沿海地区夹芯保温钢板单层柔性屋面抗风揭与防水技术探讨

1 项目概况
项目地处江苏沿海地区,车间用途为机修,屋面形式为封闭式双坡屋面,坡度10°,双层夹芯钢板保温厚度100 mm,钢板厚度均为0.8 mm,上层钢板为平钢板,下层为波形板,防水等级一级。
屋面构造层次由上至下为:1.5 mm 厚TPO P 类防水卷材;顶层钢板;100 mm 厚玻璃棉保温层;底层钢板;屋面檩条(图1)。
双层夹芯钢板保温屋面上单层防水做法
2 项目施工前准备

2.1 抗风揭计算
由于项目处于沿海地区,且为重要的能源机修项目,抗风揭提高到按100 年一遇基本风压进行设计,按照GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》风荷载设计要求进行计算(过程及结果应项目要求从略)。值得一提的是,其中10°坡屋面的“体型及局部体型系数”按该规范表8.3.3 采用内插法求得。屋脊及边区都需加密,综合考虑施工实施及物料尺寸等因素,对该屋面边、角、中心、屋脊通过专用抗风揭设计软件计算加密区分布(图2)。
屋面分区示意图
2.2 紧固件选取及拉拔力测试
鉴于以往对沿海高盐雾地区紧固件测试的经验积累,项目采用特种涂层专用屋面紧固件,可满足1 500 h 盐雾和15 个周期酸雾要求。
紧固件长度选取≥125 mm,同时固定于上下层钢板(厚度均大于0.8 mm),测得的单个紧固件拉拔力为4.8 kN(图3)。
现场测试固定与拉拔测试仪
紧固件采用专门牙型,牙距设计提升拉拔力、防松脱。
2.3 项目抗风揭验证试验
通过风荷载实验装备,模拟风荷载影响下屋面的抗风载能力。固定件的间距和布局,根据风荷载、基层类型、卷材类型、相应的系统配件和固定件设计荷载而定。
验证试验采用宏源1.5 mm 厚聚酯纤维内增强型TPO(P 类)防水卷材(性能符合GB 27789—2011《热塑性聚烯烃防水卷材》要求),长2.05 m、宽25 m;紧固件采用OMG EYEHOOK 垫片和SHD003B 自钻螺钉,按照图4 所示排布。
抗风揭测试布置图
初始压力等级为30 psf,压力上升15 psf 保持60s。通过引入更多空气,按照既定速率压力等级再次增加15 psf,保持压力60 s。重复上述过程,直至样品破坏,不能达到或保持更高的压力等级,实验结束。取结束试验的压力的前一个数值作为实验结果。最终实验结果大于设计风压一倍以上,满足项目要求。
3 关键防水部位(细部节点)做法
3.1 边天沟
用整幅卷材覆盖整个天沟部位,用Ⅱ型压条上翻收口于墙面泛水板下方,并用密封胶密封,天沟底部两侧分别用U 型压条加强固定,并用覆盖条覆盖(图5)。
边天沟节点构造
3.2 山墙
大面卷材上翻到墙顶内侧立面处,用Ⅱ型压条收口于墙顶盖板下方,并用密封胶密封,屋面与山墙交接处用U 型压条加强固定,并用覆盖条覆盖(图6)。
山墙节点构造
3.3 风机
大面卷材上翻到风机泛水板下方,用Ⅱ型压条收口,并用密封胶密封;屋面与风机交接处用U 型压条加强固定,并用覆盖条覆盖(图7)。
3.4 落水口
将落水口自带的防水卷材与天沟底部卷材焊接成一个密封的整体,用密封胶密封螺栓部位(图8)。
风机节点构造,落水口节点构造
4 小结
1)单层屋面机械固定是一个“系统“(涵盖设计、卷材结构、紧固件、基层、正确安装)的概念,螺钉的拉拔力不是衡量紧固件性能的唯一依据。
2)螺钉与垫片/套筒的原材料品质和拉拔力现场检测,不能被忽视。
3)设计荷载(通过屋面系统抗风揭试验得到)才是确定紧固件排布的基本依据。