异型轻质金属屋面防水设计与施工解析

胡江煜

0 引言

在20 世纪70 年代初期，轻钢结构进入建筑领域，近年来，以其自重较轻、制造简单、工业化程度高等优势备受青睐。轻钢结构得到了快速的发展在一定程度上促进了轻钢结构厂房的建设，随着人们对建筑结构外形美观及特点需求度的增加，异型轻质金属屋面应运而生。

采用异型轻质金属屋面的建筑结构厂房相对传统屋盖形式厂房，存在因异型造型造成的钢结构支撑构件及屋面板连接节点设计难度大的问题。若设计不当，轻质金属屋盖将存在渗水甚至漏水现象，对此，合理的钢结构支撑构件布置情况及屋面板连接节点设计至关重要。

1 工程概况

大型燃气蒸汽联合循环发电生产基地及大型燃气轮机余热锅炉项目临时改变使用功能项目，位于杭州市江干区丁桥规划管理单元，本工程为原有轻钢厂房改造项目，总建筑面积89 703.2m，其中地上89 703.2m，建筑占地面积 42 770m，为钢框架结构，建筑最大高度20.4m，屋面防水等级为I 级。建筑效果见图1。

图1 建筑效果图

该项目包括商业楼（1#楼）、仓储式超市及管理用房（2#楼）、停车场（3#楼）。工程总平面图如图2 所示。

图2 工程总平面图

2 异型轻质金属屋面支撑分布

实现异型轻质金属屋面，提高异型轻质金属屋面的防水性能，需设计合理的支撑构件用于轻质金属屋面的承重及连接。

以商业楼（1#楼）为例，该工程9.65m 至屋顶处钢柱分布情况如图3 所示。

图3 钢柱分布图

柱所用材质均为Q345B，其中GKZ-1 及CKZ-8 均采用箱型柱，CKZ-9 截面形式如图4 所示，已实现所在位置的有效支撑与连接。钢柱现场应用情况如图5 所示。

图4 CKZ-9 结构形式

图5 钢柱现场应用情况

该工程屋顶折角造型处梁及檩条分布情况如下6～8 图所示。

图6 顶层梁分布情况

图7 CL4 正视图及侧视图

图8 檩条分布图

其中，伸缩缝处天沟做法如下图9 所示。

图9 伸缩缝处天沟做法

钢梁现场应用情况如图10 所示。

图10 钢梁现场应用情况

3 异型轻质金属屋面所含节点设计

以该工程商业楼（1#楼）为例，所用轻质金属屋面板面积约11 000m，屋面板分布情况如图11 所示。

图11 屋面布置图

为提高背景工程轻质金属屋面的防水效果，设计有合理有效的屋盖连接节点，实现有效的屋盖防水密封节点。

该节点包含有岩棉保温层，屋面檩条、内层压型钢板、0.3mmPE 隔汽膜、马凳支座、次檩条、内层压型钢板、防水卷材、外层压型钢板、防水垫片、檩托板、KL 板固定座、自动螺钉组成，具体设计情况如图12 所示。

图12 平屋面连接节点

其中，外层压型钢板覆盖宽度为700mm，构造情况如图13 所示。

图13 外层压型钢板

外板设计有铺设方式如图14 所示。

图14 钢板铺设方式

4 异型轻质金属屋面施工工艺要领

4.1 异型轻质金属屋面的施工程序

屋面檩条就位→防水透气层→超细玻纤保温棉（12kg/m），配RW38 阻燃聚丙烯铝箔加筋贴面→屋面上层板安装→屋面下层板安装→天沟安装→泛水板安装→扣合固定密封→清理检修。

4.2 屋面施工工艺

4.2.1 施工前准备工作

屋面板安装前要对安装区域支座进行尺寸核查，安装好的支座如有变形、折断、缺失的，必须先整改。安装区域下方不得有异物，特别是不得有可燃物。

4.2.2 放线

面板支架经检查，安装质量已得到严格控制的条件下，即可放设面板安装定位线，一般以面板出天沟的距离为控制线。面板出天沟长度确定原则为板长的1/1000+下弯长度15mm+滴水片宽度30mm+尺寸余量C，其中C 在夏季安装时取25mm，冬季施工时取15mm，但不小于100mm。例如：屋面板长度30m，屋面板伸入天沟长度为30+15+30+25（15）=100mm。

4.2.3 出板

屋面板的制作在施工现场进行，将卷材和屋面板压型机运至施工现场进行加工制作。根据屋面整体施工顺序分别在屋面靠近檐口空旷处开辟一块屋面板加工场地，用于屋面板现场加工场地。

4.2.4 屋面运输就位

屋面板在屋面通过人工搬运，搬运时每间隔3m 一人，将屋面板搬运至安装位置。

4.2.5 屋面板安装工艺

如图15 所示，KL-700 型屋面外板采用暗扣连接，按上述方式将支座按照要求通过自攻螺钉固定在屋面檩条上，屋面板通过用力向下压，屋面板肋边与金属支座相扣，以此类推，后续按照此方式依次往复，如图16 所示。

图15 钢板铺设方式

图16 屋面板安装方式

4.2.6 板边修剪

屋面板安装完成后，需对边沿处的板边需要修剪，以保证屋面板边缘整齐、美观。屋面板伸入天沟内的长度以不小于100mm 为宜。

图17 屋盖现场应用情况

5 结语

异型轻质金属屋盖是轻钢结构厂房屋盖围护结构的发展趋势之一，其渗漏问题是异型轻质金属屋盖发展中必须解决的难题。本文阐述的异型轻质金属屋盖所需钢结构支撑的分布情况、轻质金属屋盖防水连接节点以及施工技术要领已成功应用于案例工程，消除了异型轻质金属屋盖的渗漏隐患，保证了异型轻质金属屋盖防水质量，可为同类工程提供参考。