工业厂房钢结构屋面及节点防水的探讨

【摘要】钢结构建筑在我国建筑领域应用越来越广泛钢结构屋面保温棉，工业厂房采用钢结构的增加，面积增大，屋面漏水通病的问题在投入使用后需要加强重视。本文从目前市场上常用的钢结构屋面做法入手，分析工业厂房钢结构设计的弊端、分析钢结构屋面及节点漏水原因，并提出了钢结构屋面及节点防水的措施。

关键词：工业厂房；钢结构，节点防水

中图分类号：C35文献标识码： A

一、前言

随着建筑技术的不断提升，我国工业厂房的建造已经较上世纪有了质的飞跃。工业厂房属于房屋建筑的一种，它是企业从事生产经营活动的主要场所。目前，在现代化建设的发展过程中，企业经营规模不断扩大，对原有工业厂房设计进行改造已是大势所趋。然而，深受我国传统理念的制约，大多数企业在厂房设计方而都会遇到不同的实际问题。现阶段，在国内外钢结构的大力推广和发展中，新技术、新工艺不断涌现，使得钢结构也渐渐成了现代工业的建筑范畴，并且发展速度极为迅速。因此，在建设社会主义和谐社会的新时期，强化对工业厂房钢结构屋面及节点防水的探讨，对提高屋面节点防水有着重要意义。

二、工业厂房钢结构屋面构成

钢结构屋面，顾名思义，就是采用压型钢板为主要维护材料，并辅以其他材料，如保温、防水材料等一起组成屋面维护材料。钢结构屋面由于功能的需要，也可以设置天窗或采光带、风管以及通风器等，但需要做好相关节点的防水工作。目前，我国建筑市场上使用钢结构屋面的方式主要有以下两种:

1、双层压型钢板

双层压型钢板一般在上、下压型钢板中间设保温棉，这种钢结构屋面使用量较大。但是由于厂房屋面长期暴露在空气中，受到温度的影响较大，压型钢板会产生热胀冷缩的问题。设计及施工时若没考虑热胀冷缩的问题，细微的结构变化都会造成空气的深入，到下雨时雨水就会沿着空隙流入厂房内钢结构屋面保温棉，造成厂房的漏雨。

另外，施工过程中没有注意保护压型钢板，造成压型钢板自带的防水层破损，或造成无效的钉孔，这些部位又没有做防水处理，长此以往，造成压型钢板锈蚀，从而造成屋面的漏雨。

2、复合柔性钢结构屋面

这种钢结构屋面是由彩钢板的内板、防水层、隔气层以及保温层共同组成，其中防水层为卷材防水层。这类型防水层的铺设是要在建筑屋面铺设一层柔性的卷材，让厂房的屋面部分变为一个较为封闭的系统。这种材料不用考虑到钢材的收缩问题，且密闭的空间让雨水无法进入，因此比双层压型钢板的防水效果要好很多。但是，由于这种材料使用了较多的复合性材料共同组成，因此在造价上要远远高于双层压型钢板。这也是复合柔性钢结构屋面无法大量应用于工业厂房中的最主要原因。

三、工业厂房钢结构设计的弊端

1.整体布局

从大的方而来分析，作为企业生产区域的重要模块，钢结构厂房的布局需要与企业生产的整体布局协调一致。然而，目前钢结构工来厂房的整体布局极不合理，即大多数企业在设计钢结构厂房时，根本没有顾全大局，在设计思路上，往往具有较强的随意性，比如:厂房位置的划分非常含糊，难以对企业生产区域的面积加以充分利用。

2.内部结构

相比传统厂房，钢结构工业厂房的内部装置比较先进，比如:增加了钢支撑装置;内部结构承受的荷载大小也有了不同程度的提升等等。也就是说，合理规划厂房的受重情况，已经成了整个工业厂房设计的重中之重。尽管如此，我国当前的钢结构工业厂房设计方而仍然存在许多不良现象，具体表现为:钢支架的分布不科学;墙体的高度、厚度、宽度指标严重不足等一系列的内部结构问题。

3.成本造价

对于工业建筑设计而言，需要充分考虑成本造价，其成本造价的高低与多少决定着企业收益的大小，即成本造价也是工程设计中的一个关键环节。由于工业厂房设计方案决定着后期施工的成本投资情况，而当前成本控制失效属于厂房设计中司空见惯的不良现象。比如:在钢结构工业厂房中，没有科学地对空间结构进行设计，直接导致厂房使用性能不达标，从而大大增加了返工返修的次数等等。

四、厂房屋面漏水原因分析

1、屋面钢板施工问题

漏雨普遍是由彩钢板变形以及采光窗安装部位密封不牢固引起的。彩钢板变形主要是因为彩钢板主要依靠螺丝、抽芯铆钉固定在屋面檩条上，屋面板受热膨胀，或遇冷收缩，屋面板不能自由伸缩引起变形以及彩钢板本身搭接不良引起的;采光窗的不牢固安装主要表现在安装四周用于防水固定的防雨胶脱落。实际施工中，个别施工队采用建筑密封膏代替防水胶，根本就没有防水的作用;若防雨胶也由于耐候性差，由于在屋顶上白天受太阳暴晒，夜晚温度急剧下降造成温度变化差异过大引起的防水胶脱落，从而造成漏雨。

2、建筑材料引起的漏水

（一）金属板的导热系数比较大，因此在外界温度发生变化的时候，金属板会快速的产生温度上的变化，造成钢板的细微收缩变形。钢板的变形在经过一段时间之后变形会加大，从而让其在接口处发生一定程度的位移变形。位移变形的产生就是漏水的真正原因。

（二）特殊部位漏水

由于屋面部分与墙体部分在材料上并不统一，因此在钢板跟女儿墙的连接部位，墙体与屋面的采光部位的连接处，会因为应力作用的变化导致墙体与屋面的连接部位内外受力程度不同，造成墙体产生裂缝。墙体间的裂缝在一开始只是表现为横向或是纵向的缝隙，这样一来，空气中的水分会渗进到混凝土中，造成混凝土的收缩。长时间的收缩容易引起裂缝缝隙的增大，雨季时雨水进入到缝隙又无法及时排出，一段时间后就会渗进建筑内部，造成漏水现象。因此要加强建筑墙体连接处的处理工作，在浇筑完成后要进行二次护理。

五、钢结构屋面节点防水优化策略

1、加强双层彩钢屋面防水

在屋面的钢板铺设上，彩钢屋面上铺设防水材料是保障节点防水的有效措施。因此，设计人员应该加强在这方面的节点防水设计，并进行不断地创新研究。现有防水设计并不能满足节点防水的要求。

在设计上，要考虑到彩钢屋面在工业厂房上侧向的强度比平铺的要低，不能够长时间的抵抗来自水平方向的力。因此，设计人员要加强屋面在侧面受力能力上的研究，尽可能的减少因侧向受力产生的位移。同时，还可以进行厂房的防震设计，将多层钢结构运用到设计理念中，提高屋面及节点支撑能力，保障建筑质量，减少屋面裂缝的产生，防止漏水现象。

2、屋顶构造防水

厂房的屋顶部分承受着来自纵向的压力，这类压力较大，因此屋顶的设计要符合高强度、高承载力的要求，保障屋顶能够承载较大压力，保障其性能。在工业厂房的设计上，无论是使用双层压型钢板还是复合柔性钢屋面，都应尽量减少钢材的使用量，提升楼房的经济效益。

建造前应事先对厂房屋面需要承受的压力以及结构的稳定性、抗震性等方面进行详细的分析，设计人员应该利用高科技计算机软件来优化屋面参数的计算，为屋面的防水设计提供强有力的参考。在材料的选用上，通常选用预制板叠合成组合与压型钢板组合这两种方式，在加强防水性能的同时还能够减少钢材的使用量，降低建造成本。

3、复合柔性钢屋面系统在防水方面效果显著，但在造价上让普通工业厂房难以承受，因此要想加强节点上的防水能力，可以采用防水涂层来进行防水工作。在使用这种方法时，应该用编制聚酯布形成非防水膜进行辅助，保障防水层是一个整体。各层分离的防水系统不具有透气功能，因此不能保障防水层的使用寿命。

结束语

工业厂房钢结构屋面及节点防水工作是一项长期研究的过程，不可一蹴而就。用中。针对钢结构设计中的存在问题，需要根据实际需求，不断优化工业厂房钢结构的设计方案，从而更新工艺技术，提高厂房的安全性、稳定性，以便提高节点防水能力。

参考文献

[1] 赵海涛.钢结构屋而专用防水体系[J].中国建筑防水，2010 (15)

[2] 刘兴杰 王勇刚.浅谈卷材防水屋面系统在钢结构建筑中的研究与应用[J].中外企业家

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