武汉钢结构彩钢瓦金属屋面渗漏原因和防水技术
近年来,在很多建筑中,金属屋面应用越来越广泛。金属屋面系统,满足了建筑的功能、结构和外观要求。对于建筑金属屋面而言,其由于自身的系统特点也会出现渗漏问题。
渗漏原因分析
一
板缝及节点处渗漏原因分析
1)环境温差变化
屋面金属板自身导热系数大,对环境温度很敏感,当外界温度发生较大变化时,板收缩变形而在接口处产生较大位移;多次的热胀冷缩,使密封胶的弹性及粘结力变小,而失效。因而屋面金属板接口部位极易产生漏水隐患。
2)节点部位不同材料应力变化差异
由于使用不同材料连接,比如女儿墙与钢板等材料制成的天沟连接处、屋面采光带等部位,材料应力变化不同步,产生漏水隐患。
3)屋面年久失修
①由于长期暴露于室外,在风、雨等外力的作用下,造成彩钢板屋面长时间的颤动,使钉眼处及铁皮接缝处磨损,遇到雨水就会生锈然后发生渗水现象。
②屋面跨度较大,时间久了造成中部积水,重力加大,雨水次数越多屋面变形越严重,甚至出现塌顶。
③用于生产厂房的金属屋面。由于室内生产会向屋顶排出废气,废气中包含很多化学物质与金属残渣,会对屋面板造成锈蚀,导致屋面产生孔洞,出现渗漏现象。
二
结露冷凝渗漏原因分析
1)屋面未设隔汽层
在一些昼夜温差大的地域,以及生产工况湿度较大的厂区,金属屋面无法有效阻隔室内外的潮气进入屋面系统,造成结露冷凝。
2)屋面保温构造不合理
金属屋面的保温构造不合理,会使冷桥出现。
渗漏维修
消除金属屋面渗漏,应围绕材料选择、方案设计以及施工三个方面进行工作。
1
防水材料选择
金属屋面长期暴露在户外,受自然条件的影响很大,所以防水处理必须要符合金属建筑物的特性,所选防水材料应具备以下性能:良好的弹性和抗断裂拉伸强度,以适应屋面的各种震动和位移;低温柔性;良好的耐候性;抗紫外线老化;良好的透气性和呼吸性;良好的适应各种气候的特性,使用的温度范围较大,以保证产品在高温和低温下的性能,以及温差和骤冷骤热的要求;对各种异形部位要能做到无缝处理;安全环保等。
2
设计方案的掌控
1)抗风揭
金属屋面如未进行屋面的抗风揭计算,在屋面的边角区域就未对钢板与檩条部位进行足够加强,因而出现被风破坏的现象。依据以上屋面维修材料的用法,可按柔性防水卷材(机械固定和满粘两种)及涂料(涂刷满粘)两方面分别对抗风揭设计进行介绍。
卷材固定
机械固定:采用专用固定配件,将高分子柔性防水卷材固定于屋面结构钢板上,固定件被覆盖于防水卷材搭接边下,通过热风焊接,使屋面具有完整的防水层。通过风荷载实验室中进行的动态风载破坏模拟实验,确定系统在综合因素下的允许负荷值,以此作为系统设计依据。其中风荷载计算是系统安全性的保证。
机械固定屋面系统的风荷载设计规定:
①根据工程所在地最大风力、建筑物高度、屋面坡度、基层状况、卷材性能(匀质或加筋)、建筑环境、建筑形式等因素,按现行国家标准 GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》的有关规定进行风荷载计算。
②应对设计选定的防水卷材、保温隔热材料、隔汽材料和机械固定件等组成的屋面系统进行抗风揭试验,试验结果应满足风荷载设计要求。
③根据风荷载设计计算和实验数据,确定屋面边角区和中心区的固定件布置间距。由于屋面在风荷载作用下,屋面边角部位与中央部位受力不同,需在边角区区域加密。
④根据抗风荷载计算确定螺钉间距:首先,熟悉屋面结构图,确定所需用的防水卷材、垫片、固定件长度、固定件设计负荷值;接着,根据 GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》计算屋面风荷载设计值,确定每 m 固定件数量、排距以及间距,并由经验取出周边加密区范围;加密区宽度应根据卷材的幅宽确定,为卷材幅宽的倍数,而螺钉株距则应根据压型钢板的波峰间距确定,为波峰间距的倍数。
⑤中心区螺钉行距应根据卷材幅宽确定;螺钉株距应根据压型钢板的波峰间距确定,亦为波峰间距的倍数。
满粘固定:即将防水专用胶粘剂分别涂刷于防水层和屋面基层,按照屋面形状,将防水卷材全部满粘于屋面基层上,利用胶粘剂的粘结力来抵抗风荷载,然后通过热风焊接,使屋面具有完整的防水层。其中卷材与屋面基层间的粘结强度是此系统安全性的关键。卷材施工前,应在翻新屋面基层上与卷材做局部满粘施工,施工后应进行相应剥离试验,以确保其粘结可靠性。
涂料满粘
将防水涂料涂刷于屋面基层,涂料与基层间的粘结强度是此系统抗风荷载安全性的关键。
屋面翻新施工前,应在翻新屋面基层上涂刷相应的涂料,验证其粘结强度。
2)待维修屋面竖向承载力验算
验算时,需充分了解原有屋面的设计参数及载荷;对翻新屋面的结构层次重新验算,确保不超出原有承重结构的耐受范围。
施工
维修施工时,应结合现场实地情况,编排切实可行的施工组织方案,确保安全、质量和进度,尽最大限度不影响原有建筑的正常使用;施工前对基层进行预先清理,使翻新在适宜良好的基层上开展;不适于改造方案的基层,可以进行局部修正。
探出天沟的钢板应切除