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淺析彩鋼壓型板屋面的漏水原因及防治措施

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]


    關鍵詞:彩鋼壓型板 屋面 漏水

    隨著我國鋼產量的增長及國家對鋼結構產業政策的調整,鋼結構建筑的興建日益增多.輕型鋼結構建筑以其自重輕、抗震性能好、施工快和污染小等獨特的發展優勢，已經廣泛應用于工業廠房、庫房、體育館、展覽管等工程項目中。但隨著時間的推移，輕鋼房屋的彩鋼屋面出現滲漏的現象日益突出。板縫滲漏、天溝兩側板沿返水、采光帶與屋面板結合處滲漏、屋脊包件漏水等是普遍存在的現象，影響彩色輕型鋼屋面防水質量的因素很多，以下就從彩鋼屋面的構造、面板選材及連接形式、漏水原因、防治措施幾個方面簡要分析一下。
    1． 彩鋼屋面的構造
    彩鋼屋面由結構層、保溫層和面板層構成，結構層以“C”型鋼和“Z”型鋼為主；保溫層現場填充時多為玻璃絲棉、巖棉，當保溫層為聚苯或聚氨酯時，通常與彩鋼板在工廠內預先復合成型（稱為彩鋼復合夾芯板）；面板層主要有彩色壓型鋼板、彩鋼復合夾芯板。
    依據面板層的選用不同，彩鋼屋面可大致分為單層彩鋼板屋面、雙板現場復合屋面和彩鋼復合夾芯板屋面（見圖1、圖2、圖3）。

    2．面板選材及連接形式
    彩鋼屋面一般采用彩鋼壓型板或彩鋼復合夾芯板。彩鋼壓型板是采用鍍鋅（或鍍鋁鋅）基板涂覆彩色涂層后形成的彩涂板軋制成型。單層彩鋼壓型板重量輕、強度高、制作安裝方便，但導熱系數大，隔音效果差；對有保溫、隔音要求的屋面，可采用雙層彩鋼壓型板中間填充保溫材料（如玻璃絲棉、巖棉等）或采用彩鋼復合夾芯板，彩鋼夾芯板為雙層彩鋼板與保溫材料在工廠通過粘結劑預先復合成型，因此具有抗彎剛度度高、整體性能好等優點，使用范圍越來越廣。
    彩鋼壓型板基板厚度一般為0.3mm～1.0mm，壓型后具有一定的剛度和承載能力，屋面外板應盡量選用厚度較大、鍍鋅基層質量好的彩板軋制，因為彩板過薄，經過一段時間的使用，外板腐蝕或受溫度影響變形，板材搭接縫增大，容易造成漏水；而壓型板基板鍍鋅基層質量不好時，涂層太薄，致使壓型板使用壽命短，易銹蝕損壞造成雨水滲漏。屋面常用的壓型鋼板規格有YX25-205-820、YX25-210-840、YX75-380-760、YX48-410-820等多種板型。屋面板的長向連接主要是搭接，即上坡板壓下坡板，搭接處設置專用防水密封膠；屋面板側向連接方式主要有搭接連接、暗扣式連接、咬合暗扣式連接。搭接連接是把壓型鋼板搭接邊重疊，并用自攻螺絲連成整體，屋面螺釘外露，波峰均比較低。暗扣式連接是先將壓型板固定支座固定在屋面檁條上，再將壓型板與固定支座扣合，屋面無螺釘外露，由于支座與檁條用螺釘連接而無法控制熱脹冷縮的變形。咬合暗扣式連接是比較先進的屋面板連接方式，屋面系統通過滑動支架來固定屋面板，既有利于屋面防水和保持屋面的整體性，又能有效的控制因熱脹冷縮引起的變形。
    3.漏水原因
    導致彩鋼屋面漏水的因素很多，有時候是多種因素共同作用導致的，歸結起來主要有設計因素、施工因素、使用維護因素三項。
    （1） 設計因素
    ○1建筑結構選型缺少綜合考慮
    結構剛度小：輕鋼結構與普通鋼結構的不同之處，在于其允許結構產生較大的變形，主要體現在梁的撓度和柱的側移。一方面，如果梁的撓度太大，會導致屋面積水，而積水現象的發生，又進一步加劇了梁的撓度，從而導致漏水更加嚴重。另一方面柱頂側移太大，會導致屋面板的連接部位發生錯位現象，從而引發漏水，漏水的部位很難確定，并且可能改變，所以維修十分困難。針對這些情況，設計之初應綜合考慮結構變形、屋面坡度和屋面板選型因素的影響，排除漏水隱患。
    坡度過小：《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS102:2002）中4.1.5條規定：門式剛架輕型房屋的屋面坡度宜取1/8 ～1/20，在雨水較多的地區宜取其中的較大值。在實際設計工程中，建設單位為節省資金或感官造型原因要求盡量減小屋面坡度，而設計單位往往生搬硬套規定，不了解當地降雨量的實際情況，于是很多工程屋面坡度過小，屋面雨水排泄不暢從而使得屋面積水，造成屋面滲漏現象的發生。
    板型選取不當：對于暗扣式和咬合式的板型，由于屋面板板肋較高且不漏螺釘，排水比較通暢，一般適用于屋面坡度比較平緩的屋面，通常屋面坡度為1∶20左右，最小坡度可以做到1∶40。而搭接式彩鋼壓型板一般板肋較低，且螺釘外露，當屋面水波在風力作用下漫過波峰時，極易通過板縫和釘孔造成滲漏，所以一般用于屋面坡度較陡的屋面，常見的屋面坡度在1∶10左右且單坡長度不超過15m。屋面板材型號要根據泄水坡度、坡長合理選擇，坡度小、坡長長的屋面應盡量選用波高較高的暗扣式或咬口式板型。在風力較大的地區，應盡量采用暗扣式或咬口式板型，因為搭接式板在風力作用下板縫容易被掀開或發生變形，加劇滲漏。
    ○2排水組織不到位
    內天溝設計缺陷：許多工程實例表明，內天溝兩側漏水是發生最為普遍的問題，因而在排水組織設計時應優先選擇自由排水或是外天溝排水，盡量避免采用內天溝。內天溝兩側漏水的主要原因有天溝截面過小、厚度過薄、缺少溢流設計。天溝的大小應通過計算屋面排水量確定；天溝應選用厚度不小于3mm的鋼板，厚度過小時焊接時容易焊透形成孔洞缺陷造成漏水；內天溝在有條件時應設計溢流構造，即天溝溢滿之前通過低于天溝上沿的溢流管（槽）泄水（見圖4），減小天溝蓄水壓力。
    落水口太少：落水口太少時，天溝的蓄水壓力較大，會造成天溝水通過與屋面板縫隙流入室內甚至漫上屋面，造成事故；落水口的數量和大小應依據屋面排水量和天溝蓄水能力綜合計算確定。
    ○3構造措施不完善
    彩鋼屋面滲漏的多數原因是構造措施不完善造成的，設計者應首先熟悉鋼結構防水構造措施的各種做法，在設計實踐中靈活、科學運用。
    檐口部位：檐口部位反水滲漏的主要原因是屋面外板與天溝沿之間未安裝泡沫堵頭，屋面外板波谷為向下彎折，當屋面坡度較小或檐口板端有反翹現象時，水流會沿屋面板波谷下沿反流進室內。解決辦法是在屋面外板下放置泡沫堵頭，且將屋面外板的波谷下折30度（見圖4）。

    屋脊部位：屋脊部位漏水的原因主要有兩點，一是屋脊包件縱向搭接采用拉鉚釘連接，熱脹冷縮和風壓作用變形導致鉚釘松動隙變大或鉚釘斷落，造成漏水，二是屋脊包件翻邊尺寸太小，蓋板下沒有堵頭時，雨水在風力作用下流過屋脊處屋面板對接縫，形成大面積滲漏。解決辦法一是加大屋脊包件的翻邊長度和坡度，搭接處打足密封膠，二是屋脊包件與屋面板間增加與板型匹配的泡沫堵頭，并適當將屋面板上端向上彎折，防止雨水流入（見圖5）。

    彩鋼板搭接縫漏水:彩鋼屋面板有長向搭接縫和側向搭接縫,如雨水量過大或水波在風力作用下沒過瓦波時,容易形成大面積漏水,且漏水點不易發覺,檢修很困難。其主要原因是兩張板長向接縫搭接長度不夠、側縫之間搭接不緊、漏打密封膠等。解決辦法是加大彩鋼板長向搭接長度并在接縫內打足密封膠（見圖6、圖7），在側縫內打膠或填充丁基防水膠帶（見圖8）。另設計時盡量避免板材長向搭接，可采取現場軋板直接安裝的方案。





    采光板部位：采光板安裝中的膠泥鋪設、防水螺釘是屋面漏水的主要原因，另采光板板型與屋面板板型不匹配也易造成漏水。采光板縱向搭接長度不夠、未在接縫內鋪設膠泥或膠泥老化脫落時，雨水會在毛細水壓和風壓作用下隨著屋面板的振動變形不斷壓進板內造成漏水，采光板與屋面板側縫搭接不嚴、自攻螺絲錯誤施打時，雨水會沿板縫或螺釘孔深入室內造成漏水。解決的辦法是增加采光板長向搭接長度并在接縫內打膠密封，采光板側縫嚴禁在波谷打釘，側縫內打密封膠。以YX48-410-820咬口型屋面板為例，采光板盡量選用與波長相配的25-205-820搭接式，因為咬口型采光板與屋面板側縫連接處無法打釘，很多時候施工人員將螺釘打在波峰中部或波谷處造成漏水，經常采用且有效的措施見圖9。

    屋面板與磚墻交接部位：通常屋面板與磚墻交接部位要設泛水件，泛水件與墻之間打膠密封，但隨著膠縫老化脫落、屋面振動造成泛水件變形等因素，泛水件與墻之間經常出現拉開的裂縫，雨水直接流入縫內形成滲漏。解決的辦法是仿照屋面卷材防水上翻的做法，在磚墻上割出凹槽，將泛水件折邊嵌入槽內（見圖10），泛水件長向搭接縫內要做密封處理。

    屋面開孔及出屋面裝置部位：該部位漏水的主要原因多是節點未進行防水處理，防水包件下未設泡沫堵頭或打膠不嚴，開孔四周預留范圍小，雨水流淌不暢，容易積水。解決的辦法是：完善孔洞四周的節點設計，設置防水包件并鋪設堵頭、密封膠，四周預留范圍必須滿足排水要求，增設結構件減小孔洞周邊的板材變形，整體方案要求嚴密、平整，使水流順暢。
    連接細部構造防水：連接件主要有自攻螺絲和拉鉚釘，連接打釘必須在屋面板的波峰上，嚴禁在波谷和波峰中部設計打釘。為防止自攻釘墊圈老化，最好在釘帽下增設EPDM墊圈，在連接采光板時，自攻釘下應增設馬鞍形復合橡膠墊，在所有拉鉚釘連接處均應設計打膠密封。
    （2） 施工因素
    彩鋼屋面漏水許多時候不單單是設計因素，往往是施工單位在施工中違規操作造成的，所以嚴格控制施工質量也是鋼結構防水的一個重要方面。
    ○1板材損壞造成漏水
    搭接式屋面壓型板在運輸及施工中，因吊繩擠壓或認為碰撞極易造成板邊變形，鋪設后搭接側縫張開，這時水波借著勢能從縫隙中流入形成漏水，還有就是施工中不注意保護屋面，隨意踩踏，時屋面出現下凹、波峰塌陷甚至開裂，造成屋面積水、漏水。
    ○2違規操作造成漏水
    很多時候施工人員在關鍵節點的部位施工馬虎，是造成漏水的直接原因。如防水包件搭接長度不夠、未按要求安裝堵頭、打膠不足或漏打、包件安裝后變形嚴重等，均在不同程度上增加了漏水的幾率。自攻釘施打違規現象較為普遍，主要是施工中攻絲力量過重、過輕，自攻螺絲打歪、打偏等，這些都可能使自攻螺絲橡膠墊片變形、脫落或者釘下出現凹槽，造成屋面多點漏水。另外，施工人員在壓型板波谷或波峰中部違規打釘，也是引起漏水的重要原因之一。鋼板天溝在焊接后通常要進行聚氨酯防水處理，很多時候現場焊接質量不過關，存在漏焊、焊透、氣孔等缺陷，加之聚氨酯防水處理不嚴密，直接造成內天溝的滲漏。
    ○3試驗、檢驗不到位造成漏水
    天溝在焊接后應做防水試驗，若發現漏水，需進行二次焊接；屋面施工完畢后，應進行淋水試驗，發現漏點應及時整改；一些防水關鍵點在施工完畢后，施工隊和現場管理人員應分別進行自檢和抽檢，避免因為試驗、檢驗不到位而遺留滲漏的隱患。
    （3） 使用因素
    很多輕鋼屋面在最初建成的1到2年內為發生漏水現象，而隨著時間的推移，慢慢出現漏水點并不斷增多，這表明輕鋼屋面的滲漏同樣有使用維護的因素存在。
    ○1屋面堆載或安裝設備造成滲漏
    由于許多輕鋼屋面交付使用后，使用者隨意增加屋面荷載，導致檁條或屋面板變形后積水，有的在屋面增加太陽能、強制排風、升降機房等裝置，這些裝置與屋面板的連接部位往往防水措施不到位，造成滲漏的發生。使用者在使用期間應嚴格控制屋面荷載在設計范圍內，不能隨意增加，如需在屋面安裝設備時，須有完備的防水處理措施并應有專業的施工隊伍進行施工，這幾點應引起足夠的重視。
    ○2天溝防水層破壞造成滲漏
    由于輕鋼屋面的內天溝多為現場焊接，收施工條件影響，很難做到天溝的焊接平整，多數情況下會出現積水，這樣很容易使天溝防水層遭到破壞，使天溝及焊接部位出現銹蝕，一些薄弱環節便開始出現滲漏。因此，天溝的防水層應以1年為單位進行檢修維護，避免漏水的發生。
    ○3材料老化造成漏水
    密封膠老化脫落、自攻螺絲墊圈老化脫落、采光板老化變脆的都是使用輕鋼屋面在使用過程中容易出現的問題，針對這些情況，應定期檢查及時整改，避免漏水帶來的各種損失。
    4．防治措施
    彩鋼壓型板屋面的防水應采取“以導為主、以堵為副、堵導結合”的方針。在設計、施工、使用過程中都應該引起足夠的重視，作為一項系統工程來抓。在設計階段應綜合考慮降雨量、坡度、坡長、構件變形的多種因素，科學選用壓型板規格，選擇合理的天溝截面和足夠的落水點，同時應該出具詳細的細部防水構造措施，從理論環節排除漏水的可能性。在施工階段，應對施工人員進行詳細的設計交底，并在施工中進行監督、檢查，發現問題及時整改，驗收應有天溝閉水和屋面淋水試驗記錄，嚴把施工質量關。在使用階段，應合理使用，定期檢修，及早發現漏水隱患并進行有效整改。

    結束語：彩鋼屋面的防水是一項系統工程，已經引起越來越多的人的重視，只要做到設計完善、安裝規范、使用合理，是可以減少或避免漏水問題的發生的。

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