摘 要：大型潔凈廠房屋面構(gòu)造要求較高，結(jié)合工程實例，對構(gòu)造型式、主要材料的選擇、屋面通風(fēng)、排水、防雷、防水等多因素進行了綜合分析，提出合理的構(gòu)造設(shè)計。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造；材料選擇；防水

近年大型潔凈廠房在國內(nèi)建設(shè)數(shù)量呈上升趨勢，不僅地方規(guī)劃部門對這種廠房外觀有較高要求，而且其自身工藝特點對建筑外圍護結(jié)構(gòu)屋面功能要求也在提高。在外圍護工程中又以屋頂構(gòu)造最為重要。如某大型潔凈廠房屋頂為矩形，占地面積約32000 m2，屋頂承重結(jié)構(gòu)為門剛和鋼桁架結(jié)構(gòu)，屋頂有變形縫，規(guī)劃部門要求女兒墻高過屋面且雨水管不能外露。綜合考慮該廠房各種特征和功能要求，為使屋面功能得到保證，需要對屋面系統(tǒng)工程的構(gòu)造進行合理設(shè)計。

1構(gòu)造型式的選擇

此廠房有潔凈要求，屋面防水等級確定為Ι級。目前工程中金屬板屋面對Ι級防水的構(gòu)造做法主要有兩種：一種是360°咬口鎖邊連接方式+防水墊層的防水做法；另一種是以壓型鋼板為承重層的單層防水卷材屋面（圖1）。盡管360°咬口鎖邊連接方式具有良好的連接構(gòu)造，但一些大型公共建筑的滲漏水情況還是較普遍。經(jīng)過慎重考量，采用了以壓型鋼板為承重層的單層防水卷材屋面。

圖1 單層防水卷材屋面 圖2 成品支墩

2主要材料的選擇

2.1壓型鋼板的選擇

根據(jù)規(guī)范要求，壓型鋼板采用了0.8mm厚的聚酯涂層板?；鍨殡p面熱浸鍍鋁鋅彩板，板的鍍層為雙面5%鍍鋁鋅，雙面鍍鋁鋅量不少于200g/m2，板型為：YX35-125-750。

2.2保溫材料的選擇

保溫材料目前工程中常用兩種：一種是采用A級巖棉保溫隔熱材料，防水卷材為機械固定時，防水卷材可以直接鋪設(shè)。另一種是采用B1級的擠塑聚苯板保溫隔熱材料，防水卷材為機械固定時，應(yīng)設(shè)置防火覆蓋板，其厚度不應(yīng)小于10mm?？紤]到工期緊張，盡量減少構(gòu)造層次，選擇了前者，但這種構(gòu)造型式對巖棉性能有更高要求，才能保證防水卷材空鋪的基層要求，以保證工程質(zhì)量：容重≥160kg/m3；抗壓強度（10%變形）≥80kPa；導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25℃）≤0.04W/（m.K）；渣球含量≤5%；點荷載≥99%；燃燒性能為A級；憎水率≥99%；質(zhì)量吸濕率≤0.5%；尺寸穩(wěn)定性≤1%；酸度系數(shù)≥2.0。同時經(jīng)過節(jié)能驗算，選擇了80mm厚巖棉。

2.3卷材的選擇

按照規(guī)范提供的可選材料，可作為面層防水卷材種類有PVC防水卷材、TPO防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材、彈性（塑性）體改性瀝青防水卷材。根據(jù)工程經(jīng)驗教訓(xùn)：昆明某項目采用改性瀝青防水卷材，由于當(dāng)?shù)刈贤饩€強、溫度高，同時采買的材料質(zhì)量不佳，施工過程中，卷材直接烤化變形。經(jīng)過多方比選，最終選擇了熱塑必聚烯烴（TPO）防水卷材。針對重慶當(dāng)?shù)氐臍庀筇攸c，對TPO卷材的主要性能指標(biāo)作了以下規(guī)定，以保證工程質(zhì)量：采用1.5mm厚聚酯增強型TPO防水卷材，卷材上表層厚度≥0.60mm；中間增強層為斜向三維聚酯加強；人工氣候加速老化達到10000小時；通過135℃，672小時人工熱老化測試；尺寸穩(wěn)定性≤0.2% （熱處理尺寸變化率，80±2℃，24h）；反射率大于等于87%。

3其它因素的考量

3.1通風(fēng)

根據(jù)建筑防排煙標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于排煙系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)定，優(yōu)先采用自然排煙系統(tǒng)。但是考慮到潔凈廠房的特殊性，若采用自然排煙系統(tǒng)，屋面上需開設(shè)大量的自然排煙天窗，屋面防水的可靠性將會大打折扣，室內(nèi)潔凈度的要求必將會難以保證。經(jīng)多專業(yè)評審后，決定采用機械排煙系統(tǒng)，TPO卷材屋面上不開設(shè)洞口，在兩邊跨上設(shè)機械排煙口，以滿足規(guī)范要求。

3.2防雷

根據(jù)電氣專業(yè)的防雷設(shè)防要求，需在此廠房的屋頂鋪設(shè)避雷帶。避雷帶的鋪設(shè)方式根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)圖集有兩種方式：一種是用混凝土做支墩，另一種是用TPO卷材做底座的成品鋁合金支墩（圖2）。因為后者與屋面卷材的結(jié)合的牢固性，最終選擇了后者。整個屋面用了約6000個成品支墩，這樣既縮短了工期，美觀度也得到了提高。

3.3排水

考慮到廠房屋面匯水面積較大，地方規(guī)劃部門又要求雨水管不能外露，采用隱藏式重力流排水的滲漏水風(fēng)險較高，決定采用虹吸排水方式來解除這種風(fēng)險。排水路線是屋面排水的另一個關(guān)鍵點。由于廠房中間主跨為人字形鋼結(jié)構(gòu)坡屋面，兩邊跨為混凝土屋面，采取了將主跨108m寬的水流向兩邊跨，邊跨的水流從外墻邊向內(nèi)側(cè)流，將兩股水流匯合后進行收集。這樣可以有效縮短水路。

4防水難點

4.1設(shè)備基礎(chǔ)防水

屋面防水關(guān)鍵在細節(jié)處理，應(yīng)盡量減少屋面開孔洞的可能，但工業(yè)建筑不可避免會有大量設(shè)備基礎(chǔ)突出屋面，由于前期結(jié)構(gòu)計算時對設(shè)備荷載估計不足，造成后期設(shè)備基礎(chǔ)高度不能滿足250mm高的防水設(shè)防要求，加之這些設(shè)備基礎(chǔ)上有埋件，設(shè)備廠家堅持要在埋件上固定角鋼立柱，角鋼立柱是屋面防水中最難處理的構(gòu)件。多方共同研究之后，決定由設(shè)備廠家在角鋼立柱外側(cè)套300mm高鋼管，在鋼管內(nèi)側(cè)灌填混凝土或水泥砂漿。防水卷材首先將設(shè)備基礎(chǔ)全設(shè)防，再沿鋼管外表面設(shè)防，最后在鋼管頂面進行收頭和二次防水處理。

4.2變形縫防水

由于此廠房平面面積較大，結(jié)構(gòu)在屋頂設(shè)了兩道變形縫，這兩道變形縫貫穿了主跨鋼結(jié)構(gòu)屋面、兩邊跨混凝土屋面。鋼結(jié)構(gòu)屋面與女兒墻之間的各種變形縫的處理給屋面防水設(shè)計帶來了巨大的挑戰(zhàn)。加之縫的寬度較大，幾種縫的處理在現(xiàn)有的圖集中找不到做法，只有根據(jù)防水和變形處理的原則，結(jié)合多年的工程實踐經(jīng)驗進行設(shè)計處理，至于效果如何，還有待實踐的檢驗。

5結(jié)束語

屋面是建筑的外圍護結(jié)構(gòu)，是一個系統(tǒng)工程。一個良好的屋面工程應(yīng)滿足防水、排水、保溫節(jié)能、防火的各種要求，并能適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)變形、能承受氣候變化及太陽輻射帶來的破壞。大型潔凈廠房跨度大，功能復(fù)雜、技術(shù)要求高，傳統(tǒng)的屋面技術(shù)已很難滿足其要求。采用合理的構(gòu)造型式，恰當(dāng)運用建筑新材料和新技術(shù)，使屋面工程質(zhì)量得到有效保證，同時也能提高屋面工程的壽命。

參考文獻：

[1] 屋面工程技術(shù)規(guī)范：GB 50345-2012[S].

[2] 單層防水卷材屋面工程技術(shù)規(guī)程：JGJ/T 316-2013[S].

[3] 單層防水卷材屋面建筑構(gòu)造（一）金屬屋面：15J207-1：1-1.

作者簡介：

曾露（1977-），女，四川成都人，國家一級注冊建筑師.