浅谈轻钢结构围护系统的设计与施工

吴锦玲

珠海市金湾区政府投资建设工程管理中心 广东省珠海市 519090

摘要：近年来，轻型钢结构以其独特的优势占据大部分的市场。特点是用量较少，使用过程所需的安装时间较短，最重要的是已经实现了大批量的工业化生产规模，得到了广泛的应用。正因为如此使钢结构系统逐渐走上多样化的发展道路，同时也带来了系统设计的新方法。本研究对于轻钢结构围护系统进行了详细分类，进而总结出在设计与施工过程中需要注意的事项。

关键词：轻钢结构；围护结构；设计与施工

前言：总体来讲，轻型钢结构的维护系统大致分为以下几个方面，即屋面系统、墙面系统、保温棉、采光带以及包边和泛水等部分。而且围护系统作为轻型钢结构非常重要的组成部分，发挥重要的作用，能够在很大程度上决定建筑物的防水、外观以及保温的效果等等。所以，对于轻型钢结构围护系统设计与施工的研究是非常有必要的。

1.屋面系统的设计与施工

1.1彩板围护系统的分类

一般情况下，将彩板围护按照构成的方式大致分为以下几个方面，即单层薄板、夹芯彩板、钢质彩板、彩墙板、岩棉夹心板以及聚氨脂夹芯板等。按照施工方式的不同，大致可分为现场复合板和成品复合板两种。其中按照联接方式的不同，可以将现场复合板分为：咬合板、搭接板以及暗扣板。按照板材质的不同可以分为：钛金板、镀锌彩钢板、铝合金板压型板、镀铝锌彩钢板、不锈钢板压型板、铜板等。

1.2设计注意事项

现场复合板占据较大的市场。主要原因是现场复合板的加工成本较低，而且施工的技术也已经非常成熟，已经实现了工业化的生产，所以能够得到廣泛的应用。在屋面彩板的设计使用方面，大多数都使用镀锌烤漆彩板作为面板，而大型公共建筑物中则常用铝合金压型板作为面板实现不同的造型。轻钢屋面荷载可考虑风荷载、雪荷载、屋面恒荷载及活荷载，再根据体型系数按规范要求计算出最不利荷载值。除了屋面板的受力计算，还需对屋面整个系统的其他配件，如底板、檩条、螺钉等进行受力计算，最后还需进行热工性能的检验，进行如此一系列计算后得出的才算时完整的屋面系统。为及时排除降落在建筑物屋面的雨水、雪水，避免形成屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，屋面设计还需考虑排水系统的设计，设置外排水系统（天沟、檐口位置）或内排水系统。另外，还可以设置一定的屋面坡度，而屋面坡度设计的选取还与屋面的版型有着密切的联系。一般情况下，有外露钉式的板材需要哦使用坡度相对较大的，而隐藏式的板材则需要坡度较小的。特殊情况下，大跨度的钢结构的屋面板一般采用暗扣式的彩钢板。近年来，在较多的施工工程中，总结出暗扣式的彩钢板存在较多优势，主要表现为以下几点：其一是，能够有效避免由于温差而引起的屋面版型的变化过大，螺钉也非常容易被剪断。其二是，在一些多雨的地区，或者是台风区，一些外露的螺钉很容易受温度的影响而发生变形，有风时的振动以及橡胶垫有时存在的老化现象，这些都非常容易导致板材的漏水和锈蚀现象。

1.3施工注意事项

在整个的施工过程中，若是遇到大跨度的屋面，这时彩板就需要整块的成型板。工地生产可以解决超长、特大弧形产品（如12米以上）的运输问题，且减少吊卸费用，缩短施工周期等。生产场地所需的最短距离为冷轧成型机器长度约为15米，加上吊装更换卷材所需的工作空间约3米，再加上生产出货产品长度，合计所需最窄空间则为9米。吊车吊装板非常容易造成板材的变形，所以，在进行安装时，吊运起吊必需使用具有足够承载能力的钢架通和拉力帆布带，拉力帆布带吊挂点间隔不大于4米，每个吊挂点荷载不大于250公斤。运至屋面后，尽量放置在主结构梁柱附近，以分散荷载。

2.轻钢结构围护系统的设计与施工要点研究

2.1采光带珠设计与施工

采光板所使用材料会有所不同，按照材料不同可以分为玻璃纤维增强聚脂采光板、聚碳脂制成的蜂窝状或实心板等大致三个方面。按照形状的不同可分为与屋面板波形相同的玻璃纤维增强聚脂采光板以及一些其他的平面或者是曲面的采光板。对于施工人员，不同的采光板需要有不同的固定方法来实现，其中聚碳酸酯采光板大都采用铝型材扣件固定，而波形采光板一般采用采光板支架或者是自攻螺钉连接来进行固定，进而再打胶实现密封。在采光板的位置方面，一般情况下都会设置在跨中，要求采光板与自攻螺钉连接的时候，一定要有盖板，才能实现连接。在使用阳光板时，需要考虑到的就是冷热变形较大的问题，而且非常容易被自攻钉剪破，所以，阳光板在打自攻钉的时候需要将其孔开大。除此之外，在安装采光板的同时，还需要考虑到采光板本身所具有的伸缩性。采光板在较短距离以内不需要进行搭接工作，在较长的范围内就需要进行搭接，在搭接长度的选择时要适当，不能过短也不能过长。在搭接处需要涂二道密封胶，如果是横向搭胶那么就不需要进行收边工作，如果是纵向彩钢板的搭接就需要看所使用的板型材料，一般使用的是普通压型钢板，也就是一般情况下不考虚做收边，可以直接将其与彩板用自攻钉来固定。通常将采光板纵向长度方向，搭接设置在檀条附近，切记屋面防水处理时要采用密封胶内涂，在密封胶的表面非常容易出现老化的现象。

2.2保温隔热材料

常用的保温隔热材料有：岩棉、玻璃棉、挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）。在选用时，可遵守以下原则：应优先选用无机材料制成保温隔热材料；相同温度范围内不同材料选用时，优先选用导热系数小、造价低，易于施工的材料；应选用吸水率小、使用年限与被保温隔热主体的正常维修期基本适应的材料。

2.3天沟及檐口

天沟和檐口在施工的过程中也是非常重要的部分。其中檐口主要有三种形式，即自由落水天沟、外排水天沟檐口以及内排水天沟檐口三种。根据材质的不同，大致可以将天沟分为三种，即钢板天沟、不锈钢天沟以及彩板天沟。众所周知，天沟是屋面排水系统重要的组成部分，很大程度上决定了雨水的排放量与排放的速度，还决定了建筑屋面能否正常的使用。在一些地区寒冷的地区，在冬季室内外的温差是非常大的，在内天沟的下面非常容易出现冷凝水的现象，所以，必须在天沟的下面铺一层保温棉，保温棉通过吊挂天沟的檩条固定，进而确保其排放水畅通。在北方一些少雨的地区，或者是工程对檐口要求不高的情况，可采用自由落水的檐口。如果墙屋面的彩板是单板形式，这时墙板与屋面板间会产生锯齿型空隙。当屋面坡度较小的时候，屋面板的波谷处，外排水天沟檐口由于防漏性好，而且造价也非常低，因此，在工程上也得到了广泛的应用。在施工的过程中，彩板天沟不需要其他支撑它的结构构件，同时沟壁也可以直接的与外墙板贴近，这时要在墙面上进行支撑件的设置。

2.4包边及泛水

最后，在包边及泛水工程中，不仅需要勾勒出建筑的整体线条，这会影响到建筑的美观程度，另外，在结构上能够把建筑联结成一个统一的整体，做到防风、防雨，进而使建筑更加坚固、耐用。

结语：轻型钢结构以其独特的优势占据大部分的市场。特点是用量较少，使用过程所需的安装时间较短，最重要的是已经实现了大批量的工业化生产规模，得到了广泛的应用。围护系统一般采用彩钢板，用来研究总结彩钢板维护系统的设计以及施工过程的经验，进而提出经济合理的施工方案，是有重要的实际意义的研究。

参考文献：

[1]俞黎明.朱鹏.轻钢结构围护系统的设计与施工[J].陕西建筑.2006（3）.

[2]李正健.肖亚明.刘庆庆.轻型钢结构围护系统漏水原因探索及防治[J].防火与防腐.2009（5）.

[3]朱华.钢结构的围护技术研究[J].陕西建筑.2010（2）