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房屋检测之彩钢屋面漏水原因浅析

作者:钢结构检测网    发布时间:     浏览次数 :0


一:温度的影响
大跨度屋面彩钢板受温度的影响热胀冷缩现象非常明显,会产生纵向和横向变形。
1)纵向变形(屋面的纵向为彩钢板的横向)
以奉贤某公司的石墨车间为例,该车间长度为278米,宽度为48米(人字坡),彩钢板的膨胀系数取α=0.000012/℃,冬季最低气温取值为-5℃,夏季屋面最高温度取值为75℃,假如施工时的气温为20℃,则屋面彩钢瓦在夏季的伸长量和冬季的纵向收缩量分别为183mm、-83mm,伸缩极值为266mm。也就是说,如果把石墨车间屋面看作一个整体,屋面以139米处为中心线,整个屋面每年基本都会沿纵向作一次线性位移,位移量界于0~133mm之间。
当然,由于大跨钢构板间采用咬边联接或咬边暗扣式联结,温差引起的整体伸缩被分散成局部变形,一般情况下不会引起不良后果。但由于咬边暗扣式联接的一侧仍为搭接,如果搭接宽度不够,少量的位移也会引起渗漏。
2)横向变形(厂房的横向即为彩钢板的纵向)
彩钢板纵向(厂房的横向)大都为整板,温度引起的变形在局部可能会超过其横向变形。上例中,彩钢板的纵向伸缩极值为23mm(人字坡,宽度取值24m)。由于受力不均,彩钢板的固定部位长期遭受应力作用,会引起紧固部位的松动。如果密封不严(例如自攻螺丝密封圈受损),必然会产生渗水。部分采用铆钉固定的部位,严重时还会拉断铆钉,致使屋面出现裂缝而渗漏。
 
二:设计的缺陷
设计的缺陷让屋面防水功能存在先天不足,不但大大增加后期维护成本,而且还可能收效甚微。
例如:
连接件
对于大跨度的屋面,彩钢瓦一端可直接与檀条直接固定,在跨接方向应设计成采用连接机构间接固定的方式,这样彩钢板可通过专用的连接支架沿热胀冷缩的变形方向保持一定的自由行程,满足其位移要求,从而消除构件间的应力作用。如果跨度和变形量较大,可将直接固定点设计在彩钢板跨接的中部位置,使屋面向两侧伸缩,从而满足更大的变形要求,增加屋面对温度的适应性,大大延长屋面彩钢瓦的正常使用寿命。如果项目在设计阶段,不把这些因素考虑进去,屋面全部采用钢性连接,时间一长,自攻缧丝与彩钢板间出现缝隙,如果碰巧密封胶、密封垫老化,漏水是迟早的事。即使后期采取其它的补救措施,也难以从根本上解决问题。
屋面坡度    
彩钢屋面坡度的设计应考虑当地的降水量。
例如:根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中第4.1.5条的规定,门式刚架轻型房屋钢结构屋面的坡度宜取1/8~1/20,同时明确指出在雨水较多的区域宜取其中的较大值。 很显然作为全国性标准,坡度的取值范围在各地均不一样,取值的最终依据还是项目所在地的降水量。而降水量也有平均降水量和最大降水量的区别,在设计中如果不顾当地实际降水情况对标准生搬硬套,不留一些余量,一遇上灾害性天气屋面漏水是必然的了。
更有甚者,部分单位因为低成本中标,为了降低造价,故意降低屋面坡度,导致排水不畅,造成屋面积水产生渗漏。
相反,在降水较少的地区,屋面的坡度值也可以小于规范要求,有些项目的屋顶的坡度比较平缓,达到1/40,采用咬边连接,也能达到很好的防水效果。
 
3)天沟
天沟是许多彩钢瓦屋面排水的主要通道。天沟有内外之分,就渗漏的隐患及其产生的不良后果而言,内天沟要远远大于外天沟。
内天沟两侧漏水比较常见,而且要做到完全避免也很困难,其中设计不合理占了一定的比例。如内天沟截面设计过小、深度过浅、底板坡度不够。产生的直接后果是天沟排水不畅导致液面上升浸过天沟边沿,雨水沿屋面板的缝隙倒灌室内形成漏水。
天沟落水管的管径和数量要与屋面排水量匹配。
溢流口的设计也有严格的要求。溢流设计作为排水的备用设施起到保险作用,不一定用得上,但一旦降雨量超过天沟的正常排水量,溢流设施就相当重要。溢流口的位置和口径大小的确定都十分关键。泄水管尽量不要与雨水落水管共用以免影响排水。
 
三:施工因素
例如:
溢流口 
理论上溢流口只要低于天沟边沿就能起到排水泄流作用。但在施工中,天沟与屋面板的搭接缝可能并不在一个水平面上,有可能东侧的溢流口要高于西侧的搭接缝,这点微小的误差用肉眼是根本发现不了的。其直接后果是随着天沟水位的上涨,液面可能在西侧己开始漫过搭接缝,而东侧的液位还没到溢流口,起不到溢流的作用。因此在天沟施工中,必须对天沟的水平度给予足够的重视,不能完全参照构件的结构高度进行施工。可能的话要利用水准仪进行水准测量,以确定天沟各工作面的最终施工高度,从而保证施工质量。
在屋面架设测量仪器比较困难,一是因为彩钢瓦屋面有一定的弹性,不能直接架设仪器。二是工作面较小,找不到合适的机位。三是高空作业,有一定的危险。很显然,如果施工就轻避重,缺少了对天沟工作面的水平控制这一环,就为工程质量留下了隐患,可能导致屋面漏水的发生。
板端的处理
檐口部位 此处常出现反水渗漏,原因是多方面的,如施工方为了偷工减料,在屋面板与天沟上沿间没有采取任何密封措施,如安装泡沫堵头等,遇上狂风暴雨就有可能产生雨水反渗。屋面板伸出天沟的长度过短也会产生类似的后果,施工工人往往凭经验施工,而忽视了具体项目自身的因素产生的影响。很显然坡度小的屋面比坡度大的屋面的屋面板伸出天沟的长度要长,但如果忽视了这些因素,屋面漏水的可能性就大大增加。
屋脊部位 屋脊包件翻边宽度过窄,与屋面板端部重合尺寸不够,在逆风倒灌的情况下就容易产生渗水。一般情况下,盖板下应用防水材料进行封堵,如果作了密封处理,即使有强风作用,发生渗漏的可能性也大大降低。但屋脊盖板下不作密封处理的项目非常常见,仅采用结构防水,如果遇上屋面板板型与盖板不能很好地吻合,搭接缝隙过大,刮风下雨时产生渗漏就不足为奇了。
要解决这部分的防水问题也不难,除了对上述产生漏水的原因进行对症下药外,在施工时把板端进行适当的上翘也有一定的防水效果。
 
屋面开口部位
例如:
排气扇开口部位 排气扇的安装阻断了水流的正常路径,如果四周预留范围不足,会造成局部积水。排气扇转动时会有持续轻微的震动,自身又有一定的重量,除了在机体四周要进行包边防水处理外,还必须在结构上进行加固,并且防止产生凹陷,做到密实平滑。
由于排气扇结构的特殊性,对其开孔后的防水要求比常规的屋面防水要高。如果施工经验不足,对防水要求估计不足,都有可能留下后患,陷于无休止的后期维护之中。
采光部位 采光板与屋面板的板型不合,二者难以很好地吻合。不同材质的板型在连接上不可能采用咬边式连接,多采用搭接后用缧钉固定,并用防水胶泥密封。二者的热膨胀系数不一样,一旦紧固、密封部位产生缝隙,就存在漏水的可能。
当然由于施工产生漏水的原因还有很多。如屋面板进行固定时,钻孔没有对准檀条而是直接打偏,造成屋面留孔,只要没有及时封堵,就必然漏水,而这种情况是完全有可能出现的。屋面施工时载荷过于集中,造成檀条挠度增加而使局部凹陷积水。天沟进行焊接时焊穿底板材料等等。
 
四:后期维护
后期维护对屋面防水的重要性不言而喻。一是几乎所有的防水措施均需进行必要的后期巡查,如密封胶是否老化、紧固缧丝是否松动断裂、屋面板是否由于受温度影响变形等等,一旦发现隐患就要及时采取必要的措施加以预防,防患于未然。二是屋顶也存在一个使用损耗的问题。如化学粉尘、金属粉尘、酸雨对屋面使用寿命存在一定的影响,做好屋面防腐就成了日常工作的重要一环,这些都是属于后期维护的一部分。维护保养做得好做得及时,就能花费最小的代价取得最好的效果,有效保证屋顶的正常使用,延长屋顶的使用寿命。做得不好就有可能麻烦不断。
要防止屋面漏水,先要找到渗漏的原因,才能找到有效的应对办法。具体措施只能根据实际情况而定,它文另议,在此不作概述。
 

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