广东省轻纺建筑设计院有限公司 广东省广州市 510000
摘要：钢结构厂房如果出现漏水现象，就会导致厂房的安全问题。为了避免这一现象发生，就需要对厂房容易漏水的部位强化技术处理，选择经验丰富且具有较强工作责任感的施工人员参与施工，施工团队还需要不断地创新防水技术，以最大程度的减低钢结构厂房屋面排水问题产生。
关键词：钢结构厂房；屋面；排水
1钢结构厂房屋面排水的问题
1.1设计中存在的问题
1）天沟：尤其是内天沟焊接接头存在缝隙，天沟的尺寸及雨水管管径不够大，天沟端部未设封头板、溢流口，屋面板伸入天沟长度不够都会引起漏水。
2）屋脊：屋面坡度过陡，屋脊处波峰太高，屋脊板与屋面板之间不设置堵头，或未固定妥当，屋面板之间的搭接不采用胶泥封堵，产生缝隙而漏水。
3）关键部位缺少节点设计，女儿墙、天窗、采光带、出屋面管道等部位设计不合理，缺乏细节做法，导致防水层施工困难。
1.2施工中存在的问题
施工工程中，首先施工单位不对屋面围护进行保护，随意踩踏屋面，破坏了屋面的平整甚至出现裂纹，密封胶未打到量，位置未设在正确地方，打拉铆钉过多，并且未进行防水处理。其次，不对天沟进行防腐处理，只是刷防锈漆或者沥青漆，在使用过程中容易造成天沟腐蚀严重，且天沟横向不作坡度。另外，女儿墙、天窗、采光带、出屋面管道等关键部位施工马虎，存在防水层泛水高度不够、卷材端边收头密封不严、上口白铁皮变形、管道的根部堵洞不严、管道四周找平层没有高出附近找平层等问题。
2做好钢结构厂房屋面排水的措施
2.1屋面材料的选型
屋面板应采用防水性能较好的板型。金属屋面板有长向连接和侧向连接两种。长向连接一般是搭接，也就是上坡板压下坡板的方式，搭接处应设专用压条及防水密封胶，而侧向连接主要有：搭接式、暗扣式、咬合暗扣式三种。同时，还应选用适合于金属屋面板的防水材料；如具有较高的粘结强度、耐候性极佳的丁基橡胶防水密封粘接带，作为金属板屋面的配套防水材料。选用质量信得过的厂家的材料，加以合理、规范的施工可以很大程度上减少漏水的发生。
2.2排水天沟设计
2.2.1天沟设计要求
在相关的国家标准和规范中对金属屋面排水天沟的设计都有明确规定。综合这些规定，结合实际经验，排水天沟槽的设计应该考虑以下一些内容：1）排水天沟采用防腐性能好的金属材料，不锈钢板的厚度不应小于2.5mm。2）防水系统应采用两道以上的防水构造，其应具备吸收金属材料因温度变化等所产生的位移的能力。3）排水天沟的截面尺寸应根据排水计算确定，并在长度方向上考虑设置伸缩缝。天沟连续长度不宜大于30m。4）汇水面积大于5000m2的屋面，应设置不少于2组独立的屋面排水系统，并采用虹吸式屋面雨水排水系统。5）天沟底板的排水坡度应大于1%。在天沟内侧设置柔性防水层，最好在两侧立板的一半高度以上和底板的全部加一道柔性防水层。
2.2.2排水天沟溢流口的设计
CECS183：2005《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》对溢流口和溢流系统是这样定义的：溢流口：当降雨量超过系统设计排水能力时，用来溢水的孔口或装置；溢流系统：排除超过设计重现期雨量的雨水系统。溢流系统可以是重力系统或虹吸系统，溢流系统不得与其他系统合用。在排水天沟内,如果出现排水口不畅、水量过大等特殊情况，为保证天沟能将水排出，比较好的办法是在天沟内设置溢流口。
当天沟水位到达一定高度时，水经过溢流口溢出，被有组织地排入落水管内，或直接排到屋外。屋面排水天沟在工作状态时其环境较为复杂，很有可能因异物进入使落水口的排水量减少或失去排水功能，或因水量过大无法及时排出而造成水从天沟的边缘溢出，进入屋面的保温层使保温失效或由于水的重量引起屋顶支撑结构的安全问题。因此，溢流口的作用不可小视。溢流口的形式可以根据工程项目的特点而定，可采用在天沟侧面立板或端部立板面上开口的作法（图1）；也可以采用台式溢流口的设计（图2）
图1侧面立板设置的溢流口节点图 图2天沟台式溢流口节点图
2.2.3排水天沟端头和长度方向接头的设计
排水天沟的截面尺寸应根据计算确定，并在长度方向上考虑设置伸缩缝。由于天沟纵向有着温度变形的影响，所以长度不宜过大。按照国家标准的规定，天沟连续长度不宜大于30m，这是一个参考尺寸，可根据实际情况对特定的项目提出要求。连续长度尺寸的确定主要是考虑天沟在工作状态时，由于环境温度的变化引起的天沟纵向长度尺寸变形是否在可控范围内。计算时温度变化值（温差）应考虑在100℃以上。天沟端头和接头形式也应根据每个实际工程情况和要求进行设计。
2.2.4天沟槽应与其支撑结构之间有相对位移的空间
天沟施工时，不得将天沟的板边缘直接锚固（焊）在天沟的支撑结构上。因为天沟与天沟的支撑结构在工作状态时一般不在同一个温度场内，在温度急剧变化时会出现较大的温度差，在天沟槽的纵向方向上天沟与支撑结构之间会出现较大的相对变形。如果天沟槽被固定限制其变形，将会在此部位出现很大的温度应力从而遭到破坏。不锈钢天沟的材质一般为奥氏体型不锈钢，其在20～300℃时的线膨胀系数为17.5；而支撑结构为碳钢材料，其在20～300℃时的线膨胀系数约为11.3～13。奥氏体型不锈钢与碳钢相比，线膨胀系数比碳钢大35%～55％，出现温度变化时即使天沟与其支撑结构的温度一致，也会由于材质的不同出现很大的应力而产生温度变形。所以，在天沟和支撑结构设计时应充分考虑到其有相对位移的特点，采取必要措施确保其良好的工作状态。
2.2.5大坡度排水天沟应设置阻水挡板、水平落水斗
屋面设计大坡度天沟时，应考虑到排水天沟在使用时的可靠性，设置好不锈钢天沟的支承系统，使其安全稳固。在大坡度的天沟内设置雨水斗时，应充分考虑到雨水的流速，根据其斜度来确定是否需要增设阻水挡板。在斜度大于15%时，在不锈钢排水天沟内宜考虑设置阻水挡板装置，来降低雨水在斜形天沟内的水流速，斜度越大阻水挡板的数量应越多。阻水挡板除了能有效控制水的流速外，还能有效阻止异物进入排水口。斜型天沟内的雨水斗应设置集水槽，将雨水收集到集水槽中排出；集水槽的底部应水平设置，不得将雨水斗倾斜安装在斜型天沟的底部。纵向倾斜的天沟集水槽应设置在斜型天沟的下半部位，并在集水槽的下短边边缘设置阻水挡板。
2.3维护保养
钢结构厂房在投入使用后，如何维护保养也是非常关键的。厂房安装完成后，业主不得擅自更改结构，随意增加、减少隔墙，改变使用功能、增加荷载。应定期检查，及时清理树枝、树叶等物体以免堵塞雨水口，雪后需及时进行人工清扫。
结束语
钢结构厂房屋面排水设计中大也难克服的问题就是漏水，而这个问题普遍存在，且由多种因素造成。想要从根本上解决这个问题，就需要从设计、施工、后期维护等各个环节严格把控，设计上需满足规范要求，制定合理的排水方案；施工上，要保证安装到位，接缝处不漏水，做好防水处理；而在甲方的后期使用过程中，需要对屋面板和天沟定期检查并维护。只有这样才能确保钢结构屋面排水系统的顺畅运行，尽可能地减少或避免漏水的问题。
参考文献：
[1]田振亚.厂房屋面防水处理常见问题分析及对策[J].建筑知识,2016, 02:93-94.
[2]王伽,郁安宜,李晓波.柔性防水及刚性防水在钢结构厂房屋面的应用[J].橡塑技术与装备,2016,11:65-67.
[3]周峻成.厂房屋面排水方式与防水方法[J].黑龙江科学,2016,17:40-41.
论文作者:张宇佳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/12
标签：天沟论文; 屋面论文; 屋面板论文; 雨水论文; 挡板论文; 温度论文; 坡度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;