鋼結(jié)構(gòu)泡沫玻璃法雷瓦保溫防水屋面施工工法

沈曉磊

（上海建工集團(tuán)股份有限公司，上海 200080）

1 項(xiàng)目概況

惠州市援助薩摩亞友誼公園和文化藝術(shù)中心項(xiàng)目位于南太平洋島國薩摩亞首都阿皮亞市，由廣東省惠州市對口援建，其中文化藝術(shù)中心項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，擬建設(shè)房屋建筑4375m2、庭院園林景觀及連接道路，其中建筑內(nèi)容包括：表演藝術(shù)大廳、文化展覽室、手工藝術(shù)禮品店、行政管理辦公室、圖書館、樂團(tuán)演奏室、舞蹈室、餐廳、衛(wèi)生間等，填補(bǔ)了薩摩亞當(dāng)?shù)赜糜谖幕囆g(shù)表演、展覽類建筑的空缺。文化藝術(shù)中心三個入口雨棚為二層鋼混結(jié)構(gòu)框架，鋼桁架、三角形鋼屋架結(jié)構(gòu)。屋面鋼結(jié)構(gòu)采用圓鋼管及方鋼管。此門樓屋面工作范圍主要包括法雷瓦及泡沫玻璃保溫及SBS 卷材防水系統(tǒng)。

近些年公共建筑采用金屬屋面越來越多，金屬屋面的施工技術(shù)也越來越成熟，但傳統(tǒng)金屬屋面的防水保溫弊端很多。傳統(tǒng)金屬屋面保溫、防水的做法由于屋面金屬支座穿透保溫層而形成冷橋現(xiàn)象。冷橋現(xiàn)象大大降低了屋面系統(tǒng)的保溫性能，同時(shí)冷橋產(chǎn)生的冷凝水在鋼板穿孔處形成銹蝕，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)安全。金屬支座穿透屋面防水層，使得整個屋面存在滲水風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)金屬屋面在近海地區(qū)有著被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，使得屋面銹蝕，導(dǎo)致金屬連接處容易銹蝕損壞，從而導(dǎo)致剛度變小，發(fā)生斷裂，對屋面防水效果、安全性能產(chǎn)生威脅。法雷（FALE）是南太平洋島國薩摩亞當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑，多用于公共場合人員密集處，法雷瓦自法雷得名，碗扣式鋪裝在法雷屋面。使用法雷瓦建造的屋面具有防水、防風(fēng)、抗紫外線等作用，避免了金屬屋面直接接觸強(qiáng)紫外線、高鹽霧等具有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)，防止了對屋面金屬的銹蝕，也可以有效防水。在屋面形成一個屏障，增加了整個屋面系統(tǒng)的耐久性。同時(shí)使用法雷瓦屋面可以使現(xiàn)代建筑融入到當(dāng)?shù)亟ㄖL(fēng)格中，符合當(dāng)?shù)厝嗣駥徝纼r(jià)值，提高了建筑美感，也可以推廣至別的地區(qū)建筑上。為了推廣并完善這種新型防水施工工藝，筆者在項(xiàng)目實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)提煉從而形成了鋼結(jié)構(gòu)泡沫玻璃法雷瓦保溫防水屋面施工工法[1]。

2 工法介紹

2.1 工法特點(diǎn)

（1）緊密型防水保溫層無冷橋現(xiàn)象，避免了傳統(tǒng)型做法產(chǎn)生的大量冷橋現(xiàn)象從而產(chǎn)生凝水，避免了因冷凝水造成保溫材料受潮降低整個屋面系統(tǒng)的保溫性能；避免了冷凝水造成鋼板及螺釘?shù)匿P蝕而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)危害。

（2）緊密型防水保溫層區(qū)別與傳統(tǒng)防水保溫層的做法，確保防水層及保溫層不會被大量的屋面支座穿透，從而避免了屋面滲漏水現(xiàn)象。

（3）緊密型防水保溫層中保溫材料泡沫玻璃抗壓強(qiáng)度一般可以達(dá)到600kPa 不變形，并且泡沫玻璃保溫層和防水卷材粘結(jié)成一個整體，整體剛度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)型防水保溫層。

（4）緊密型防水保溫層的泡沫玻璃為純無機(jī)材料為A1 級耐火材料，并且熔點(diǎn)高達(dá)1000℃，在火災(zāi)時(shí)不變形且無任何煙霧及有害氣體產(chǎn)生，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)保溫材料擠塑板和巖棉的耐火性和穩(wěn)定性。

（5）緊密型防水保溫層中防水層熱熔鋪貼與保溫層連接緊密無空腔，其抗風(fēng)揭性能明顯優(yōu)于有空腔的傳統(tǒng)型防水保溫層。緊密型防水保溫層因無空腔、剛度好、粘結(jié)連接且泡沫玻璃本身為優(yōu)良的隔聲材料，所以大大降低了由風(fēng)對金屬屋面產(chǎn)生的風(fēng)振噪音，在降振隔噪方面也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)防水保溫層。

（6）鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦屋面防水層無銹蝕現(xiàn)象，避免了傳統(tǒng)金屬板屋面在強(qiáng)輻射、高鹽霧下的銹蝕作用，通過木瓦屋面進(jìn)行排水及阻斷銹蝕，避免輻射、雨水等對鋼結(jié)構(gòu)及螺釘?shù)匿P蝕而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)危害及滲漏水現(xiàn)象。

（7）鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦屋面法雷瓦屬于木瓦，在大雨情況下，降噪方面也遠(yuǎn)好于金屬板屋面。

（8）鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦屋面基層板與鋼結(jié)構(gòu)檁條、法雷瓦與掛瓦條采用自攻螺絲鏈接，具有良好的整體性，其抗風(fēng)性能良好。

2.2 適用范圍

本工法適用于中、小型金屬屋面防水層施工[2]。

3 工藝原理

利用南太平洋島國法雷瓦片的材料特性及高效保溫材料泡沫玻璃及優(yōu)質(zhì)SBS 防水卷材，配套以高強(qiáng)度粘結(jié)膠水、自攻螺絲、檁條等配件，構(gòu)造一個不滲水、輕便透氣、具有抗強(qiáng)輻射、防高鹽霧、防銹蝕的屋面防水系統(tǒng)。

3.1 施工工藝流程

該技術(shù)的施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 底層專用壓型鋼板

（1）在壓型板鋪設(shè)前，對已完成的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行軸線、焊接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查，確保鋼結(jié)構(gòu)軸線誤差在允許偏差之內(nèi)，焊接節(jié)點(diǎn)質(zhì)量符合焊接施工規(guī)范要求。

（2）壓型板鋪裝時(shí)，應(yīng)先彈好基準(zhǔn)墨線，再進(jìn)行壓型板鋪設(shè)，安裝完畢確保壓型板順直、平整、安裝位置準(zhǔn)確，壓型板擱置在鋼梁上的長度應(yīng)符合要求。

（3）壓型板鋪設(shè)完畢后，應(yīng)先采用電焊點(diǎn)焊將壓型板臨時(shí)固定，待位置復(fù)核準(zhǔn)確無誤后在有扣合有檁條的位置用自攻螺釘固定。

3.2.2 鋪貼泡沫玻璃保溫板

（1）泡沫玻璃板帶瀝青基膠的貼面的一面應(yīng)朝上鋪貼，嚴(yán)禁朝下鋪貼。

（2）泡沫玻璃板表面潮濕時(shí)嚴(yán)禁施工，如泡沫玻璃板表面潮濕可以采取曬干或晾干的方法進(jìn)行干燥處理，嚴(yán)禁用火焰進(jìn)行烘烤干燥，表面干燥后方可進(jìn)行鋪貼施工。

（3）因泡沫玻璃板有硬脆特性，故鋪貼泡沫玻璃板時(shí)，應(yīng)輕拿輕放，并應(yīng)避免硬物的撞擊，防止泡沫玻璃板缺棱掉角。

（4）鋪貼泡沫玻璃板時(shí)，專用粘結(jié)膠應(yīng)注膠于壓型板的波峰處，每個波峰注膠兩處，粘結(jié)膠會自動流淌后即可以粘結(jié)上層泡面玻璃保溫板，如設(shè)置有多層保溫板也會對下層泡沫玻璃保溫板的縫隙進(jìn)行填充，粘結(jié)膠的用量為0.25L/m2。

3.2.3 SBS 改性瀝青防水卷材施工

（1）SBS 改性瀝青防水卷材可采用熱熔法鋪貼施工。熱熔法鋪貼時(shí)，液化氣火焰噴槍火焰應(yīng)對著卷材和基層面夾角處，距離應(yīng)在300~500mm，待卷材膠面有微微有冒泡時(shí)，即可粘貼至基層。

（2）附加層施工：附加層熱熔可采用“抬鋪法”施工，將事先裁剪好的卷材膠面進(jìn)行火焰加熱，待膠面熔融時(shí)即可鋪貼，應(yīng)對陰角和陽角部位、立面與平面交接處、天溝等部位做附加層處理，附加層寬度一般為500~600mm。

（3）試鋪定位：先在壓型板上彈好墨線，進(jìn)行卷材試鋪。卷材試鋪時(shí)卷材長向應(yīng)與排水方向垂直，卷材搭接應(yīng)上方卷材搭接在下方卷材上，排水比較集中的部位應(yīng)先鋪設(shè)，卷材鋪貼應(yīng)按從底向高的順序鋪設(shè)。

（4）卷材搭接縫施工：在熱熔粘結(jié)搭接縫前，先用火焰噴槍將下方層卷材表面的隔離層熔化，再將上層卷材的膠面熱熔后粘貼。卷材的搭接寬度為長、短邊在100~150mm 為宜。

（5）鋪貼平立面部位的卷材：在鋪平面與立面相連的卷材，應(yīng)先用熱熔法將卷材平面部分先鋪設(shè)好，然后再用熱熔法鋪設(shè)立面部分卷材，陰角處卷材因鋪貼嚴(yán)實(shí)，無空鼓現(xiàn)象。

3.2.4 掛瓦條安裝

（1）掛瓦條龍骨安裝：龍骨安裝前，將測量好屋面寬度，平均安裝，每間隔600mm 左右順著屋面方向固定。在卷材鋪裝完成后，屋脊處將龍骨與方鋼焊接固定，檐口處與天溝固定，焊接完成后打磨邊角做細(xì)部處理。

（2）掛瓦條安裝：在掛瓦條安裝前應(yīng)先根據(jù)法雷瓦的尺寸和屋面的長度來確定掛瓦條的間距。上排法雷瓦與下排法雷瓦的搭接長度已40~50mm 為宜；掛瓦條安裝時(shí)應(yīng)確保必須平直，掛瓦條與掛瓦條龍骨應(yīng)用不銹鋼螺釘固定，不得用鐵釘固定，同時(shí)木質(zhì)掛瓦條應(yīng)做防腐處理。

3.2.5 法雷瓦鋪裝

相較于直接回用，間接回用一般借助于地理優(yōu)勢和環(huán)境優(yōu)勢，來實(shí)現(xiàn)中水回用。整個間接回用的中水回用系統(tǒng)需要由污水廠作為中間環(huán)節(jié)，通過回灌的方式，將原有的污水排入到地下，建筑用戶再通過地下開采取水的方式，獲得中水資源，實(shí)現(xiàn)回用。一般情況下，中水間接回用需要依靠城市地下水環(huán)境來實(shí)現(xiàn)回用系統(tǒng)的設(shè)置。上游地區(qū)在完成污水的凈化處理后，位于上游的污水廠需要將已經(jīng)完成凈化的中水資源排入到地下水體當(dāng)中，地下水通過循環(huán)，流入到下游地區(qū)，下游地區(qū)則通過開采取水策略，對這部分中水資源進(jìn)行獲取，從而得到中水資源的利用。

（1）選瓦：如有開裂、翹曲、孔洞的法雷瓦，不得使用。

（2）上瓦：采取自下而上鋪設(shè)，安裝一行后再安裝上一行，上瓦時(shí)將瓦整齊捆成一摞，位置交錯且均勻平穩(wěn)的擺放在屋面上。

（3）鋪裝：鋪裝前先在屋面做好定位、彈線，確定每一行瓦片的位置，搭接長度，鋪裝采取自下而上鋪裝，瓦片厚的一側(cè)鋪裝朝下，且錯縫鋪裝。第一行瓦片應(yīng)挑出檐口500~700mm 長度，且第一行保證檐口鋪裝成一條直線。第一排鋪好后，檐口瓦用銅絲固定于檐口掛瓦條上，然后鋪設(shè)第二排，按照搭接長度要求，壓在第一行上，用不銹鋼螺絲將瓦片固定在掛瓦條上，依次施工至屋脊處。

（4）屋脊處理：在底層壓型板安裝完成后，在屋脊上焊接方鋼，待法雷瓦片鋪裝至屋脊處時(shí)，將提前加工好的2.5mm 厚白色包邊鋁板按照凸起部分安裝在屋脊處，壓在法雷瓦片上面，在與法雷瓦片搭接處采用自攻螺絲固定。屋脊處鋁板與方鋼采用鉚釘固定，鋁板與鋁板連接處采用密封膠水密封。

4 材料與設(shè)備

4.1 材料要求

（1）底層專用壓型鋼板：可以采用鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板，如用鍍鋅鋼板應(yīng)采用鍍層厚度不低于Z270 的板材，如采用鍍鋁鋅鋼板可采用AZ150 的板材，鍍鋁鋅鋼板的價(jià)格比鍍鋅鋼板價(jià)格稍貴一些，但鍍鋁鋅鋼板的耐腐蝕性能是鍍鋅鋼板的3~5 倍，所以海島氣候環(huán)境應(yīng)使用鍍鋁鋅鋼板為宜。

（2）泡沫玻璃保溫板：泡沫玻璃保溫板是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等，經(jīng)過細(xì)粉碎和均勻混合后，再經(jīng)過高溫熔化，發(fā)泡、退火而制成的無機(jī)非金屬玻璃材料。它是由大量直徑為1～2mm 的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成。屋面隔熱用泡沫玻璃保溫板一般可以選用80mm 或100mm 厚板材，厚度越厚保溫效果越好。緊密型防水保溫層建議選用帶瀝青基貼面的泡沫玻璃板。泡沫玻璃保溫板運(yùn)輸過程中應(yīng)當(dāng)平放貼實(shí)，避免傾斜或彎曲放置，并采取措施與運(yùn)輸設(shè)備固定好；不得猛摔或與鋒利物碰撞，以免破壞和變形。在運(yùn)輸設(shè)備上應(yīng)當(dāng)整齊碼裝，包裝不得破損；不得使其受到扔摔、沖擊、日曬雨淋等，以免影響使用。

（3）防水卷材：防水卷材選用熱熔型改性瀝青SBS防水卷材。防水卷材運(yùn)輸過程中應(yīng)當(dāng)平放貼實(shí)，嚴(yán)防傾斜或彎曲放置，并采取措施與運(yùn)輸設(shè)備固定好；嚴(yán)禁煙火，遠(yuǎn)離熱源和化學(xué)溶劑；避免日光曝曬，風(fēng)吹雨淋；不得重壓猛摔或與鋒利物碰撞，以免破壞和變形。卷材最好存儲在室內(nèi)陰涼、通風(fēng)、干燥處，不要兩層疊放，以防壓壞卷材。盡量減少卷材在現(xiàn)場的堆放量，最好按每日工作量需要存放。

（4）掛瓦條：掛瓦條木材選用紅雪松木，由廠家定制，長度不宜小于2~3m，斷面一般為30mm×40mm，安裝前應(yīng)先用瀝青涂刷或浸泡處理。運(yùn)輸及放置時(shí)避免傾倒，儲存在室內(nèi)通風(fēng)陰涼處，且要遠(yuǎn)離火源、易燃、易爆等物品。

（5）法雷瓦：法雷瓦木材選用紅雪松木，紅雪松木瓦材質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕不變形，成品后經(jīng)過防白蟻處理。法雷瓦由廠家定制而成，長45mm，寬15mm，兩頭分別為10mm 和3mm 厚，可根據(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行裁剪。法雷瓦儲存在室內(nèi)通風(fēng)陰涼處，且要遠(yuǎn)離火源、易燃、易爆等物品。

4.2 機(jī)具設(shè)備要求

鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦防水屋面施工使用設(shè)備工具一般與傳統(tǒng)型屋面防水層施工工具相同。主要為：美工刀、鋸子、剪刀、螺絲刀、液化氣噴燈、專用抹子、陰陽角抿子、鋁靠尺、墨線盒、丁字尺、刮板、掃帚、安全繩等。

5 質(zhì)量控制

（1）施工環(huán)境要求：鋪貼施工時(shí)，在海島氣候環(huán)境下夏季不宜高于35℃。大風(fēng)、雨天時(shí)不得施工[3]。

（2）壓型板應(yīng)采用Z270 或Z450 鍍鋅板材，如采用鍍鋁鋅鋼板可采用AZ150 的板材，因鍍鋁鋅鋼板的耐腐蝕性能是鍍鋅鋼板的3~5 倍，故使用鍍鋁鋅鋼板為宜。SBS 卷材應(yīng)注意其儲存條件，確保其在質(zhì)保期內(nèi)的材料特性，同時(shí)施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制防水附加層施工質(zhì)量。

（3）泡沫玻璃保溫板與壓型板之間的粘結(jié)劑應(yīng)選用泡沫玻璃保溫板專用粘結(jié)劑。

（4）嚴(yán)控掛瓦條龍骨防銹防腐，木質(zhì)掛瓦條必須做好防腐處理，固定螺釘必須用不銹鋼螺釘，嚴(yán)禁使用普通鐵釘或螺釘，嚴(yán)禁使用開裂、翹曲、有空洞的法雷瓦。

6 效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益：應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦防水屋面可以大大降低屋面滲漏水風(fēng)險(xiǎn)，杜絕屋面二次返修施工，降低工程成本。

（2）社會效益：應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)法雷瓦防水屋面整體提高了屋面的安全性和耐久性，大大降低屋面返修率，有利于提高施工企業(yè)質(zhì)量口碑。