浅谈钢结构突出屋面设备洞口防水措施

赵昆，张小云

(中机第一设计研究院有限公司，合肥 230601)

1 引言

随着钢结构厂房建设的日趋成熟，防水的有效性和持久性越来受到参建各方的关注，无论从标准图集选取，还是设计人员手绘节点，往往都难以达到预期的防水效果，甚至出现施工难度大，防水返工的情况；另一方面，精密设备一旦进场若出现漏水，导致设备受损，返工的就不仅仅是屋面防水了。

2 工程概况

长沙市某工业厂房总建筑面积31 856 m2，为地上单层钢结构工业厂房，建筑室内±0.000标高相当于绝对标高48.40 m，室内外高差150 mm，无地下建筑面积；建筑高度16.750 m（车间室外地面至女儿墙顶面）；结构形式为全钢多跨排架结构；抗震设防烈度6度；设计基本地震加速度值为0.1g；建筑结构设计工作年限为50年；屋面排水为坡度为5%[1]，屋面采用360°直立缝锁边屋面，连接件为滑动支座；火灾危险性为丁类,耐火等级为二级；防水等级Ⅱ级。

3 方案对比讨论

压型钢板作为钢结构屋面从成本考虑要比TPO防水材料节约甚多，一般工业厂房均采用压型钢板，但应对压型钢板的各种不利影响做出优化处理。本文对压型钢板的现场实际工程所涉及的屋顶风机迎风面积水处理方案优化前后进行对比分析。

3.1 原设计方案

屋面采用双层压型钢板复合保温屋面，面板板型为YX65-470压型钢板，屋面突出部位需设置金属泛水板，高出屋面高度不小于250 mm，与屋面压型钢板搭接宽度不小于200 mm，耐候胶收缝，对于胶缝密封的依赖性较强。

1）从使用环境上来看，风机迎水面长期处于积水状态，加之当地雨水频繁，胶缝处于长期雨水浸泡状态。

2）从施工难度上来看，要达到大批量压型钢板峰谷吻合切口，搭接口胶缝填充困难，其加工误差很难避免。图1为现场风机防水收口图示。冷热干湿交替环境下使用寿命急剧缩短，甚至出现开胶状况，进而导致雨水浸入。屋面风机洞口尺寸有3种规格分别为790 mm×790 mm、930 mm×930 mm、1 080 mm×1 080 mm，屋面风机布置如图2所示。

图1 现场风机防水收口

图2 原有屋面风机布置图

3.2 调整后实施方案

附加防水板后风机侧面采用用二布三涂玻璃钢进行防水施工，风机支座外立面全部涂刷，高度为350 mm[2]。风机支座底部防水长度：风机洞口上下部要保证彩板波峰上方防水长度达到250 mm（离支座上下立面长度平均为400 mm），侧面由于位置不一致，长度平均为300 mm，可根据实际情况来确认。

屋面压型钢板上部加铺一层横向压纹钢板如图3~图5所示，下部L30角钢由螺钉固定附加钢板和原屋面压型钢板波峰端，将雨水引向洞口两侧相邻波峰外侧排出，防水板沿屋面洞口上坡到屋脊处进行无水处理，原风机积水侧采用0.5 mm厚彩板与附加钢板贴合收边，防水年限与屋面板使用年限一致，从而避免了风机迎水面积水的情况，同时对建筑平面图效果影响甚微，如图6所示。

图3 单个风机附加防水板范围图

图4 风机附加防水带迎水面剖视图

图5 风机附加防水带侧视图

图6 已完成附加防水带效果图

4 结语

从设计角度考虑，通常会认为这种节点部位在说明部分简单带过就行，可根据现场情况具体处理。标准图集的索引也只是常规平面的止水，往往忽略了起坡屋面和压型钢板波峰波谷所形成的积水区域。

雨水中多数含有腐蚀性成分。常规厂房的屋顶风机数量都不会太少，对于多雨地区积水现象频繁出现，长期的雨水浸泡严重影响了耐候胶的性能，一旦出现渗漏，尤其采用复合夹芯板的情况，若渗水不及时解决，夹心棉吸水过多时，将会影响到结构主受力杆件。

调整后方案从进水屋脊开始进行防治，隔绝了雨水沿压型钢板波谷囤积乃至渗漏，降低了施工难度，从侧面延长了耐候胶的使用寿命；结构荷载方面，轻型薄钢板的荷载影响微乎其微；建筑外形方面，板色一致，形状规则，也不会对建筑平面效果有太多影响；经济方面，造价增加了约在70~90元/m2。

从工程量方面考虑，本次涉及防水的风机洞口50处，总防水面积增加3 408 m2，总造价增加约30万元。其中平面风机位置亦可优化，鉴于风机安装均已施工完毕，防水带只能按目前风机排布调整。在后续设计中，专业协调，优化统筹布置风机，最大限度地保持了外观的整洁，减少了不必要防水带铺设，总体用材减少了30%左右，综合性价比考虑，较原方案优势明显。

从用材方面考虑，施工时考虑就地取材选用的同材质压型钢板作为附加板，如果前期考虑周全，可以提前定制同屋面板同波纹，顶端可与屋脊良好衔接形状，与风机连接处相应预制平缓接头，从而抬高风机迎水面面板高度，提高衔接收缝质量，将雨水从两侧分流，避免积水。随着防水技术的不断完善，将会涌现更多更好的特殊防水节点处理方法，从而保障工程的质量。