新疆國際會展中心金屬屋面工程重難點分析及施工技術措施的應用

鄒晨

【摘? 要】論文結合新疆國際會展中心金屬屋面工程施工方案分析其施工技術、重難點及解決方案，為大型金屬屋面抗風、防水、防雷以及保溫隔熱提供了參考。

【Abstract】Combined with the construction scheme of metal roof engineering of Xinjiang International Convention and Exhibition Center， this paper analyzes its construction technology， key and difficult points and solutions， and provides a reference for wind resistance， waterproof， lightning protection and thermal insulation of large metal roof.

【關鍵詞】防水與擋雪;焊接;交叉施工;協調;管理

【Keywords】waterproof and snow protection; welding; cross construction; coordination; management

【中圖分類號】TU765? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）06-0181-02

1 工程概況

新疆國際會展中心項目主要包括會議中心及展覽中心，會議中心為“明月”造型，屋頂平面呈橢圓形，從上向下看橢圓長軸長169m，短軸寬87m，中心最高點標高為50.1m，外側為大面積弧形景觀窗和雙層弧形金屬屋面，內層是防水保溫直立鎖邊鋁鎂錳合金板屋面，外層為裝飾鋁板。另在會議中心外圍一圈布設一道排水天溝，滿足屋面系統的排水要求。整個屋面結構清晰，有明確的布局、強烈的視覺導向。

2 工程重點難點分析及施工技術措施應用

2.1 屋面系統防水與擋雪

金屬屋面工程，除了體現整體建筑的外觀，屋面的防水是關鍵問題。直立縫鎖邊屋面系統，通過其自身的構造設計及通長板型的布置，系統自身的防水性能比較優越。根據常規工程的經驗，涉及天溝、天窗、開孔等位置處時，比較容易引起漏水的地方，需要做好充分的防水措施，確保整體屋面的防漏性能。本工程屋面天窗較多，除了在展廳等屋頂上存在平面天窗外，還存在斜天窗、圓弧形側開天窗等。天窗采光材料存在中空夾膠玻璃及中空聚碳酸酯陽光板這2種材料。本工程屋面天窗中，除平天窗外，其余的側天窗及斜天窗均為不規則天窗，其體型有大小、外表不規則。如何解決屋面天窗本身的泛水、防水問題極為重要。

2.1.1 天溝的防水設計

天溝處的構造處理涉及屋面板與不銹鋼天溝這2種材質的連接處理，為解決天溝溢水現象，可從泛水板、滴水片、擋水板、溢流口這幾個方面加以控制，確保整體排水順暢。天溝處泛水板，其功能主要為天溝上部作為披水板，及天溝下部作為擋水用的密封板，其連接方式為將泛水板兩端翻邊，靠屋面內部一側上翻，而與天溝接觸面下翻，泛水板用螺釘固定在方管上，這樣可以防止雨水飛濺落入屋面內側。考慮到極端天氣的不斷出現，排水系統采用虹吸系統，為防止大暴雨的突然侵襲，致使虹吸不能及時將雨水導流，而產生“回流”現象致使雨水飛濺，故在天溝雨水斗的位置設置防濺板，杜絕因為雨水回流而使雨水飛濺到屋面系統內部。

2.1.2 天窗邊的防水設計及泛水板的施工

天窗系統從材料上分為陽光板天窗和玻璃天窗，從開啟方式上分為開啟天窗和固定天窗，會展中心設有防火玻璃窗。天窗較多，面積較大且分布比較集中，這樣對天窗的防水處理提出了較大的難度。屋面系統與天窗系統的連接顯得尤為重要[1]。

2.1.3 屋面開洞的防水設計

根據建筑使用功能的需要，屋面上時常會出現屋面穿管的處理形式，以此保證滿足其他專業功能要求。通常，先按管徑將底板和面板進行裁割，板頭刷防銹漆。底板下側用鋼筋加固，板頭采用泛水配件收口，板面用高密度保溫棉鋪設，加強面板剛度，防止安裝時工人在面板上行走將面板踩壞，開孔處按照設計方案可采用第一道屋面板與開孔防水板焊接技術，同時進行二道防水的鋪設，使整個屋面系統形成一個整體的防水系統，并在洞口四周做好防水導流的構造措施。

2.1.4 屋面擋雪桿設計

新疆地區夏季炎熱少雨，冬季寒冷多雪。本工程為面積較大的會展會議中心，對擋雪有了更高的要求。結合以往工程經驗，在檐口及天溝位置設置擋雪桿，一是防止屋面的積雪滑落對下部人員或建筑造成危害;二是防止屋面大塊的積雪滑落天溝內一時無法融化造成天溝邊雪水水汽滲入屋面構造內，并對排水系統造成堵塞。可以讓屋面雪水有序地流入天溝順利排水，同時，配合天溝內的電熱系統保證在板端處和天溝內部不積雪積冰。

2.2 防塵

新疆地區氣候屬典型的大陸性干旱氣候，常年干旱，光照時間長，容易產生揚塵天氣。所以對金屬屋面本身的自潔性能和排水系統的防塵性能有一定的特殊要求。①由于鋁單板表面使用氟樹脂材料，可在表面形成較高結晶度且難溶于溶劑中，涂層氟單體中加入配比能團單體使其共聚，從而降低涂層含氟碳結晶度物質共聚，并保證氟共聚可溶于溶劑中，配比形成制得含氟涂料。合成的氟碳涂料較其他涂料具有更高的結晶度，有很好的自潔性能。②干旱的天氣對于排水系統來說，雜物和塵沙一旦進入排水管路內，就會導致排水不暢，甚至堵塞排水管道，所以為防止這種現象的出現，本工程選用具有防沙功能的虹吸落水斗，并且在落水斗外部設置防塵罩，防止雜物、塵沙等落入阻塞排水管道。

2.3 屋面防結露

在建筑金屬屋面圍護結構中，其金屬外表與內部溫度形成相對熱流，導致整個屋面體系成為傳熱層面導梁造成房間的耗冷量增加，浪費供冷的能源，形成冷橋現象。為防止冷橋現象發生，在建筑的不同部位采取如下措施。

2.3.1 屋頂節能構造的設計

首先，設計采用具有A級不燃性，厚度指標100mm的玻璃纖維棉，平均溫度70℃保溫隔熱體材料，玻璃纖維保濕棉導熱系數≤0.043W/（m·K）。功能：材料必備的保溫性、隔聲性滿足構造功能要求，在北方區域使用要防止冷橋現象，阻隔外部冷環境，對噪聲源擊打具有直接傳遞隔絕的效果。其次，高強度鋁支座選用隔熱墊片，橡膠絕緣隔熱墊片的技術作用：一是保證金屬隔熱保溫作用，阻斷熱能傳導，具備隔斷冷橋現象的作用;二是由于鋁金屬與鋼材直接接觸會產生及引起電解化學反應，絕緣墊片功能阻止鋁合金材料與鋼結構材料直接接觸，是比較科學的技術手段;三是由于鋁合金材質屋面具有熱脹冷縮特性，其金屬板自身在季節溫度變化時，整個屋面系統可根據氣溫變化沿支座方向自由滑動、伸縮。此板型功能避免由于氣溫的變化較大時，金屬屋面板縱向由于表面溫度引起的伸縮，使直立鎖邊咬合縫發生錯位，引起直立邊滲水的現象。

2.3.2 天溝防冷橋的設計

天溝分項工程和金屬屋面分項工程本為2個分項工程獨立的構造體系，在天溝分項與金屬屋面分項交接面，是2個體系交會散熱集中匯集點，在分項天溝部位四周與分項金屬屋面結合交會節點面，通常設置保溫棉隔熱層，減少天溝系統與屋面室內的熱量傳導，不僅防止和阻斷冷橋的發生，同時，達到屋面體系的建筑節能效果。

2.3.3 室內外交接的防冷橋設計

室內外交接處是熱量流失較為嚴重的部位，也是冷橋現象發生較為集中的部位，故應在此部位需做出特殊的處理。在室內外交界處建立一道封墻，室內、室外封板均采用彩鋼板，在彩鋼板中間填充50mm厚保溫棉，并在彩鋼板之間建立骨架系統，以增加封墻的剛度，既能達到保溫隔熱的要求，又能達到建筑美觀的效果[2]。

2.4 冬季施工焊接

本項目工程所在地位于新疆烏魯木齊，春秋短暫，夏冬漫長。本工程的施工周期主要在當年11月至第二年5月，正值一年的冬季時節，做好冬季施工準備措施，是保障屋面整體施工質量的一個關鍵環節。屋面板所采用的鋁鎂錳合金材料，是直立縫鎖邊咬合屋面系統的核心構成。采用鋁鎂錳屋面系統的最大優點是突出鋁合金材料本身的可塑性、可焊接性，屋面板開孔、接縫、穿孔等部位均可采用焊接方式，屋面板構造形成整體的匯水性，增強了屋面的防水能力。冬季焊接技術如下：①在屋面部位焊接設置，依據部位施工界面設置固定或移動保暖棚，最大限度保證暖棚內溫度在0℃以上，暖棚宜采用帳篷;②在焊接前必須進行母材的預熱，焊條應在烤箱中保溫，使用時也必須放在保溫桶內，施工完成應注意焊接后的保溫;③冬季焊接時，對大風防護要特別注意，防風措施不到位對焊接質量有非常大的影響，注意防風是冬季焊接的重點內容。

2.5 交叉施工的協調與管理

本工程在施工安裝過程中，分項工程比較多。特別是檐口部位與幕墻等部位存在一定的施工交接面，需要重點協調與配合。另外，根據本工程各工序的安排，屋面施工與鋼結構施工將同步展開。而鋼結構施工作業面的提供，是屋面施工可以順利展開的前提。對于施工協調的問題主要通過如下辦法解決：①工作面的交接。在進行屋面系統安裝之前，與相關專業進行工作面的交接工作，提供良好的作業面供金屬屋面安裝。②作業時間的劃分。在進行安裝作業面的交接之前與其他專業協調，留出充分的安裝周期，保證施工的質量及工期目標的達成。③施工范圍的確定。由于在屋面安裝過程中，部分作業面可能同時存在多種專業共同施工的情況。及時地劃分清楚各專業的施工范圍，保證施工的順利進行。

3 結語

新疆國際會展中心金屬屋面工程屬于大型金屬屋面工程，作為大型公共建筑的屋面，其抗風、防水、擋雪等各項要求高，因此，對施工技術提出很大的挑戰。做好工程重難點分析并提供設計和施工解決方案是順利完成本工程的重要環節。同時，應編制好施工方案，做好總體部署，確定勞動力計劃，安排好施工進度計劃，以及準備好所需的施工機械設備。

【參考文獻】

【1】GB 50205—2001 鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

【2】GB 50601—2010 建筑物防雷工程施工與質量驗收規范[S].