浅谈钢结构屋面漏水的原因及防治措施

刘通文

中国建筑科学研究院深圳分院广东深圳518057

摘要：我国钢结构建筑技术还处于起步阶段,其本身还存在着一些不成熟之处。本文针对钢结构屋面形式进行了分析,其次对于常见的屋面漏水的部位,本文也给出了针对性的分析,钢结构屋面漏水的原因有很多,因此加强对屋面漏水的原因分析也可以为屋面漏水防治工艺打下基础。

关键词:钢结构；屋面漏水；原因分析；防治工艺

引言

从环保方面考虑：钢结构屋面体系属于环保型绿色建筑体系，钢结构本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。我国现阶段大力推广钢结构技术,发展钢结构建筑是大势所趋、环境所迫。由于设计或施工原因，钢结构屋面常常发生渗漏现象。屋面漏水主要是受到防水工艺、选材和施工不当等方面影响造成的,没有严格按照国家的相关规定对屋面进行维护和检修,也会造成屋面漏水情况的发生。屋面漏水情况的发生严重危害了建筑的安全,同时也影响到了人们的正常居住和生活,因此加强屋面防漏水工艺的设计显得尤为重要。

1、钢结构屋面形式

建筑屋面作为建筑最上面的承重和外围护结构，它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要，是轻型钢结构围护系统最易发生漏水的重要部位。其主要作用是能抵抗风、雨、雪的侵袭及太阳的辐射，并承受屋顶的自重和屋顶上的风、雪以及上人的荷载。

轻型钢结构屋顶根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、各种轻质屋面板、GRC板、金属拱形波纹屋面、复合压型钢板等多种类型。轻型钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色压型板或夹芯板。彩色压型板的链接既有3600卷边板、暗扣板搭接连接，也有打钉板。檩条为自重较轻的薄壁C型或Z型钢檩条，屋面坡度设计一般为1/10～1/15。

2、各部位漏水原因分析及解决方案

钢结构屋面漏水部位较为常见的是屋脊、屋面气楼、采光板、屋面开孔、檐口、天沟以及砖墙和轻钢屋面连接的部位,这些部位都极其容易受到暴雨天气的影响。

2.1屋脊部位

漏水原因：屋脊处波峰太高，屋脊盖板无法保证防水；纵向搭接不放胶泥或硅胶，形成缝隙而漏水；屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接，热胀冷缩强度不够而拉断铆钉，形成漏水；屋脊盖板与屋面板之间不敷设堵头，或堵头放置不规范而脱落形成漏水。

解决办法：屋脊盖板做宽些，另外坡度找大点；搭接处敷设胶泥或硅胶；更换缝合钉；堵头应与板型板匹配，堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。

2.2屋面气楼部位

漏水原因：气楼与屋面交接处收边下未放置泡沫堵头，且收边纵向搭接未敷设胶泥或硅胶；屋面外板在气楼交接处未上板；气楼结构支柱开孔部位未做防水处理；气楼自身制作、安装存在漏水隐患。

解决办法：收边安装前应敷设泡沫堵头，纵向搭接须设置胶泥或堵头并用缝合钉固定；气楼安装前必须将屋面板上扳；要求气楼施工方在气楼结构完成后必须将开孔部位进行防水处理；对气楼安装质量和防水性进行查验。

2.3采光板部：

漏水原因：采光板板型与屋面板板型不吻合，采光板两侧波峰高于屋面板，安装后，密封过严形成采光板内外气压差，毛细水从采光板两侧缝隙进入屋面内部漏水；采光板纵向搭接长度不够，且胶泥老化失去粘性；纵向胶泥脱落；采光板和彩钢板之间为刚性搭接，中间的缝隙未密封。

解决办法：防水螺钉施打在波峰上部；采光板处的收边板应与采光板密封牢固，纵向两侧胶泥要加宽，并铺设波峰上部，防止毛细水渗入。

2.4屋面开孔部位

漏水原因：开孔未按设计节点进行防水处理，钢堵头放置未敷设防水胶泥和硅胶；开孔四周预留范围较小，雨水流淌不畅，容易积水；开孔四周包边搭接未进行防水处理；开孔内部四周未加结构件，形成低凹积水；防水施工存在阻水现象，形成积水。

解决办法：按设计图纸施工并严格施工工序，敷设胶泥、硅胶；开孔四周预留范围必须满足排水要求；墙面、屋面开孔后必须随后进行防水处理；后增围护开孔尽量要增设檩条或角钢结构，减小围护变形；防水施工安装必须严密、平整，使水流顺畅。

2.5檐口部位

漏水原因：檐口部位是漏水问题的主要根源，屋面外板安装未加泡沫堵头，屋面外板未下扳；墙面外板长度不足，且檐口部位未加防水收边。

解决办法：屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头，且将屋面外板下扳30度；檐口处应按设计要求增设收边。

2.6天沟部位

漏水原因：内天沟焊接接头存在缝隙，形成渗水；天沟和雨水管管径设计过小，与厂房坡长不匹配；天沟端部没有做封头板；屋面外板伸入天沟长度不足，水会倒流入厂房内部。

解决办法：适当加大天沟深度，让天沟雨水不超过搭接缝。

2.7砖墙与轻钢屋面连接部位

漏水原因：该部位容易形成漏水隐患,屋面板与水泥墙面结合处漏水，主要原因为应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。

解决办法：防止温度变形，采用两次收边连接处理；与砖墙体连接时，收边应有一定角度，并完全密封；收边间应预打密封胶。

3、维护系统其它漏水原因分析

3.1设计原因

①屋面雨水系统未按规范设置溢流措施，暴雨强度超过雨水系统排放能力时就会超过搭接缝，甚至漫上屋面，造成事故；

②落水管数量不足，雨水沿天沟流动距离远，时间长，造成壅水；墙面外板上部未增设Ｌ型收边件，造成天沟内侧漏水隐患；

③彩钢泛水配件设计不合理，达不到防水效果。

④规范规定构件变形控制值，檩条挠度L/180，屋面梁挠度L/180(式中L为受弯构件的跨度)，屋面檩条截面设计太小、间距过大，在风荷载作用下檩条和压型板变形就会过大；

⑤未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响，设防不满足基层变形的需要。

⑥门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值，南方地区屋面坡度不宜小于5%。在实际设计工程中，很多工程屋面坡度过小，屋面雨水不能及时排到天沟。

3.2材料选用不当

①雨水管材用塑料管材，强度差，钢结构厂房从安装到投产运行，容易受损。

②用于天沟的钢板比较薄，焊缝容易出现问题。

③未根据屋面的坡度选择合适的采光板的板型和屋面彩板的板型，波峰较小，侧向搭接太少，不利于排水。

④围护部分彩板过薄，经过一段时间的使用，外板腐蚀或者受温度影响变形，板之间缝隙增大。

⑤压型板基板镀锌层质量不好，涂层太薄，致使压型板使用寿命短，易锈蚀损坏；

⑥自攻螺钉胶垫质量差容易开裂，玻璃密封胶容易老化等。

⑦扣板明显变形，相邻两板的板高、间距均不同；扣板拉钉应采用防水拉钉。

3.3构造措施方面

1）屋面螺钉和紧固件处漏水，这种现象较为普遍，主要出现于双层彩钢板及单层彩钢板屋面。在施工过程中，自攻丝力量过重、过轻，自攻丝打偏、打斜等，都可能使自攻丝橡胶片变形、脱落或者形成凹面，造成屋面点滴漏水并通过温棉聚积，积少成多，形成多点漏水。另外，自攻丝位置不正，错过彩钢板下的檀条而直接形成空洞也是引起漏水的重要原因之一。这种漏水现象在单层彩钢板不设保温系统的屋面结构中可能不太明显，主要是因为雨水通过钢板与檀条接触的部位渗漏后直接分散，不一定迅速滴落。

2）彩钢板搭接处漏水。水平搭接缝合竖向搭接缝，彩钢板搭接处漏水，若遇见彩钢板瓦波过低或者雨水量大没过瓦波时，容易形成大面积漏水，且不易发觉漏水点，一旦形成不易检修。多见于弧形屋面。其原因主要是两张板之间搭接不紧、自攻丝没有打满形成孔隙等。

3）屋脊瓦漏水。在轻型钢结构屋面施工中，由于屋脊瓦引起的漏水也是一种较为常见的现象。在雨季，尤其是雨水量大时，雨水飞溅，通过脊瓦下部两张彩钢板对接处缝隙，形成大面积渗漏。

3.4使用过程中

①房屋使用过程中随意增加荷载，导致屋面板变形。特别是在屋面檀条上随意增加荷载，檀条变形，导致屋面积水。

②雨水蓖积污较多或杂物进入落水管，导致排水不畅。

③防水胶、密封胶老化，使用过程中缺少必要维护。

4钢结构屋面漏水工艺设计

4.1严格按照规范设计

针对上述提到的几点屋面漏水现象和问题,可以看出钢结构屋面漏水工艺还有待提高和改善,尤其是在规范设计的工作方面还需要进一步加强。在具体的安装和施工工作当中,需要人员根据建筑的实际情况来予以规范性的操作人员为了节省成本而出现节省材料的现象屡见不鲜,因此加强规章制度的建立可以较好地保证人员按照规范实施和开展工作

4.2采用防水性较好的板型和材料

针对防水工艺的设计和提高,应积极采用防水性较好的板型,其可以大大减少钢结构屋面漏水的现象发生。尤其是要选取适合金属材质的粘结材料从而保证较高的粘结强度,丁基橡胶防水密封粘结带则是一个较佳的材料选择

4.3紧密结合实际情况

在漏水防治工作中要紧密结合漏水的实际情况来开展,即施工人员要对屋面漏水情况进行掌握和了解,同时其要严格按照屋面漏水的防治工艺开展防水工作,尤其是在材料的选取和使用上要做到科学合理。

4.4采用丙烯酸涂膜防水

丙烯酸水性涂料材料特点：丙烯酸水性涂料用于钢结构屋面防水：经久耐用、维修成本低、防水性能超群；延伸率达、抗裂性好、耐候性；能够反射热从而减少能源耗费不需另设隔热层；防酸雨及其他化学污染，使屋面和墙免收损害；良好的粘结性，即使龙卷风袭来也丝毫无损；多种颜色可供选择，是良好的建筑装饰材料；符合v.0.c（发挥性有机物）气味散发规定，可连续施工；无毒性成分，使用安全。容易使用和清洁，施工无需专门设备。

聚酯布特点：缝织聚酯布是一种透气透水的高分子纤维布，其独特的结构保证了防水涂料能很好的渗透其中，使底面涂料和中间涂料能形成一个整体，防水层具有了连续型。其独特的透气性保证了防水层的透气性，使防水层下由于温度变化形成的水汽能得到及时的排出，防水层和基面的粘结力不会受到水汽的影响，从而保证了防水层的长久寿命。

针对以上论述，屋面部位除材料、设计、施工原因后，采用光板部位，女儿墙、屋脊、檐口、高低跨、洞口等搭接部位仍然不可避免的存在缝隙，而这些缝隙在正常使用过程中，还会造成屋面渗漏。所以针对这些部位的缝隙，采用一布五涂的丙烯酸防水处理，会起到事半功倍的效果。

5结束语

造成钢结构维护系统漏水的因素也很多，要想从根本上解决问题，需要设计认真对待，确定合理的设计方案，做好一头（防水层的收头），二缝（变形缝，分格缝），三口（水落口、出入口、檐口）和四根（女儿墙根、设备根、管道根、烟囱根）等泛水部位的细部构造处理；从施工上，制定维护系统防水施工专项方案，各个专业相互协调配合。设计完善，安装到位，构造合理，使用得当，服务跟进，这样才能确保钢结构维护系统滴水不漏。总之，无论采用任何形式安装，只要按照一定的施工工艺和有关规定进行，可以减少或避免漏水问题的发生。

参考文献:

[1]王幻奎,吴标清钢结构在建筑结构设计中的应用策略分析[J]住宅与房地产,2015,(2):117

[2]谢文峰管颖超.新型屋面堵漏体系在钢结构屋面防水中的应用[J].施工技术,2014.