摘要：大型场馆的建筑造型往往不遵循规则。 异型建筑与大跨度屋面的叠加，必然会给防水带来更大的问题。 本文基于防水与排水相结合的理念，在审查中对二手钢结构工程提出了一些解决方案。 屋顶和幕墙的防水解决方案。
关键词：幕墙设计、弧形金属屋面、大跨屋面防水设计
一、简介
以扎哈·哈迪德（已故）、马岩松等国内外知名建筑师为代表的超现实主义建筑师往往热衷于创造奇特且富有挑战性的建筑，如银河SOHO、望京SOHO、凌空SOHO等。 、南京青奥中心等非线性双曲面建筑给城市带来新颖的天际线，同时也给建筑防水带来挑战。 双曲面建筑的排水路径一方面很不规则，另一方面跨度很大。 极端严重台风天的建筑物会造成惊人的瞬时积水量，给排水和防水带来巨大压力。 因此钢结构 屋面防水怎么做，此类场馆建筑的防水设计难度极大。 本文以二手钢结构工程为例，讲解该类建筑的屋顶、幕墙的防水措施。
二、项目概况
树福二手钢结构项目位于温州市泰顺县。 建筑最高点18.8米。 用于会议和宴会。 主要系统包括铝镁锰金属屋面、铝板幕墙、玻璃幕墙、开敞石材幕墙、门窗、百叶窗等。 外皮面积约2万平方米。 建筑平面造型呈蝴蝶形，造型优美，线条流畅。 是当地的标志性建筑。 （图1、图2、图3、图4）
（图1）
（图2）
（图3）
（图4）
通过效果图分析，可以总结出该项目的几大特点： 1、屋顶跨度大，两侧最长距离达到198m； 2、屋顶与立面界限不清晰，有大量过渡和封闭装饰； 3、屋顶由三个不同高度的区域和两种不同颜色的材料组成； 4、屋顶有单曲面板、双曲面板、不同颜色的平板组合。 基于以上特点，进一步增加了立面防水的难度。
3、防水设计思路
针对本工程跨度大、造型丰富、积水量大、水向多样的特点，防水设计采用分段排水、清堵结合、多层施工等理念。密封以确保建筑物内多个维度的零泄漏。 。
3.1 分段排水
该项目在设计之初就促进了给排水专业人员的紧密结合。 一方面，建筑本身形成显着的高差，实现有组织的排水和自由排水。 另一方面，由于整体跨度较大，整个屋顶被分为21段。 排水区缓解集中排水渠道的压力和无组织排水区的水量，避免雨水无序交错和滞留。 （图5）
（图5）
本项目立面两侧高、中间低。 为了避免雨水落下，在两侧的宴会厅和报告厅形成“水帘洞”，人工抬高，不作为排水面，并隐藏在边缘。 集中排水道隐藏在挑檐中，将局部水引导到边缘钢结构 屋面防水怎么做，而大面积的水则从中部的最低点集中排出。 大雨发生时，瞬时水量极大，需要通过两侧18个排水区的边缘。 内置排水井通向地面。 中间的大厅是“人字形”斜屋顶，可以自由地向两侧排水。 屋顶整体造型在立面上呈“W”形。 （图6、图7）
（图6）
（图7）
3.2 阻塞与阻塞结合
3.2.1. 屋顶系统
该工程屋面系统占比超过50%，且跨度大、造型多、接口多，是防水的重点。 由于该项目钢结构在设计前已基本完成，通过对现场建筑结构（图8）进行审核并与幕墙犀牛模型（图9）进行对比，保证了数据的真实性和可靠性，特别适用于钢结构悬臂梁。 大件的预封和变形分析以及后续排水坡度的二次调整至关重要。
（图8）
（图9）
屋顶的标准系统采用直立接缝技术（图10、图11）。 建筑方案中，屋顶采用两种颜色处理，即浅灰色铝镁锰板和深灰色铝镁锰板结合的曲面效果。 然而，屋顶如下：铝镁锰板两种板材的拼接，会形成大量的弧形连接点。 由于板材的波浪形状连接非常困难，很容易形成泄漏点。 因此，设计阶段就考虑采用3mm厚的铝单板作为两种颜色的界面。 进行微分（图12）。 同时，屋顶板统一为浅灰色，然后贴在墙上。 到达现场后，在深色区域喷涂深灰色硅胶超耐多色柔性涂料。 该方案避免了屋顶上大量的接缝，减少了渗漏点，使铝镁锰屋顶更加一体化。
为了保证效果的连续性，屋顶系统的侧面延伸到立面，成为立面系统的一部分。 立面造型部分呈反坡形。 为了防止微量的内部水渗透到反坡上，在檐口上安装了滴水装置。 同时结合“水往低处流”的特点，在板材内部最低点开设排水孔，减少岩棉吸水导致变形、漏水的风险。
（图10）
（图11）
（图12）
在所有屋顶交接处的最低点，设置大排量集水井，有效排除台风、暴雨期间的积水。 集水井安装在2毫米厚的不锈钢天沟上。 天沟内部是保温层，也采用保温层内衬。 2mm的不锈钢板确保当大量积水时，不会导致水在压力下变形并通过缝隙渗入房间（图13）。
（图13）
除设置在屋顶标高最低点外，还在顶面与立面交接处设置集水井。 每个水箱宽度不小于500mm，可有效分流顶部水对立面的影响，减少顶部灰尘的堆积。 立面上造成明显痕迹（图14）。 通过多处设置集水井，可以有效将顶部积水有序导流至雨水管道。 天沟安装数量和尺寸按下列公式核对得出。
（图14）
查表发现，项目所在地设计最大降雨强度Rain=127mm/hr，天沟集水长度L=51.8/(6-1)=10.36m； 每段共享宽度B=42m，经计算，集水面积Area=L×B=10.36×42=435.12m^2，共享雨水量Qr=Area×Rain/1000/3600=435.12×127/1000 /3600=0.01535m^3/秒。
天沟彩板摩擦系数n为0.0125，宽度Bc=0.6m，天沟设计水深Hc=0.35×0.8=0.28m； 排水坡度S=0.001 排水面积Ag=Bc×Hc=0.6×0.28= 0.168m^2 排水系数R=Ag/(Bc+2×Hc)=0.168/(0.6+2×0.28)=0.1448m，排水速度 Vg=R^2/3×S^1/2/n= 0.1448^2/3×0.001^1/2/0.0125=0.6978m^3/sec 排水量（采用曼宁公式计算） Qg=Ag×Vg =0.168×0.6978=0.1172m^3/sec>0.01535m^3/sec，现有分布及尺寸满足设计排水要求。
屋顶板从地板到天花板的开口的密封有两种情况。 一种是用混凝土封闭开口。 混凝土外墙外包裹3毫米厚的铝单板，并向外设置3%的排水坡度，防止水平积水。 屋顶板连接到混凝土。 用泡沫棒填充铝板之间的空间，并涂抹硅酮耐候密封胶，确保大量的水通过铝板排出体外，微量的水被密封胶阻挡（图15）。 另一种情况，如果屋面板直接伸入室外覆盖层，则用镀锌钢板密封底部，防止水蒸气倒流腐蚀钢材。 同时，镀锌钢板上有排水孔，可以让内部冷凝水和其他积水通过。 通过排水孔排水（图 16）。
（图15）
（图16）
3.2.2. 石材幕墙系统
为了减少接缝对立面造成的干扰，也为了减少胶水污染造成的视觉损害，石材幕墙采用开放式石材幕墙系统（图17）。 相邻石板之间设有15毫米和5毫米宽的窄缝。 后螺栓连接到梁上。 主要防水依靠石材内部的二次防水。 采用2mm铝单板钝化防水。 铝板接缝处用泡沫棒填充，并用防水密封胶密封（图18）。
（图17）
（图18）
石材幕墙顶部与铝板连接处用密封胶密封。 水平石板向外倾斜，设置3%的排水坡度。 内部设置水平防水铝板，垂直铝板整体折叠，形成完整的两层刚性防水系统（图19）。
（图19）
3.2.3. 玻璃幕墙系统
玻璃幕墙系统主要位于大堂等位置。 单幕墙柱最高点达到14米。 钢柱宽度为535mm。 采用铝包钢的装饰形式。 玻璃采用10+1.9pvb+10(Low-E)+16A+10+1.9pvb+10四片超白双层夹胶钢化玻璃，跨度大、板材大、变形大，因此玻璃幕墙的防水必须采用多重密封方式：室内侧采用EPDM胶条连续压紧实心玻璃来实现密封。 玻璃和立柱前端分别用两根泡沫棒和两块密封胶密封。 外端铝合金压块全长设置。 压块两侧均由三元乙丙橡胶条压实。 在条带外侧再涂抹一层密封剂（图20）。 通过这种多道密封方法，提高了玻璃幕墙的防水密封性能。
（图20）
3.3. 多层密封
从上一篇文章中不难发现，任何系统的防水方法都不能通过单一密封来解决。 除了标准系统外，还需要多层密封，以提高更容易暴露渗漏点的边缘节点的防水性。 效率方面，例如，在立面屋顶板与铝板幕墙的交汇处，通过外板的互锁形成自然的高差，防止垂直雨水倒灌。 同时，内部安装了密封板，隔离岩棉之间的水蒸气。 另外，还要避免保温棉因受潮而变形（图21）。
（图21）
4. 总结
在设计阶段，通过各种设计软件和手段，通过分段排水、拆块结合、多层封堵的理念，将大型工程划分为多个防水区域，进行多重防护。 同时，紧密结合现场实际情况，对该项目进行了“量身定做”的防水设计，但设计只是项目实施的第一步。 后续步骤需要精确切割加工尺寸，在材料运输和堆放过程中保护成品，并高质量完成现场安装。 实现防水的初衷，否则无论你有多少防水想法，都只是流于形式。
作者单位：树富二手钢结构
二手钢结构审查
