轻钢结构屋面坡度一般较小,常在6%以下。在降雨较多的中南部地区,这种屋面漏水现象比较常见,漏水面积较大,天窗与屋脊交界处滴水等。漏水原因不外乎自攻螺丝、彩钢板搭接、屋脊瓦、自抽铆钉、人在屋面上造成彩钢板变形、天窗等装饰部位防雨胶脱落等。
1. 屋顶螺丝和紧固件漏水。
这种现象比较常见,主要出现在双层彩钢板、单层彩钢结构屋面。施工过程中,攻丝力过重或过轻,自攻螺钉偏离或倾斜等,都可能造成自攻螺钉损坏,橡胶垫圈变形、脱落或形成凹面,造成屋面漏水,通过保温棉不断累积,积少成多处漏水。另外,自攻螺钉位置不正确,错过彩钢板下的檩条,直接形成洞口,也是一个原因。在没有保温系统的单层彩钢板屋面结构中,这种现象可能不明显,这主要是因为雨水通过钢板与檩条的接触面积渗漏,然后直接散开,不一定很快滴落。
2、彩钢板搭接处漏水。
漏水多发生在彩钢板横、竖搭接处及搭接处,若彩钢板瓦波过低或雨量过大,盖不住瓦波,易造成大面积漏水,且不易找到漏水点,一旦形成,不易修补,在弧形屋面较为常见,主要原因是两块板搭接不严密,自攻螺丝未钻满,造成缝隙等。
3. 屋顶瓦片漏水。
在轻钢结构屋面施工中,脊瓦漏水也是常见的现象。在雨季,特别是降雨量较大时,溅起的雨水通过脊瓦底部两块彩钢板之间的缝隙,形成大面积的漏水。为防止脊瓦漏水,建议增加脊瓦翻边长度,将瓦片边缘剪掉,接缝处用胶水粘牢。
各部位漏水分析及解决方法
彩钢板维护系统本身具有一定的强度和刚度,材料一般不会渗漏,维护系统渗漏的主要原因是节点处理不当,材料的质量、系统设计的成熟度和完备度、结构施工安装技术也与维护系统的渗漏有直接关系,影响围护系统的防水效果。当彩钢板因环境、温度的变化而收缩变形,接口、搭接连接部位发生位移时,用普通密封条或硅胶胶粘在彩板表面,当接头不能同步移动时就会脱开,造成彩钢屋面渗漏。不同的天窗在同样的时间内,变形、老化的程度也会不同,即使是钉板,不同的施工队安装效果也会有很大的差别。渗漏水的主要分布情况如下:
3.1 屋脊:
该部位漏水主要原因有:屋脊处波峰过高,屋盖不能保证防水;纵向搭接处未做防水处理,产生缝隙钢结构屋面瓦,造成漏水;屋盖纵向搭接处采用铆钉连接,热胀冷缩强度不足,铆钉断裂,造成漏水;屋盖与屋面板之间未安装塞子,或塞子放置不当、脱落,造成漏水。
3.2 屋顶空气塔位置:
该部位渗漏主要原因为:空气塔与屋面连接处边缘下未放置泡沫塞,边缘纵向搭接处未做防水处理;屋面外板未放在空气塔连接处;空气塔结构支撑断裂;洞口区域未做防水处理;空气塔本身制作、安装过程中存在漏水风险。
3.3 照明板位置:
采光板防水是防水系统的重要组成部分。采光板安装过程中水泥的铺设、防水螺丝的打入是屋面漏水的主要隐患;采光板形状与屋面板形状不匹配,采光板两侧的波峰高于屋面板。安装后密封过紧,使采光板内外形成压力差,毛细水从采光板两侧缝隙漏入屋面;采光板纵向搭接长度不够,胶水老化失去粘性,纵向胶水脱落;采光板与彩钢板之间为刚性搭接,中间缝隙未密封。
3.4 屋顶开口位置:
彩钢屋面的开孔既要解决美观问题,又要解决屋面的防水问题,这两个问题要根据开孔形式和彩钢屋面板型号来确定,该部位漏水的主要原因有:扇形开孔未按照设计节点做了防水处理,而钢塞未做防水处理;扇形开孔周围预留面积小钢结构屋面瓦,雨水流不畅,易积水;开孔周围搭接处未做防水处理;开孔内侧未做防水处理;加装结构件会形成凹陷积水;防水施工会造成堵水,从而造成积水。
3.5 檐口面积:
檐口漏水主要来源为:屋面外板安装时未打泡沫塞,屋面外板未放低;墙面外板长度不够,檐口未做防水处理。
3.6 天沟位置:
搭接缝和搭接缝是漏水的两个关键部位,与钢筋混凝土屋面相比,钢结构屋面的天沟深度较小,且天沟与屋面之间没有连续的防水构造,当天沟内有积水时,很难保证不漏水,很容易发生漏水。该部位漏水的主要原因有:内天沟焊接接头有缝隙,造成渗水;天沟及雨水管管径太小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有封头板;封头板伸入天沟的长度不够长,水会倒灌进厂房内。
3.7 遮阳篷部件:
该区域漏水的主要原因有:雨篷与附件接口处理不当;雨篷与外墙之间未安装堵头或未按设计要求伸入外墙板内。
3.8 厂房与附属建筑接口:
该部位漏水的主要原因有:施工不合理、接口边缘安装不符合设计要求
3.9砖墙与轻钢屋盖连接:
此区域是漏水的易发区域,漏水多发生在屋面板与水泥墙交界处,主要原因是受力不同步,使结构墙体与钢板粘结面产生裂缝,造成漏水。
3.10铝合金窗部件:
铝合金窗与彩钢墙、砖墙连接处是防水问题之一,此部位漏水的主要原因有:墙体檩条与铝合金之间有缝隙;窗下缘与钢结构、砖墙连接处及窗玻璃与型材之间密封不严;窗台与地台之间缝隙较大或有水倒流;安装时窗顶部泛水饰条防水处理不严。
4、其他漏水原因分析
4.1设计原因:
(1)屋面排水系统未按规范设置溢流措施,当大雨强度超过雨水系统排水能力时,就会超越搭接缝,甚至溢流到屋面上,引发事故;
(2)落水管数量不足,雨水沿天沟长距离、长时间流动,造成内涝;墙体外板上部无L型修边,造成天沟内侧存在漏水风险;
(3)彩钢防水配件设计不合理,不能达到防水效果。
(4)规范规定了构件变形的控制值,檩条挠度为L/180,屋面梁挠度为L/180(式中L为受弯构件跨度)。屋面檩条截面过小、间距过大,在风荷载作用下,檩条、瓦楞板的变形会过大;
(5)没有充分考虑结构变形、温差变形、收缩变形、振动等影响,防护不满足基底变形的需要。
(6)门式刚架轻型房屋屋面坡度宜在1/8~1/20之间,降雨量大的地区应取较大值,南方地区屋面坡度不宜小于5%。很多工程屋面坡度太小,屋面雨水不能及时排至天沟。
(7)雨篷设计有水倒流现象,造成雨篷漏水;
4.2材料选择不当:
(1)雨水管多采用塑料管,强度差,在钢结构厂房安装调试过程中容易损坏。
(2)由于钢板天沟比较薄,所以容易出现焊缝问题。
(3)没有根据屋面坡度选择合适型式的采光板及屋面彩板,波峰坡度小,横向搭接量太少,不利于排水。
(4)箱体彩钢板太薄,使用一段时间后,外板因温度影响产生腐蚀或变形,板间缝隙增大。
(5)瓦楞板基材镀锌层质量差、涂层太薄,导致瓦楞板使用寿命短、易生锈、损坏;
(6)自攻螺丝垫质量差,容易开裂,玻璃密封胶容易老化。
(7)节点板明显变形,相邻两板高度、间距不一样;应采用防水节点板铆钉。
4.3结构措施:
(1)堵头是防止风吹漏水的有效措施,不容忽视。例如,确保彩钢板与屋脊盖板之间的堵头安装到位,加强天窗与屋脊盖板之间堵头下部的防水,在屋面扇安装彩钢板时,在钢板顶端安装钢堵头,加强防水;
(2)搭接时,间隙易受温度影响而变大,应留有足够的搭接长度;
(3)水要排,不能堵。安装时,一般在钢板内侧涂密封胶,涂得越多越好。
(4)必须充分重视热胀冷缩对钢结构屋面围护体系的不利影响,采取合理的构造措施:
4.4 使用过程中:
(1)随机增加屋面檩条上的荷载,造成屋面板变形。
(2)雨水箱内积聚大量污染物,造成堵水。
(3)防水胶、密封胶在使用过程中老化及缺乏必要的维护。
5. 概述
钢结构屋面漏水并不是孤立现象,造成漏水的因素有很多,要想从根本上解决问题,必须认真对待设计,确定合理的设计方案,做好防水层末端、变形缝等、隔断缝、三口(出水口、出入口、檐口)和四根(女儿墙根部、设备根部、管道根部、烟囱根部)等防水部位的细部构造处理。
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