試論工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面防水技術(shù)的應(yīng)用

范俊峰

(太原重工工程技術(shù)有限公司，山西 太原 030032)

伴隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，在建造廠房的時(shí)候，大部分都采用了鋼結(jié)構(gòu)。由于設(shè)計(jì)理論先進(jìn)，鋼材具有高強(qiáng)度，使得結(jié)構(gòu)用鋼量更少。同時(shí)，還采用了標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化制作、小型機(jī)具吊裝等方式，從而降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了施工速度，這對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了有利影響?，F(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)廠房一般都是由鋼立柱、鋼梁、檁條等搭建而成，盡管很穩(wěn)定，但在某些角部，由于大型鋼材結(jié)構(gòu)的影響，以及安裝時(shí)工人的技術(shù)水平，會(huì)在某些角部留下大小不一的縫隙，若不及時(shí)處理，留下的縫隙，就會(huì)引起漏水。所以，在彩鋼結(jié)構(gòu)建筑中，是否對(duì)屋頂、墻壁等部位的雨水滲漏進(jìn)行妥善處理，將直接影響到整個(gè)工業(yè)廠房的正常使用。

1 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面構(gòu)成

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面構(gòu)成包括：1)屋面骨架，通常由鋼梁和鋼柱構(gòu)成，能夠承受外部荷載并穩(wěn)定地傳遞到地面，為整個(gè)屋頂提供支撐；2)屋面材料，工業(yè)廠房外層壓型金屬板主要有彩鋼板、鋼板、不銹鋼板、鋁合金板、鋅合金板、銅合金板多種材料。其中，彩鋼板是最常用的屋面材料之一，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、防水性好等特點(diǎn)。目前，我國(guó)建筑市場(chǎng)上使用鋼結(jié)構(gòu)屋面的方式主要有以下兩種：雙層壓型鋼板和復(fù)合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面。雙層壓型鋼板是一種常見(jiàn)的鋼結(jié)構(gòu)屋面，但會(huì)遇到熱脹冷縮、保護(hù)不良等問(wèn)題導(dǎo)致漏雨。復(fù)合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面采用卷材防水層形成較為密閉的系統(tǒng)，防水效果比雙層壓型鋼板好，造價(jià)較高，但隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng)和防水通用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的提升，已經(jīng)普遍應(yīng)用于工業(yè)廠房中；3)屋面保溫層：為了降低室內(nèi)溫度和保證室內(nèi)舒適度，屋面下方通常會(huì)設(shè)置保溫層。保溫材料主要有玻璃棉氈、玻璃棉板、巖棉板等，其厚度一般根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件來(lái)確定；4)屋面排水系統(tǒng)：工業(yè)廠房屋頂還需要設(shè)置排水系統(tǒng)，以便將雨水及時(shí)排出，避免積水引發(fā)安全問(wèn)題。排水系統(tǒng)包括天溝、排水管道、雨水口等；5)屋面配件：屋面還需要配備其他一些零部件，如擋雪板、安全防護(hù)網(wǎng)、風(fēng)口等，以滿(mǎn)足不同的使用需求。

2 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水原因分析

2.1 空鼓、開(kāi)裂和脫落

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水的原因之一是空鼓、開(kāi)裂和脫落。這是由于壓型鋼板或涂層材料等失去粘結(jié)力或老化破損，使得原本堅(jiān)固的鋼結(jié)構(gòu)屋面出現(xiàn)開(kāi)裂、空鼓和脫落等問(wèn)題?？展氖侵笁盒弯摪迮c保溫材料之間失去粘結(jié)力，形成明顯的泡狀凸起；開(kāi)裂是指鋼結(jié)構(gòu)上的膜或?qū)硬牧弦蚴艿酵獠凯h(huán)境的影響，出現(xiàn)明顯的開(kāi)裂現(xiàn)象；脫落則是指保溫材料等物質(zhì)因失去粘結(jié)力而從鋼板上脫離。這些現(xiàn)象都會(huì)讓雨水滲透到廠房?jī)?nèi)部，產(chǎn)生漏雨問(wèn)題。為避免這些問(wèn)題，在施工和日常維護(hù)中需要對(duì)屋面進(jìn)行檢查和及時(shí)維修，防止空鼓、開(kāi)裂和脫落等現(xiàn)象的發(fā)生，以確保工業(yè)廠房建筑的持久性和安全性。

2.2 屋頂漏水點(diǎn)

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水的原因之二是屋頂漏水點(diǎn)，這些漏水點(diǎn)可能在安裝孔、排氣口等位置。當(dāng)這些細(xì)節(jié)部位沒(méi)有得到及時(shí)的維修和修繕時(shí)，就可能導(dǎo)致雨水滲透到廠房?jī)?nèi)部，產(chǎn)生漏雨問(wèn)題。特別是在經(jīng)歷了風(fēng)吹雨打、溫差變化等自然氣候影響后，這些細(xì)節(jié)部位容易老化變脆，破裂或失去密封性能，從而產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。為了避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)這些問(wèn)題，需要加強(qiáng)維護(hù)和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)屋頂漏水點(diǎn)，并進(jìn)行維修和修繕。

2.3 排水系統(tǒng)問(wèn)題

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水的原因之三是排水系統(tǒng)問(wèn)題。如果采用不當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)或者排水系統(tǒng)受損，就會(huì)導(dǎo)致雨水在屋頂積聚，無(wú)法及時(shí)排出。當(dāng)積水達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)滲透到廠房?jī)?nèi)部，產(chǎn)生漏雨問(wèn)題。特別是在經(jīng)歷了大雨等惡劣天氣后，積水會(huì)更加嚴(yán)重，更容易產(chǎn)生漏雨問(wèn)題。為了避免這些問(wèn)題，需要對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢查，確保其暢通和有效性能。排水設(shè)計(jì)應(yīng)符合科學(xué)、合理、實(shí)用原則，且應(yīng)根據(jù)不同工業(yè)廠房建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，在設(shè)計(jì)和施工中充分考慮各種流量情況和極端天氣狀況下的防水措施。此外，日常使用過(guò)程中還需要注意排水系統(tǒng)的清潔和維護(hù)，定期檢查排水設(shè)施是否出現(xiàn)堵塞或損壞，及時(shí)進(jìn)行處理和維修，確保排水系統(tǒng)的有效性能，防止出現(xiàn)漏水問(wèn)題。

2.4 屋頂預(yù)留膨脹縫未設(shè)置或處理不當(dāng)

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水的原因之四是屋頂預(yù)留膨脹縫未設(shè)置或處理不當(dāng)。屋面材料具有熱脹冷縮的特性，在不同溫度下會(huì)產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮。為了避免因此產(chǎn)生漏水問(wèn)題，需要在設(shè)計(jì)和施工時(shí)預(yù)留合適的膨脹縫，并對(duì)其進(jìn)行正確的處理和維護(hù)。如果屋面預(yù)留的膨脹縫未設(shè)置或處理不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致材料的變形和變位，從而增加了漏水的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在高溫天氣時(shí)，屋面材料會(huì)膨脹，如果沒(méi)有合適的膨脹縫，材料就會(huì)與其他部位產(chǎn)生沖突，從而造成材料本身的損壞，這樣就容易導(dǎo)致雨水滲透到廠房?jī)?nèi)部，產(chǎn)生漏雨問(wèn)題[1]。因此，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中應(yīng)該充分考慮屋面材料的膨脹和收縮特性，進(jìn)行合理的預(yù)留縫隙，并采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，確保其不會(huì)影響整體的密封性能，防止漏水問(wèn)題的發(fā)生。

2.5 工藝和材料問(wèn)題

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水的原因之五是工藝和材料問(wèn)題。如果屋面施工工藝不合理、質(zhì)量不過(guò)關(guān)，或者使用的材料存在質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)增加屋頂漏水的可能性。在施工過(guò)程中，如果使用的材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)，例如使用了劣質(zhì)防水材料、無(wú)法承受重壓的保溫材料等，都容易導(dǎo)致在使用過(guò)程中出現(xiàn)滲漏或破損的情況。此外，如果施工工藝不合理，例如屋面覆蓋層安裝不牢固、焊接不到位等，那么也容易引發(fā)漏水問(wèn)題。

3 鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)防水優(yōu)化策略

3.1 選用合適的防水材料

在屋面節(jié)點(diǎn)處，因?yàn)槌３Ｈ菀装l(fā)生滲漏問(wèn)題，所以需要選用具有較好防水性能和耐久性的專(zhuān)用材料。下面介紹幾種常見(jiàn)的防水材料：1)高分子防水卷材，在復(fù)合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面常用的卷材種類(lèi)有聚氯乙烯(PVC)防水卷材、熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材、三元乙丙橡膠(EPOM)防水卷材，這些高分子卷材具有良好的耐水、耐老化性能，并具有良好的延展性，與壓型鋼板屋面結(jié)合良好，可長(zhǎng)期保持防水效果。它的施工方便，可以形成完整、連續(xù)的防水層，對(duì)于屋面節(jié)點(diǎn)的防水處理非常有效；2)熱熔膠，這種材料粘接性強(qiáng)，能夠與各類(lèi)材料牢固結(jié)合，是常用的密封材料。在屋面節(jié)點(diǎn)處，可以使用熱熔膠進(jìn)行密封處理，從而有效防止水分滲透[2]。在選擇防水材料時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的材料，并保證施工質(zhì)量。同時(shí)，還需要注意防水層的厚度，避免過(guò)薄或過(guò)厚，影響防水效果。通過(guò)選用合適的防水材料，可以保證屋面節(jié)點(diǎn)的防水性能和耐久性，減少維護(hù)與修復(fù)費(fèi)用。

3.2 防水層設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)的防水層設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的防水材料和構(gòu)造形式。一般情況下，復(fù)合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面常用的防水構(gòu)造有：1)內(nèi)層壓型鋼板+檁條+保溫層+防水層+外層壓型鋼板：這種做法防水卷材在外層壓型鋼板的下面，壓型鋼板可以有效的保護(hù)防水卷材避免陽(yáng)光直射。施工方便、美觀、卷材耐老化性能好[3]；2)內(nèi)層壓型鋼板+檁條+保溫層(硬質(zhì))+防水層：這種做法防水卷材在最外層，采用電磁焊接與熱風(fēng)焊接的方式形成密閉的防水層。這種做法防水性能好，但是施工工藝要求較高，造價(jià)高。防水層的構(gòu)造形式也有多種，如雙層、單層等。一些特殊要求的工程(如要求高耐壓性、抗?jié)B透性和耐老化性等)可采用雙層結(jié)構(gòu)，以提高其防水性能[4]。

3.3 注重施工工藝

在施工時(shí)，需要嚴(yán)格控制防水層的鋪設(shè)、焊接和接頭處理等細(xì)節(jié)。其中，鋪設(shè)防水層時(shí)，應(yīng)保證其平整、無(wú)波浪或皺褶，保證其貼合程度；對(duì)于焊接部分，應(yīng)采用熱風(fēng)焊接或其他適宜的方法進(jìn)行，焊接處應(yīng)均勻、緊密，不得有漏焊現(xiàn)象；對(duì)于接頭處理，采用電烙鐵加熱焊接，使接頭之間的連接更加牢固，有效預(yù)防漏水問(wèn)題。同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)注意環(huán)境和溫度等因素。例如，應(yīng)在無(wú)雨天氣和相對(duì)濕度較低的情況下進(jìn)行施工，以保證防水層的粘實(shí)度和干燥度，避免因氣溫過(guò)高或潮濕導(dǎo)致防水層粘性下降的現(xiàn)象。另外，在施工過(guò)程中，需要注意每一個(gè)細(xì)節(jié)，尤其是節(jié)點(diǎn)處，以保證防水效果和耐久性。下面介紹幾個(gè)關(guān)鍵的施工工藝：1)嚴(yán)密處理，節(jié)點(diǎn)處的處理應(yīng)當(dāng)十分嚴(yán)密，要保證橋架、板材及其他連接處銜接緊密、無(wú)縫隙，對(duì)于槽狀邊緣及角部進(jìn)行特別處理；2)牢固處理：節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)彎曲處及連接處應(yīng)當(dāng)采取牢固措施，如焊接、螺栓連接等，確保物理連接強(qiáng)度；3)平整處理：平整處理是保證防水效果的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)該采用專(zhuān)業(yè)的工具和技術(shù)，保證節(jié)點(diǎn)整體平整并光滑；4)均勻涂布：在施工防水材料的時(shí)候，需要嚴(yán)格控制涂布量和均勻度，以確保整個(gè)節(jié)點(diǎn)都有足夠的防水材料覆蓋，并充分發(fā)揮其防水效果。通過(guò)注重施工工藝的細(xì)節(jié)處理，可以充分保證屋面節(jié)點(diǎn)的防水效果和耐久性，從而避免因施工不當(dāng)導(dǎo)致的滲漏問(wèn)題，減少后期的維修與更換費(fèi)用。在施工過(guò)程中，還需要及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以確保施工質(zhì)量滿(mǎn)足要求。通過(guò)注重施工工藝的細(xì)節(jié)處理，可以充分保證屋面節(jié)點(diǎn)的防水效果和耐久性，從而避免因施工不當(dāng)導(dǎo)致的滲漏問(wèn)題，減少后期的維修與更換費(fèi)用，才能確保工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面防水技術(shù)的正常運(yùn)行和使用壽命。

3.4 加強(qiáng)屋面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

屋面排水系統(tǒng)不僅是屋面排水的重要通道，也是屋面防水保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包含要點(diǎn)：1)暢通設(shè)計(jì)：屋面下水道的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮排水暢通，使雨水能夠快速流入下水管道，避免積水引起的滲漏問(wèn)題；2)與防水材料緊密結(jié)合：屋面下水道的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與防水材料、屋面檁條、龍骨等緊密結(jié)合，以保證防水效果和屋面下水道的穩(wěn)定性；3)盡量避免彎曲、變形等情況：在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免彎曲、變形等情況，以保證下水道的通暢性和穩(wěn)定性，同時(shí)減少堵塞和損壞的風(fēng)險(xiǎn)；4)考慮降雨量大時(shí)的排水能力：在設(shè)計(jì)下水道時(shí)，需要考慮降雨量大時(shí)的排水能力，確保在極端氣候條件下，雨水也能順利排出。通過(guò)加強(qiáng)屋面下水道的設(shè)計(jì)，可以保證雨水順利排出，減少積水引起的滲漏問(wèn)題，從而提高鋼結(jié)構(gòu)屋面的防水效果和耐久性。

3.5 增加屋面預(yù)留膨脹縫

由于溫度變化等原因，鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)變形和位移等現(xiàn)象，從而影響其防水效果和耐久性。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要增加屋面預(yù)留膨脹縫，以便緩解屋面節(jié)點(diǎn)的變形和位移。下面介紹一些關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1)合理確定膨脹縫位置，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要合理確定膨脹縫的位置，考慮到溫度變化和材料的膨脹系數(shù)等因素，確保其在屋面節(jié)點(diǎn)處起到緩解作用；2)確定膨脹縫的寬度：膨脹縫的寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)和溫度變化等因素進(jìn)行合理的確定，一般來(lái)說(shuō)，膨脹縫的寬度應(yīng)當(dāng)大于1cm，以便起到緩解作用[5]；3)橋架和板材的處理：在屋面預(yù)留膨脹縫的位置處，橋架和板材等需要采取特別的處理措施，以保證其與其他部件緊密銜接，并能夠伸縮自如；4)對(duì)其他細(xì)節(jié)的處理：在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，需要特別關(guān)注膨脹縫周?chē)钠渌?xì)節(jié)處的處理，例如補(bǔ)強(qiáng)、密封等措施，以保證整個(gè)屋面防水效果和耐久性。通過(guò)增加屋面預(yù)留膨脹縫，可以有效緩解屋面節(jié)點(diǎn)的變形和位移問(wèn)題，從而提高鋼結(jié)構(gòu)屋面的防水效果和耐久性。

3.6 定期檢查維護(hù)

對(duì)于已經(jīng)安裝好的鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)，定期檢查和維護(hù)是保證其防水效果和耐久性的重要措施。具體包括以下幾個(gè)方面：1)清洗和修補(bǔ)防水層，定期清洗和修補(bǔ)防水層，以保持其防水性能。在清洗時(shí)，應(yīng)使用合適的清洗劑和工具，避免對(duì)防水層造成損傷。在修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)使用符合要求的防水材料，確保其與原有的防水層完全貼合；2)檢查排水系統(tǒng)是否暢通，定期檢查排水系統(tǒng)是否暢通，排除積水和堵塞等問(wèn)題。檢查時(shí)，應(yīng)特別注意下水管道、雨水口、排水孔等部位，及時(shí)清理雜物，保持暢通；3)及時(shí)處理?yè)p壞、漏水問(wèn)題：定期檢查鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)是否存在損壞、漏水等問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行處理。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ)或更換受損部件，避免問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大；4)對(duì)特殊氣候條件的關(guān)注：在特殊氣候條件下，例如臺(tái)風(fēng)、暴雨等情況，應(yīng)特別關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)的防水情況。需要及時(shí)巡查、清理和維護(hù)，以確保其正常運(yùn)行；5)建立健全的檔案：對(duì)于每次檢查和維護(hù)都應(yīng)建立詳細(xì)的檔案記錄，包括檢查時(shí)間、檢查內(nèi)容、維護(hù)措施、維修情況等等，以便于日后查詢(xún)和跟蹤。通過(guò)定期檢查和維護(hù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，保障鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點(diǎn)的防水效果和耐久性，延長(zhǎng)使用壽命，從而降低維修成本和安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)屋面的節(jié)點(diǎn)防水是一個(gè)需要長(zhǎng)期探索的課題，不能一蹴而就。在設(shè)計(jì)上，要強(qiáng)化在材料的選擇及屋面與墻體連接的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格把好設(shè)計(jì)關(guān)，采用新型施工技術(shù)與施工工藝，對(duì)屋面節(jié)點(diǎn)防水質(zhì)量進(jìn)行提升。