中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
摘 要：本文通過對鋼結(jié)構(gòu)房屋冷（熱）橋產(chǎn)生原因的分析，針對性的提出了鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋系統(tǒng)及重點部位的解決方案，希望對解決鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋這一難題提供有益的思考。
關(guān)鍵詞：建筑 鋼結(jié)構(gòu) 防冷（熱）橋 解決方案
隨著我國社會經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，客戶對于鋼結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量要求越來越高。其中對鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋的要求就是其中主要的內(nèi)容之一。由于鋼結(jié)構(gòu)房屋存在冷（熱）橋的問題，致使鋼結(jié)構(gòu)房屋存在兩大質(zhì)量隱患，其一是熱能的大量損失；其二是室內(nèi)溫度達到一定程度就會產(chǎn)生結(jié)露滴水的現(xiàn)象。熱能損失是有悖于節(jié)能降耗的國家建筑節(jié)能的總體政策要求，而結(jié)露滴水會影響室內(nèi)設(shè)備及產(chǎn)品安全，包括鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑本身，在電子、煙草、紡織、醫(yī)藥、食品以及核能源對防漏水要求很高的行業(yè)中會影響到生產(chǎn)的正常運營和產(chǎn)品質(zhì)量。但是鋼結(jié)構(gòu)房屋的冷（熱）橋問題長期并普遍地存在著。本文試通過多年的實踐及實驗，總結(jié)解決鋼結(jié)構(gòu)房屋重點部位的冷（熱）橋問題，請指正。
1. 鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生冷橋的原因分析
冷橋：也稱熱橋，這是南北方對同一事物現(xiàn)象的不同叫法。北方稱為冷橋，而南方一般稱為熱橋（在冷庫中也稱冷橋）。本文后統(tǒng)稱為冷橋。鋼結(jié)構(gòu)房屋的冷橋主要是指鋼結(jié)構(gòu)建筑外圍護系統(tǒng)與外界進行熱量傳導(dǎo)時，由于圍護結(jié)構(gòu)中的某些部位傳熱系數(shù)明顯大于其他部位，使得熱量集中地從這些部位快速傳遞的現(xiàn)象。這種快速傳遞的現(xiàn)象，一方面會大量地發(fā)生熱損失，嚴(yán)重的情況下相當(dāng)于降低三分之一的玻璃纖維保溫棉的熱阻值（《鋼結(jié)構(gòu)》2004年第一期張偉《鋼結(jié)構(gòu)建筑的保溫設(shè)計》），另一方面也可能造成冷凝結(jié)露現(xiàn)象。
鋼結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生冷橋的原因主要是由于目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方法中存在冷橋或節(jié)點缺陷造成的。其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1單層或雙層鋼板的檁條冷橋
在鋼結(jié)構(gòu)房屋中的屋面和墻面系統(tǒng)，由于設(shè)計和構(gòu)件的原因，使保溫棉在檁條的部位被壓縮（如下圖1），在該部位鋼板和檁條的交接處，熱工性能大大降低，即導(dǎo)熱系數(shù)大大提高，造成整個建筑的保溫性能大降。
圖1 檁條冷橋（外露自攻釘冷橋）示意圖[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
1.2 屋面、墻面自攻螺釘冷橋
屋面自攻釘有兩種情況，一種是外露自攻螺釘?shù)那闆r（如圖1）；另外一種是立縫板(咬口板)或暗扣板不外露螺釘?shù)那闆r（如圖2）。
圖2 不外露螺釘冷橋示意圖
在外露螺釘情況下，外露螺釘直接通過檁條，通過下層板形成冷橋通路，即使在螺釘帽上覆蓋保溫材料，也會通過屋面板-自攻螺釘-檁條而形成冷橋通路。
在不外露螺釘情況下，其冷橋通路是通過屋面板--支架--固定支架--自攻螺釘-檁條而形成的。
1.3屋面、墻面洞口的冷橋
屋面洞口主要是指通風(fēng)器（轉(zhuǎn)流通風(fēng)氣器支座，自然通風(fēng)器支座和條形通風(fēng)器支座）、出屋面拉索節(jié)點和設(shè)備支架等（如圖3）。
圖3 屋面開洞的冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
這些洞口的冷橋通路的形成，都是與上述情況相同的原理。
1.4 屋面采光板冷橋
屋面采光板冷橋的產(chǎn)生原因主要是采光板部位設(shè)有保溫棉，其本身的保溫性能很低，而造成熱工損失。這是屋面結(jié)露最為嚴(yán)重的部位。無論是單層采光還是雙層采光，均存在冷橋現(xiàn)象嚴(yán)重的問題。
1.5 檐口和高低跨冷橋
圖4 檐口和高低跨冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
1.6 防結(jié)露鋼結(jié)構(gòu)房屋避雷系統(tǒng)的冷橋
由于屋面防冷橋需采取斷橋處理（見后章節(jié)），因此，在此種情況下屋面板的接閃器功能就喪失了，而其防雷必須重新做一套系統(tǒng)，該套系統(tǒng)也存在冷橋的問題。
2.鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷橋系統(tǒng)的原理
解決鋼結(jié)構(gòu)房屋的冷橋，其基本原理就是“斷橋”，讓熱傳導(dǎo)在冷橋的部位斷開或降低熱工損失。因此，在解決這類問題時，需使用特殊的材料或工藝方法，把冷橋“斷開”。
2.1 防檁條冷橋的保溫條
為解決由于保溫棉被壓縮而造成熱損失的現(xiàn)象，可以在屋面板墻面板與檁條交接部位設(shè)置保溫條（如圖5）。
圖5 檁條保溫[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
由于保溫條的設(shè)置，可以使被壓縮的保溫棉部位的熱工性能提高，即導(dǎo)熱系數(shù)降低。該保溫條主要具備三個特點：第一，要有足夠的熱工性能，導(dǎo)熱系數(shù)不能高于0.039W/(m.K)；第二，要具備足夠的強度，否則，無論屋面板還是墻面板都會因其強度不夠而無法實現(xiàn)與檁條的有效連接；第三，要有長效性能，即能與建筑設(shè)計壽命相一致。
2.2 屋面板與墻面板防冷橋自攻螺釘
為解決鋼結(jié)構(gòu)房屋面板與墻面板的自攻螺釘問題，需使用鋼結(jié)構(gòu)防冷橋斷橋自攻螺釘。該自攻螺釘由兩部分組成，底部為普通的鍍鋅自攻螺釘，上部為由高強度隔熱材料造作的斷橋螺釘頭（如圖6）。
圖6 鋼結(jié)構(gòu)斷橋自攻釘[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
鋼結(jié)構(gòu)斷橋自攻螺釘?shù)脑恚ㄈ鐖D6）。由于使用了斷橋螺釘頭和保溫條使得屋面板—自攻螺釘—檁條的冷橋斷路。
2.3 特殊部位的冷橋
特殊部位的冷橋如屋面洞口、墻面洞口、墻面拉索節(jié)點發(fā)生冷橋的解決方案，其原理都是進行合理的斷橋。目前，建筑市場還沒有專門制造及開發(fā)這類產(chǎn)品。因此，需要由設(shè)計院或鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)施工公司自行設(shè)計或制造這類配件，以通過合理的施工工藝達到長效斷橋的效果。此類解決方案詳見第三部分內(nèi)容。
3. 鋼結(jié)構(gòu)房屋冷橋解決方案
3.1 屋面檁條冷橋解決方案
屋面檁條冷橋解決方案就是使用檁條保溫條和鋼結(jié)構(gòu)斷橋自攻螺釘。應(yīng)用方法就是在鋪設(shè)保溫棉之后，在固定自攻釘或安裝支架的部位，用斷橋自攻螺釘先行安裝防冷橋保溫條和鍍鋅鋼板(與檁條等厚度)，將屋面板或支架固定在鍍鋅鋼板上。自攻釘或支架的間距就是平時固定屋面板或支架的間距，具體方法（見圖7）。
圖7 屋面檁條防冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
3.2 墻面檁條冷橋解決方案
墻面檁條冷橋解決方案與屋面檁條冷橋解決方案是基本相同的，其不同的地方僅在于墻面檁條保溫條要沿檁條全部設(shè)置（屋面檁條保溫條只是在有自攻螺釘?shù)牟糠衷O(shè)置，大約250-300mm）。這主要是墻面必需與保溫條全部連接，否則在風(fēng)荷載的作用下，墻面板會搧動）。具體方法（如下圖8）。
圖8 墻面檁條防冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
3.3 屋面通風(fēng)器支座防冷橋解決方案
屋面通風(fēng)器支座防結(jié)露也是非常重要的問題。但在實際工程中往往被忽略。該問題的解決方案就是在通風(fēng)器支座壁上增加保溫層的同時，把能形成冷橋的通路斷開即可，具體方案（如圖9）。
圖9 通風(fēng)器支座防冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
3.4 出屋面墻面鋼構(gòu)件的防冷橋解決方案
出屋面拉索或出屋面設(shè)備支架的防冷橋問題的解決，在實際工程中是比較困難的。因為即要考慮防冷橋，同時還要防漏水。經(jīng)多年研究和實踐，用德泰蓋片的處理方法能夠長效解決這些情況防冷橋問題，具體方法（如圖10）。
圖10 出屋面鋼構(gòu)件的防冷橋
3.5 屋面采光板防冷橋解決方案
解決采光板冷橋問題需提升采光板的隔熱保溫性能，除此之外，采光板安裝節(jié)點的防冷橋也同樣進行處理（方案同屋面檁條防冷橋）具體方法（如圖11）。
圖11 采光板防冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
3.6 檐口和高低跨防冷橋解決方案
檐口和高低跨等類似的部位可以通過施工方法解決斷橋問題。具體方案（如圖12）。
圖12 檐口和高低跨防冷橋[鋼結(jié)構(gòu)房屋防冷（熱）橋問題]
總之，防冷橋問題是鋼結(jié)構(gòu)房屋比較困難的一個課題，但只要掌握了其形成冷橋通路的原理，正確使用“斷”橋的方法，就可以很好地解決這一問題。
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