鋼結構屋面防水問題及解決措施探討

王文輝

(濰坊昌大建設集團有限公司，山東 濰坊 261061)

屋面防水作為現代建筑施工中的重要工程環節，對建筑的功用和使用壽命具有極大影響。一般情況下，鋼結構屋面防水工作需要由專業施工隊伍負責，所用防水材料也與一般建筑屋面防水材料不同，壓型鋼板是最為普遍的防水材料。防水材料的特殊性也決定了整體施工難度較大，具有較強的專業性，且整個施工流程相對較為繁雜，這就要求相關從業人員必須掌握鋼結構屋面防水的基本技術原理，從施工現狀出發，保證技術應用的合理性。

1 鋼結構屋面漏水原因分析

1.1 鋼結構封閉板屋面設計因素

根據相關設計標準，門式剛架燈塔屋頂的坡度必須控制在1/8～1/20以內?；炷疗露戎当仨毟鶕≌ㄖ^的實際情況確定。例如，在大雨區建造房屋時，應取屋頂坡度的最大值。但是，有些設計單位在設計過程中沒有充分考慮當地的自然條件，在以往經驗值的基礎上進行屋頂坡度設計。在這種情況下，屋頂是平的和窄的。另外，由于施工過程中的累積偏差，屋頂雨水不能及時排出，造成屋頂屋面滲漏。由此可見，屋面設計質量將直接影響到實際的防水效果，高質量的施工質量能有效規避滲漏問題的發生。

1.2 鋼結構房屋封閉板因素

從某種角度來看，封閉板在鋼結構建筑屋面防水中起到了決定性的作用。由于封閉板自身的熱系數較大，故在發生溫度大幅度變化時，封閉板容易出現變形、位移的問題，進而導致出現漏水的情況。此外，封閉板具有多種連接方式，包括水平連接、蓋式水平連接，不同連接方式各具有各自的優缺點，防水性能和表現也存在一定的差異性，因而，實際施工時一般根據施工區域的氣候特征和自然條件對連接方式進行靈活選擇，一旦連接方式選擇不當，則極易導致出現屋面漏水的問題。

1.3 施工因素

施工因素是導致鋼結構屋面漏水的主要原因。一是施工組織不嚴格。在鋼結構屋面施工時，若未對封閉板進行保護處理，則可能會導致封閉板因為施工因素而出現不同程度的破損，且容易出現不均勻的荷載，導致屋頂變平，甚至會致使屋頂原有的洞口變平。一旦屋面的斜坡連續性受到破壞，屋頂積水無法及時排出，進而容易出現漏水的問題。二是缺乏質量意識。以鋼結構屋面焊接操作為例，若焊接時所使用的聚氨酯不足，或者母墻根處的切口未設置成弧形，則容易影響到密封材料的密封效果。究其根本，導致上述現象出現的主要原因在于施工人員缺乏質量意識，沒有將保證施工質量視為工作的出發點。三是水測試選擇不當。屋面施工完成之后應當及時開展水測試，對屋面的防水效果進行客觀評估。一旦水測試方式選擇不當，則無法及時發現潛在的問題和隱患，也自然無法進行后續的補救操作，導致屋面存在滲漏的隱患。

2 鋼結構屋面防水性問題

2.1 屋面板接口部位漏水

鋼結構屋面的自身材料特性決定了其更加容易受到環境溫度的影響，尤其是在晝夜溫差較大的季節中，屋面結構會呈現出明顯的熱脹冷縮特性。隨著鋼結構屋面的使用時間增加，頻繁的材料性質變化會對結構穩定性造成輕微的負面影響，雖然不會影響到整體安全性，但會對屋面防水性造成較大干擾。屋面板的結構部位，鉚釘松動、密封不足、材料老化等問題的存在均可能造成結構的表面錯位，進而出現縫隙，發生滲漏的問題。尤其是最為常見的彩鋼板，一旦瞬時雨量超過波峰，雨水會馬上從鋼板搭接處滲入，造成大量漏水情況。

解決方式如下。首先，針對接口部位漏水問題，一般提倡使用360°直立鎖縫板屋面系統，該系統自身的穩定性較強，即便是在高波峰的情況下也可以有效防水，不使用固定螺釘避免對屋頂板面造成穿透破壞，采用可滑動支座減少熱脹冷縮造成的變形危險，提升鋼結構屋面的整體密封性；其次，還可制作現場復合壓型板，即依據建筑自身的跨度構建整體的板材，搭接位置不使用板材，從而在最大程度上保障板材的完整性；最后，屋面結構設計時可以適當對排水坡度進行調整，從而強化屋面的排水效果，避免因為屋面積水大量堆積而出現滲透的問題。

2.2 固定螺釘、緊固件破壞板面

這一問題在實際當中的出現頻率較高，首先，主要原因在于技術操作不規范，未能使螺釘有效釘入，導致錯位、打偏打斜，釘孔打爆等不良后果，對板面造成破壞形成縫隙漏點；其次則是固定螺釘材質低劣，容易斷裂難以固定、防腐蝕性較差易銹蝕，造成縫隙滲入。

解決方式如下。選用有經驗有技術的專業施工安裝人員，做好施工前技術匯總和操作培訓；對材料的選擇和采購嚴格把關，嚴禁使用劣質材料魚目混珠；施工準備階段做好屋面測量和排版布置，核準板材定位防止偏移；提高每一環節的把控檢查，做好銜接工作[1]。

2.3 屋脊接縫處漏雨

在降雨量較大時，雨水滲入屋脊面板接縫處，從而導致出現漏水的問題。究其原因，屋脊蓋板和屋面板的密封性較差是造成這一現象的關鍵原因。而在密封性不足的情況下，雨水將持續對接縫處進行滲透，初期階段不會出現漏水，而隨著滲透程度的持續增加，會導致發泡堵頭松脫。接縫處的柳釘松動和硅膠開裂問題也同樣會影響到密封性效果，一旦密封性不足，則均有可能引發漏水的問題[2]。

解決方式如下。擴寬加長屋脊蓋板；對屋脊板的邊緣位置進行裁剪和調整，確保其形狀與屋面板更為貼合，這可有效提高泡沫堵頭的整體穩定性，能避免泡沫堵頭出現松脫的問題；泡沫堵頭的選擇應當優先考慮屋面板的配套堵頭，堵頭安裝完成之后需要使用膠泥進行固定和密封處理，避免堵頭松動的情況；柳釘處可以進行密封處理和加牢處理，柳釘安裝完成后可以使用透明防水膠進行涂抹；施工時所使用的膠泥必須質量達標，并依據既定的施工流程進行打膠操作，確保打膠質量[3]。

2.4 天溝處漏水嚴重

在施工過程中很多施工單位為了鋼結構廠房建筑外形美觀，無視建筑結構弊端，使用女兒墻來遮擋鋼結構屋面斜坡，或因屋面坡度受限，使用內天溝的排水方式進行排水，這兩種建筑方式都存在極大的安全隱患。尤其是內天溝處，極易引發鋼結構屋面漏水，安全威脅性大。

鋼結構屋面的結構特點決定了天溝處成為漏水的主要發生部位。天溝位置自身具有一定的特殊性，而尺寸、深度均是主要的影響原因，這也決定了天溝本身無法與屋面板構成連續防水結構，只能夠通過在搭接處增加密封膠條和泡沫密封條的使用數量來形成連續防水構造。這就意味著天溝位置的防水效果將在很大程度上取決于密封材料和施工質量，任何一項因素出現問題均會導致密封材料的密封性無法有效發揮，一旦降水量增大瞬時雨量暴增，天溝處沒能做到及時排水導致雨水堆積，強大的水壓會直接沖擊接縫處，使雨水倒灌進入廠房，引起較大滲漏，對人們生產生活危害性極大[4]。

2.5 屋頂基礎設施漏水(圖1)

屋頂基礎設施的種類較多，包括設備基座、機房、采光板、屋頂風機。通過對屋頂基礎設施漏水現狀分析發現，其主要原因包括以下幾個方面。屋頂板斷裂、各項基礎設施的材料構造不一致，影響到了屋面板熱脹冷縮效果、屋頂接縫處沒有防水層、設施與屋頂連接處密封性差、施工材料質量低劣且施工操作不當等。同時還存在屋頂設施自身設計不完善，沒有防水功能這一原因。

解決方式如下。屋頂設施廠家與建筑設計人員相互溝通了解，按照屋頂設備基座的實際情況制定計劃，科學連接設備構造和鋼結構；在屋面板安裝前完成可滑動式基座構造的施工；采光板的板型必須與屋面板板型相一致；加寬縱向波峰膠泥，避免毛細滲水；所有屋頂設備施工安裝前要增加一層防水層，加固泡沫堵頭和膠泥，使用密封膠加密；采用柔性材料密封管道周圍；嚴密平整地安裝導水板，確保屋頂積水可以順利排出。通風氣樓自身對防水性能有著明確的要求，在安裝通風氣樓時需要著重檢查其防水功能，并在各開孔位置進行防水處理。

圖1 鋼結構屋面防水層鋪設

3 屋面防水問題的優化和建議

3.1 柔性防水面層的引進與采用

柔性防水面層的使用技術來源于國外，一開始主要應用于外資企業的大型廠房，后來才慢慢被其他工業產房學習采用。柔性防水面層主要由鍍鋅樓承板、鋪設隔汽膜、固定巖棉保溫層和防水卷材構成，防水卷材一般為聚氯乙烯PVC材料。防水層整體使用墊片與屋面進行連接，搭接位置則需要使用熱熔技術，這種連接方式可以保證屋面與防水層構成統一的整體結構。但是，柔性防水面層的缺陷在于造價偏高，實際造價遠高于傳統防水層施工。柔性防水面層雖然造價略高，但是它具有極其良好的密封性和防水性，能夠有效防止漏點產生，避免屋頂漏水導致工廠經濟效益降低。

3.2 優化天溝設計

傳統鋼結構屋面多采用壓型彩鋼板作為主要材料，在保證板材品質和施工質量的前提下，內天溝與屋面板、女兒墻板的接縫處仍存在極大安全隱患。瞬時雨量的突增會導致排水困難，雨水容易積聚在天溝處倒灌，對建筑物內財產和人身安全造成重大威脅。因此，優化天溝也能一定程度上消除建筑內安全威脅。首先，在保證建筑物基礎美觀的前提下，多采用外屋檐和外水溝的排水設計，防止天溝積水；其次，如果建筑外立面需要構建大量女兒墻時，可以考慮將女兒墻與天溝進行統一設計，將二者設置在外墻面外側懸掛位置。這種設計方式具有明顯的優越性，當發生天溝積水嚴重的問題時，由于自身懸吊外墻外側，積水會順著外墻流下，防止積水在天溝處匯聚倒灌，大力保障了廠房內部的人和財產安全，既美觀又實用。

3.3 加大屋面坡度

根據門式剛架輕型房屋鋼結構技術標準，門式剛架輕型房屋屋頂的坡度宜為1/8～1/20，在雨水較多的地區，其坡度宜取較大值，而在南區壽頂坡度宜取較大值。不低于5%。設計單位取較小值，滿足建設單位資金投入和建設投資減少的需要。若屋面的坡度較小，屋頂的排水速度將大幅度下降，堆積在屋頂的雨水無法在短時間內排出，進而容易引發屋面漏水的問題。因此，在實際設計的過程中，為保證設計的合理性，可以根據建筑所在區域的實際情況進行針對性設計，確保屋頂的坡度大小能夠與當地的降水情況相匹配。

3.4 采用外排水系統

鋼結構屋面的排水系統分為兩種，分別是內排水系統和外排水系統。內排水系統指的是依靠室內的雨水管道將雨水排至室外，外排水系統則是利用外部雨水管道或者屋頂排水溝實現排水。考慮到鋼結構建筑的特殊性質和用途，外墻吊頂處可以采取封閉式設計，即不采取內排水系統，單獨使用外排水系統。與內排水系統相比較，外排水系統的結構特征更為靈活，可以根據排水需求進行靈活選擇，且不會受到諸多條件因素的限制，排水通暢性較好[5]。

3.5 減少屋面開洞

考慮到管道及設備的安裝需求，鋼結構房屋在部分情況下需要進行屋頂開洞處理。屋頂開洞的方法會導致鋼結構屋面的整體完整性受到破壞，進而引發屋面滲水的問題。在實際施工的過程中，需要盡量避免屋面開洞，若因條件限制必須進行屋面開洞時，則可以對開洞的位置進行防水處理。若因為特殊需求需要在屋面大量開洞時，則可以通過安裝獨立單元的方式，固定必須穿過屋頂到該段單元的管道設施，避免引發滲漏問題。此外，考慮到雨水管道的數量和規格是影響屋面排水效果的主要因素，一旦雨水管道的水量較少，雨水會沿著溝槽流動，長此以往會導致雨水管道的直徑增大，雨水排放呈現出停滯狀態，進而引發“回水”的問題。因此，實際施工過程中需要嚴格控制管道的數量和規格直徑，合理選擇管道材料，優先選擇強度較高的雨水管道材料。

4 結 語

研究和探索鋼結構屋面的防水問題和解決措施，能夠科學促進鋼結構技術進步和改良，有助于施工單位、設計人員、鋼構廠家等相關人員制定更加合理的技術方案，規范施工流程和技術應用方式，從而保證施工質量，進一步推動鋼結構工程的整體騰飛。