好。

    ● 采用暗钉连接,板面搭接紧密。

    ● 独特的防水槽设计,有效防止雨水渗漏,并避免了冷桥现象。

    ● 40mm波峰高度,较大提高屋面板承载力。在确保建筑物保温效果的同时,有效降低客户建筑成本,屋面坡度低可达3%。

    适用于各类工业厂房、民用建筑及公共建筑等钢结构建筑物的非承重屋面围护。