秦連 劉旭東 多躍剛
隨著鋼結(jié)構(gòu)在我國近三十多年的迅猛發(fā)展,與之相配套的各種新型金屬壓型板材和各種復(fù)合保溫的夾芯板更是多種多樣,發(fā)展勢頭迅猛。
與之相應(yīng)的建筑圍護(hù)系統(tǒng),雖然其節(jié)點(diǎn)的細(xì)部構(gòu)造,配套設(shè)計、產(chǎn)品工藝、施工方法,都已經(jīng)取得了一定進(jìn)步,但是,在使用過程中仍暴露了很多問題。尤其嚴(yán)重的是金屬屋面的防水問題,卻沒有得到很好的解決,一直困擾著輕鋼彩板建筑的發(fā)展。
例如,我國北方地區(qū),冬季金屬屋面上部和天溝內(nèi)大量積雪,在春季積雪融化成水,會直接浸泡屋面與天溝(如下圖1~3);
圖1 屋面大量積雪
同樣,在南方雨季,金屬屋面在遭遇特大暴雨時,天溝的有組織排水遭遇障礙或來不及排水時,雨水也會直接浸泡屋面使天溝水滿溢出,造成屋面漏水。
圖2 檐口天溝積雪積冰
圖3 天溝積雪積冰漫過屋面
針對上面出現(xiàn)的問題,北方地區(qū)往往在天溝上面安裝融雪裝置,可以解決一部分問題。但是終究不徹底,難以從根本上解決問題。如屋面積雪、天溝溢水就出現(xiàn)問題。
筆者近幾年推出的“OHC-建筑圍護(hù)系統(tǒng)”,從各個節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)出發(fā),完善發(fā)展,形成最終完整的圍護(hù)體系,基本上徹底改變了金屬屋面逢雨就漏的窘境!
無論是我國北方的強(qiáng)降雪,還是南方的強(qiáng)降雨,“OHC-建筑圍護(hù)系統(tǒng)”將提供一個新思路、新辦法,亦將使輕鋼彩板建筑不僅美觀、實(shí)用,而且實(shí)現(xiàn)金屬屋面難以漏水的本來特性。
下面就如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),從設(shè)計、實(shí)施再到檢驗(yàn)進(jìn)行分別闡述。
屋面系統(tǒng)實(shí)施結(jié)果的好壞,直接取決于金屬屋面系統(tǒng)的設(shè)計;而設(shè)計的成敗,又直接取決于屋面系統(tǒng)采用何種板型和它的連接方式。
這里我們選擇的是具有360°直立咬合鎖邊功能的金屬屋面板(圖4~5)。與屋面次結(jié)構(gòu)-屋面檁條的連接件,采用高抗風(fēng)拔力的滑動支架,以解決溫差造成的金屬屋面板伸縮變形的影響。
采用這一板型,一是為了便于普及和推廣;同時也是根據(jù)屋面板防水性能的要求而確定的。國內(nèi)類似的板型很多,這一選擇具有推廣意義。其特點(diǎn)是外形美觀、排水截面大(成品的波高70mm),360°直立咬合鎖邊;同時咬合邊內(nèi)嵌不固化的密封膠泥,使各板型間具有更好的防水特點(diǎn)(圖6)。
而高抗風(fēng)拔力的滑動支架,在滑塊的上端必須設(shè)置有不固化的密封膠泥(圖7)。
圖4 OHC-470壓型板尺寸
圖5 OHC-470壓型板示意
圖6 金屬屋面板內(nèi)嵌膠泥示意
圖7 滑動支架內(nèi)嵌膠泥
“OHC-建筑圍護(hù)系統(tǒng)”的金屬屋面系統(tǒng),為了實(shí)現(xiàn)金屬屋面的防水效果,特別是在檐口天溝、山墻、采光帶、洞口等節(jié)點(diǎn)部位,進(jìn)行了如下重新設(shè)計改進(jìn)。
天溝節(jié)點(diǎn)的設(shè)計目標(biāo)是:
3.1 要保證屋面板在檐口處連接牢固,但連接釘孔處不得漏水;
3.2 保證屋面板鎖邊波峰與天溝間的防水容易施工、質(zhì)量容易保證,不能因板型剛度問題影響板間距而造成屋面漏水。
3.3 保證女兒墻下泛水板與天溝、女兒墻內(nèi)板之間的防水的可靠性。
為此,在天溝與屋面板的連接處,采用了“C”型檐口擋水板及工程塑料堵頭;并使之實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。在擋水板上表面均布有安裝塑料堵頭的定位孔,同時在側(cè)面還均布有與天溝側(cè)壁連接的連接釘孔。同時,將擋水板與天溝側(cè)壁間、擋水板與塑料堵頭間、擋水板和塑料堵頭與屋面板間均鋪設(shè)連續(xù)的膠泥。
這樣,屋面板與天溝的連接,通過C型檐口擋水板轉(zhuǎn)換連接得以解決(圖10)。同時,解決了實(shí)際工程中天溝安裝沿長度方向不平,造成屋面板與天溝連接困難的問題。
在天溝左側(cè),女兒墻內(nèi)板與泛水板間設(shè)置橡膠堵頭;泛水板與天溝側(cè)壁間同樣設(shè)置有通長的、連續(xù)的膠泥(圖8)。
圖8 女兒墻下天溝設(shè)計圖
值得注意的是,上述的橡膠堵頭,是與女兒墻內(nèi)板相匹配的。在橡膠堵頭與泛水板間和橡膠堵頭與女兒墻內(nèi)板間均應(yīng)鋪設(shè)通長、連續(xù)的膠泥;同時,泛水板之間搭接,女兒墻內(nèi)板搭接處同樣鋪設(shè)通長、連續(xù)的膠泥(圖8~9);這種設(shè)計,可以解決北方女兒墻下天溝積雪,融化漏水的問題。
圖9 天溝與女兒墻內(nèi)板節(jié)點(diǎn)大樣
圖10 天溝擋水板節(jié)點(diǎn)大樣
圖11 天溝檐口堵頭大樣
圖12 檐口天溝的透視效果
這里,需要強(qiáng)調(diào)的是在檐口處的塑料堵頭周圍膠泥的鋪設(shè)問題。根據(jù)塑料堵頭與屋面板鎖邊后波峰形狀的匹配程度,其膠泥應(yīng)鋪設(shè)二遍,以使屋面板在金屬壓板固定后膠泥均勻連續(xù)擠出,達(dá)到防水效果。尤其注意的是,屋面板與屋面板間在此處的咬合邊內(nèi)膠泥更不能遺漏(圖11~12)。圖13是塑料堵頭四周膠泥的擠出情況。
圖13 檐口堵頭膠泥
在此處的設(shè)計目標(biāo)是:
4.1 要保證山墻下泛水板與屋面板連接牢固,而且必須與屋面板同時滑動;
4.2 保證此處是剛性防水,不能因泛水件尺寸限制,因搭接漏水而造成屋面漏水;
4.3 保證天溝端板、女兒墻內(nèi)板、山墻下泛水板、隱藏滑動屋面天溝四者連接牢固,防水性好。
這里,山墻下泛水板下面設(shè)有沿屋面通常的隱藏滑動屋面天溝,該天溝一端與固定于山墻封邊角鋼上的滑動支架連接,另一端與屋面板連接。該天溝左端高度可以根據(jù)檐口天溝屋面溢水深度而增加檐口增高件(圖15)。而在屋面山墻中部或上部只取50~80mm高即可(圖14)。圖16是該節(jié)點(diǎn)的三維示意圖。這里,需要強(qiáng)調(diào)的是,隱藏滑動屋面天溝底部、側(cè)面以及檐口增高件和山墻下泛水板在天溝端部,與天溝端板的防水均需有可靠的連接。
圖15 女兒墻山墻檐口節(jié)點(diǎn)圖
女兒墻內(nèi)板的下端必須于山墻封邊角鋼的上端直立面上;絕不可與山墻下泛水板相連接。否則會影響山墻下泛水板的滑動。女兒墻內(nèi)板與山墻下泛水板間,同樣設(shè)有橡膠堵頭,該堵頭是與女兒墻內(nèi)板相匹配的。在橡膠堵頭與泛水板間和橡膠堵頭與女兒墻內(nèi)板間均應(yīng)鋪設(shè)通長、連續(xù)的膠泥;同時,泛水板之間搭接,女兒墻內(nèi)板搭接處同樣鋪設(shè)通長、連續(xù)的膠泥(圖14~16);這種設(shè)計,可以解決北方山墻下天溝積雪,融化漏水的問題。
圖16 女兒墻山墻中部節(jié)點(diǎn)視圖
在此處的設(shè)計目標(biāo)是:
5.1 要保證采光帶與金屬屋面板連接牢固且是剛性防水;必須與屋面板同時滑動。
5.2 采光帶下端與金屬屋面板的連接,其防水性能必須得到可靠保證;不能因采光帶尺寸限制,因搭接漏水而造成屋面漏水;其搭接的防水性能必須有可靠保證。
圖17 雙波采光帶左端節(jié)點(diǎn)
圖18 雙波采光帶下端中部節(jié)點(diǎn)
圖19 雙波采光帶下端中部剖面
5.3 采光帶上端與金屬屋面板的連接,必須牢固;其防水性能有可靠保證。
采光帶,一般有雙波和單波兩種采光帶,兩側(cè)均設(shè)有與金屬屋面板兩側(cè)一致的彩板鐵邊;鐵邊與采光帶間鋪設(shè)通長密封膠泥,然后用自鎖鉚釘間隔連接(圖20)。鉚釘間距不可過大,宜為100~150mm。該密封膠泥在采光帶搭接范圍必須伸出彩板鐵邊2mm以上(圖17~22)。
圖20 雙波采光帶大樣圖
圖21 雙波采光帶中部節(jié)點(diǎn)視圖
圖22 雙波采光帶上部節(jié)點(diǎn)視圖
在此處的設(shè)計目標(biāo)是:
6.1 要保證洞口基座與金屬屋面板連接牢固且是剛性防水,必須與屋面板同時滑動;
6.2 洞口基座與風(fēng)機(jī)的連接,將按有動力風(fēng)機(jī)和無動力風(fēng)機(jī)分別考慮,無動力風(fēng)機(jī)可與洞口基座直接連接在一起;
6.3 有動力風(fēng)機(jī)與洞口基座的連接,必須分開考慮;在洞口基座內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)支架,動靜分離。
洞口基座在工廠預(yù)制,為整體式;與屋面板的連接采用下設(shè)膠泥的內(nèi)連接方式。安裝完成后,再在四周涂耐候密封膠,起雙重防水保險作用(圖23~25)。
圖23 屋面洞口側(cè)部節(jié)點(diǎn)
圖24 屋面洞口下部節(jié)點(diǎn)
圖25 屋面洞口上部節(jié)點(diǎn)
在此處檢驗(yàn)的目標(biāo)是:屋面天溝、山墻、采光帶、洞口等均不得漏水!
根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)的設(shè)計與改進(jìn),進(jìn)行工程例實(shí)施。將雨水口臨時封堵,對整體屋面各個部位進(jìn)行淋水,直至天溝內(nèi)蓄滿水,天溝溢水到屋面一定部位。要求是水淹沒采光帶和風(fēng)機(jī)洞口的上端。蓄水72小時(圖25)。
圖26 屋面蓄水檢驗(yàn)
通過試驗(yàn)檢驗(yàn),上述設(shè)計是正確的。充分證明“OHC-建筑圍護(hù)系統(tǒng)”能夠滿足工程實(shí)際需要。在實(shí)際工程中需要注意一下幾個方面:
8.1 在工程方案階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計之時,就應(yīng)考慮檐口天溝溢水,北方雪水堆積問題。根據(jù)荷載的不同,考慮主、次結(jié)構(gòu)的設(shè)計;
8.2 綜合考慮成本問題;
8.3 在北方地區(qū),宜采用綜合治理的方案;既要在天溝內(nèi)設(shè)置融雪裝置,又要將金屬屋面系統(tǒng)按照天溝溢水、屋面防積雪水來考慮。確保金屬屋面防水安全、可靠;
8.4 嚴(yán)把產(chǎn)品訂貨關(guān),尤其是采光帶訂貨,對其密封膠泥,鉚釘連接,均應(yīng)有設(shè)計要求,嚴(yán)格執(zhí)行。