金屬型材屋面風機洞口節點處理方案的改進與創新

張相濤

摘要：金屬結構工程中，本文對金屬型材屋面風機洞口節點防水及保溫處理現狀進行了歸納總結。調研的金屬結構工程中.屋面風機洞口節點不同程度的出現滲水漏水，出屋面風機基座與上水口方向金屬型材屋面交接處長時間積水；有的金屬結構工程屋面風機洞口節點防水處理雖然密實，但是沒有考慮熱脹冷縮引起變形導致防水層開裂的問題，也沒有考慮風機基座保溫及防結露的問題。

為改變人們對金屬結構工程中，屋面風機基座與金屬型材屋面的洞口節點防水及保溫性能差的認知.為使該節點的防水及保溫性能得到充分提高。本文對國內外金屬結構工程中該節點的處理方案進行了深入研究，并對國家標準圖集中金屬結構屋面上洞口防水及保溫設計中存在的不足與缺陷進行了剖析。

由于剛性防水比柔性防水更耐候、更耐久，為充分發揮剛性防水優越性，以剛性防水優先使用為原則，因而在改進屋面風機洞口的防水處理中盡量使用剛性化防水，由于柔性防水存在耐老化性能差的缺點，因而將柔性防水用在剛性防水層之間，避免日光的直接暴曬。由于預制標準件尺寸精度便于控制，所以在該洞口節點處理中增加了預制標準件的使用。本著既利于防水及保溫，又方便施工操作的原則，對該節點的防水保溫進行了設計上的改進與創新。

該節點防水及保溫的創新設計、施工在金屬結構工程中得到了應用，獲得了使用者的好評，取得了良好經濟及社會效果。

關鍵詞：金屬型材屋面；風機洞口節點；防水及保溫；改進與創新

前言

目前金屬結構工程中金屬型材屋面應使用者的要求必須開設風機洞口，從而導致屋面漏水滲水現象頻繁，保溫效果欠佳，給設計與施工帶來較大的難題。

為較好的徹底解決屋面風機洞口防水及保溫問題，本文對該節點進行了對比分析、深入研究，實現金屬屋面風機洞口節點全封閉無漏水且保溫的目標。改變了人們對屋面風機基座與金屬型材屋面的洞口節點防水及保溫性能差的認知，使該節點的防水及保溫性能得到充分提高。在建設工程中得到充分應用，獲得了良好的經濟及社會效果。

1金屬屋面風機洞口節點處理措施現狀歸納總結

措施一：采用附加鋁箔貼面丁基膠泥防水膠帶進行局部粘貼封堵（見圖1）。

缺陷一：由于風機工作狀態為震動狀態，長時間震動易導致風機與屋面板連接處出現松動開裂；缺陷二：因為金屬屋面受溫差影響熱脹冷縮導致局部防水膠帶撕裂；缺陷三：鋁箔貼面丁基膠泥直接受日光暴曬及風化，耐老化性能差。綜上所述三個缺陷容易導致附加鋁箔貼面丁基膠泥防水效果喪失，屋面風機基座處易出現滲水漏水現象。由于風機基座處沒有設置保溫層，室內濕度較大水蒸氣遇到風機金屬基座易導致此節點處冷橋現象發生。

措施二：采用柔性蓋片卷材進行整體固定粘貼封堵（見圖2）。

缺陷一：由于受柔性蓋片卷材寬度的限制，在上水口方向風機基座距離金屬型材屋面板波峰太近，施工時難以操作，柔性蓋片鼓包現象難以避免，導致該節點處長時間積水，易出現滲水漏水現象。雖然較好地解決了金屬屋面型材受溫度影響熱脹冷縮防水開裂的隱患，但沒能解決此處的保溫問題，由于風管基座處沒有設置保溫，室內濕度較大遇金屬屋面易導致此處冷橋現象發生。

措施三：采用涂布聚丙酸樹脂防水涂料及聚酯布進行整體涂刷封堵（見圖3）。

缺陷一：由于防水涂料彈性有限，金屬屋面型材易受溫差影響，熱脹冷縮導致防水涂料防水層撕裂；缺陷二：由于風機工作狀態為震動狀態，長時間震動易導致風機與屋面板連接處防水層出現松動開裂；缺陷三：防水涂料直接受日光暴曬及風化，耐老化性能差。綜上所述三個缺陷容易導致防水涂料防水效果喪失，屋面風機基座處易出現滲水漏水現象，由于風機基座處沒有設置保溫層，室內濕度較大水蒸氣遇到風機金屬基座易導致此節點處冷橋現象發生。

2屋面洞口節點改進設計創新處理措施

2.1制作井字架洞口結構

在屋面檁條結構之間采用同屋檁規格的c型薄壁冷彎型鋼，根據洞口尺寸裁制各構件長度，c型鋼背側平面朝向洞口，連接方式采用焊接或普通平頭螺栓連接，制作成井字架洞口結構。

2.2鋪設屋面保溫棉

在屋面檁條及井字架洞口結構上鋪設屋面帶貼面玻璃纖維棉，貼面朝向室內，保溫棉縱邊處貼面搭接并卷邊折疊固定，形成屋面封閉隔汽層，避免室內水汽進入保溫棉，降低保溫效果。

2.3鋪設屋面板

使用自攻螺釘按照屋面板寬及檁距在保溫棉上固定滑動支座，滑動支座將使屋面板受溫差影響熱脹冷縮自由變形，之后鋪設屋面外板，采用專用電動鎖口設備將沿屋面板縱向按360度鎖口，使屋面板形成密閉剛性屋面防水層。

2.4切割屋面板洞口（見圖4）

根據圖紙風機位置及室內屋檁結構可確定井字架洞口結構位置，在預開設洞口四周做好安全臨邊防護，定位后切割屋面外板洞口，板邊切割整齊平直，并修整毛刺，及時清理屋面板廢料及鐵屑，避免劃傷屋面板防銹涂層。

2.5剪切屋面保溫棉洞口（見圖4）

在開設的屋面板洞口處，四周做好安全臨邊防護，剪切洞口處的保溫棉及其貼面，及時收集保溫棉碎屑，集中裝入垃圾袋中，避免保溫棉碎屑隨風飛揚污染環境。

2.6洞口上水口方向安裝u型薄壁型鋼支撐件（見圖4）

在開設洞口的上水口方向，安裝u型截面薄壁型鋼支撐件，u型鋼槽口朝下，底平面朝上，擱置在屋面板與保溫棉之間，用于支撐并固定下道工序安置的鍍鋅襯板。

2.7安置鍍鋅襯板與工程塑料堵頭，并鋪設膠泥（見圖4）

在洞口的上水口方向，并在屋面板與保溫棉之間安置鍍鋅襯板，在鍍鋅襯板與屋面板之間沿鍍鋅板四周均鋪設膠泥；另外在洞口上水口方向屋面外板波峰處安置工程塑料堵頭，在工程塑料堵頭上下均鋪設膠泥與屋面外板固定。

2.8固定成品風機基座（見圖5）

采用鍍鋅鋼板或不銹鋼鋼板加工成品風機基座，屋面洞口下水口方向的成品風機基座與屋面板波峰處加工成v型口，成品風機基座的頂面與底面均向洞口內方向折邊成c型，折邊寬度同基座內預裝巖棉保溫層厚度。在成品風機基座的底部沿折邊四周均鋪設膠泥，采用縫合釘通過成品風機基座底部折邊預鉆孔與屋面板縫合為一體。

2.9縫合鍍鋅襯板兩側與屋面板為一體（見圖4、圖5）

采用縫合釘將洞口上水口方向的鍍鋅襯板兩側與屋面板縫合為一體。

2.10洞口上水口方向在屋面板上固定不銹鋼壓條（見圖4、圖5）

采用縫合釘在洞口上水口方向的屋面板上固定不銹鋼壓條，與屋面外板下的鍍鋅襯板縫合為一體。

2.11安裝雨水分流器（見圖5）

采用鍍鋅板或不銹鋼板預制好雨水分流器，先在雨水分流器菱形四周鋪設膠泥，在屋面洞口上水口方向處，采用縫合釘將雨水分流器與成品風機基座立面及鍍鋅襯板固定為一體。

2.12填充風機基座內保溫層

根據成品風機基座內側立面尺寸，將硬質巖棉裁制好后，放置在成品風機基座內側。

2.13安裝風機基座內側裝飾板（見圖5）

根據成品風機基座內側尺寸，將風機基座內側裝飾板裁好后，采用縫合釘將成品風機基座折邊與內側裝飾板縫合為一體。

2.14安裝風機基座內側風機支架（見圖5）

根據洞口尺寸，采用薄壁角鋼制作而成的風機支架，呈板凳狀，用自攻螺釘將風機支架四個支腳與洞口井字架結構固定。風機支架及洞口井字架結構為靜態不動體系；風機基座及其外部配件將隨屋面板進行滑動為動態體系。

2.15安裝風機基座頂部O型橡膠密封墊圈（見圖5）

根據成品風機基座頂面折邊四周尺寸，采用橡膠制作成品0型密封墊圈，在風機基座頂部折邊處安裝0型橡膠密封墊圈，0型橡膠密封墊圈是風機洞口節點靜態不動體系與動態體系的分隔橡膠墊圈。

2.16安裝風機基座蓋帽（見圖6）

采用鍍鋅板或不銹鋼板加工制作成品風機基座蓋帽，采用平頭自攻螺釘將風機基座蓋帽與風機支架固定為一體，為靜態不動體系。

2.17安裝風機（見圖6）

在風機基座蓋帽上洞口四周鋪設膠泥后，采用自攻螺釘或縫合釘將成品風機與風機基座蓋帽固定為一體，為靜態不動體系。

3結論

通過對金屬屋面洞口防水及保溫處理措施的改進創新，由于預制標準件尺寸精度便于控制，所以在該洞口節點處理中增加了預制標準件的使用，并采用比較成熟的防水及保溫處理技術，使得金屬結構屋面上開設的洞口防水性能和膠泥抗老化性能得到了可靠保證。金屬屋面洞口從上之下依次為：風機、風機基座蓋帽、風機支架、洞口井字架結構四部分為一體成為靜態不動體系；風機基座及其外部配件與屋面板成為一體形成動態結構體系；靜態體系與動態體系通過0型橡膠密封圈進行分離。通過這種方式非常巧妙的實現了動靜分離，避免了防水體系由于屋面板受溫差影響熱脹冷縮而撕裂。

綜上所述，通過對金屬屋面洞口處理措施多方面的改進與創新，系統地解決了當前金屬屋面洞口處理存在的絕大部分問題。將使我國金屬結構屋面洞口設計施工的發展達到一個全新的階段，更好地推動健康、環保、節能的理念在建設工程的應用與發展。