门式钢结构的屋面渗漏水原因浅析

高 勇

鹤煤集团公司设计所（453030）

钢结构作为绿色环保建筑，已得到社会各界的认可。近几年，我国钢结构发展十分迅速，特别是门式轻钢结构以它特有的自重轻、施工周期短、抗震、强扭性能好等特点，广泛应用于轻工、电子、仓库、加工车间、超市、机场等建筑中。然而门式轻钢结构厂房在我国大规模建设的历史并不长，有些生产技术、施工工艺上的问题没有很好解决。因此，在钢结构厂房的建设和使用过程中受设计、施工、材料等因素影响，大部分门式轻钢建筑建成投入使用以后彩板屋面、墙面都不同程度存在着渗漏水的问题。钢结构屋面系统的渗漏不仅影响建筑的使用寿命，也给结构安全性带来重大的隐患,防止屋面漏水，对门式轻钢结构的广泛使用有着重要的意义。

1 屋面形式及屋面板的连接

钢结构屋面、墙面等围护结构，一般采用彩钢压型板、金属拱形波纹屋面、复合压型钢板等多种类型；其厚度一般在0.3～1.0 mm，彩钢压型板是用镀锌（或镀铝锌）等预涂彩色钢板轧制成型，外表喷涂油漆层。各种板材既有360°卷边板、暗扣板搭接连接，也有打钉板连接，檩条一般为自重较轻的薄壁C型或Z型钢，屋面坡度设计一般为1/8～1/20。屋面板及墙面板连接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:

1）搭接连接:把压型钢板搭接边重叠，并用各种螺栓、铆钉或自攻螺钉等连成整体。该连接又分为带密封胶槽与不带密封胶槽2种,屋面螺钉外露，波峰均比较低。

2）暗扣式连接:固定支座利用平头自攻螺钉固定在屋面檩条上,再将压型屋面板与固定支座扣合。屋面无螺钉外露，但由于与檩条直接用螺钉连接而无法控制热胀冷缩的变形。

3）咬合暗扣式连接：这是比较先进的屋面板连接方式,屋面系统通过滑动支架来固定屋面板，既有利于屋面防水和保持屋面的整体性，又能有效地控制因热胀冷缩引起的变形，该连接形式分180°和360°两种。

2 渗漏水部位及原因分析

彩钢板维护系统本身具有一定的强度和刚度，材料一般不会漏水，维护系统漏水原因主要在节点处理不当，材料的品质，系统设计的成熟性、完备性，结构构造和安装技术等也都直接影响到围护系统的防水效果。彩钢板由于受环境、温度的变化而收缩、变形，接口和搭接连接部位产生位移时，普通的密封胶条或硅酮胶与彩板表面粘结处不能同步位移而产生脱离，造成彩钢板屋面漏水。屋面漏水按原因归结起来主要如下。

2.1 各部位漏水原因分析

1）屋面螺钉和紧固件处漏水

在施工过程中，自攻螺丝力量过重、过轻，自攻螺丝打偏、打斜等，都可能使自攻螺丝橡胶垫片变形、脱落或者形成凹面，造成屋面点滴漏水。

2）彩钢板搭接处漏水

水平搭接缝和竖向搭接缝,彩钢板搭接处漏水，若遇见彩钢板瓦波过低或者雨水量大没过瓦波时，容易形成大面积漏水，且不易发觉漏水点。其原因主要是两张板之间搭接不紧、自攻螺丝没有打满形成了空隙等。

3）屋脊部分漏水

在钢结构屋面施工中，由屋脊瓦引起的漏水也是一种较为常见的现象。在雨季，尤其是雨水量大时，雨水的飞溅通过脊瓦下部两张彩钢板对接处缝隙，形成大面积渗漏。该部位漏水的主要原因是：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。

4）屋面气楼部位

该部位漏水的主要原因是: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。

5）采光带部位

采光带部位防水是维护系统防水的重要部位，采光板安装中的胶泥铺设、防水螺钉是屋面漏水的主要隐患；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，密封过严或采光板内外气压差，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。

6）天沟部位

搭接缝与弥合缝是漏水的2个关键部位，与钢筋混凝土屋面相比,钢结构屋面的天沟深度小，且天沟与屋面无连续防水构造，天沟积水时，很难保证不漏水。该部位漏水的主要原因是: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。

7）雨蓬部位

该部位漏水的主要原因是:雨蓬与墙体接触部位存在渗水。解决办法是:雨蓬与墙体的结合部位做好防水，在防水层上做钢筋混凝土保护层，并做好排水坡度，使雨篷上不能积水。

8）落水管

内墙立管存在返水及接头部位漏水的现象，该部位漏水的主要原因是:接头位置的胶打得不密实，漏水斗与天沟立管接触部位有沾水。

2.2 设计原因

1）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102:98）中规定: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。在实际设计工程中，为降低造价，尽量减小屋面坡度。设计单位又往往死搬硬套规定，不考虑实际情况，于是导致很多工程屋面坡度过小，屋面雨水不能及时排入天沟,屋面积水造成屋面渗水现象。

2）设计人员对当地降雨量不了解，也是造成屋面坡度设计过缓、天沟截面积过小的重要因素。

3）缺少节点设计,施工单位随意选用节点做法，屋脊处女儿墙高度不够，伸出屋面的管道、排气道位置不妥或高度不够，以至影响防水层施工困难。

4）板型选择不当,对于暗扣式和咬合式的板型，只要现场安装得当，一般不会有太大的问题。如果选用直接用自攻螺钉连接的板型，即使现场处理得很好，防水胶做的也很到位，但由于面板具有热胀冷缩的性能，同样也会出现漏水现象。

5）屋面孔洞设计时考虑不周。不得在施工时现场随便割孔割洞，孔洞防水要做好。

6）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。

7）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。

8）落水管数量不足，雨水沿天沟流动距离远，时间长，造成积水；墙面外板上部未增设L型收边件，天沟内侧存在漏水隐患。

9）彩钢泛水配件设计不合理,达不到防水效果。

10）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。

11）其它:缺少节点设计，没有考虑屋面与气楼的结合部位的节点处理，天沟与土建砖墙的节点处理；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；落水管数量不足，雨水沿天沟流动距离远、时间长，造成积水；墙面外板上部未增设L型收边件，天沟内侧存在漏水隐患；未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响。

2.3 施工原因

1）施工过程中对屋面围护不注意保护，随意踩踏屋面，破坏了屋面的平整度，甚至出现裂纹，密封胶量不足，位置不正确，打拉铆钉过多，并且未进行防水处理。

2）天沟不进行防腐，有些施工单位在进行天沟防腐时，只是刷防锈漆或者沥青漆，使用一段时间后，天沟腐蚀严重。

3）钢结构厂房屋面板，因跨度过大，屋面板存在搭接,虽然在搭接等处采用了聚氨酯密封胶和138 900缝合钉等处理,但安装时往往很难达到设计理论标准，导致漏雨。

4）天沟横向没有坡度，制作时至少应留0.5%的坡度。

2.4 构造因素

1）房屋在使用过程当中随意增加荷载，导致屋面板变形。特别是在屋面檩条上随意增加荷载，檩条变形，导致屋面积水。

2）防水胶、密封胶老化，使用工程中缺少必要维护。

3）堵头对由于风力造成的漏水是有作用的，不应忽视,须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应打硅酮密封胶，屋面风机处彩钢板波峰端部设置钢堵头。

4）搭接时缝隙容易受温度影响变大，应充分留够搭接长度。

5）水宜疏不宜堵，一般安装时在钢板内侧打密封胶，多多益善。

6）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。

2.5 材料原因

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）由于钢板天沟比较薄，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）自攻螺丝胶垫质量差容易开裂，玻璃密封胶容易老化等。

5）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。

3 结语

造成钢结构维护系统漏水的原因很多，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。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，就可以减少或避免漏水问题的发生。