严 勇

(湖北省电力勘测设计院，武汉 430040)

金属屋面防水工程的设计与施工方法

严 勇

(湖北省电力勘测设计院，武汉 430040)

金属屋面作为一种屋盖形式，其特点为将结构层与防水层结合，并采用金属板作为屋盖的主要材料。该文主要从设计、施工、材料三个方面分析了金属屋面产生漏水问题的原因，并简要阐述了金属屋面防水系统施工工艺。

金属屋面； 防水； 施工； 设计； 材料

在我国已建成的各类建筑中，轻钢结构建筑因其施工工期短、预制简单、建筑设计风格灵活多变及建筑材料和施工工艺环保等优点而被广泛运用于厂房、超市、学校、体育场等大型场馆领域。不仅如此，轻钢结构因其上述特点其发展趋势相当迅猛，其正经历着从点到面的发展历程。当然，我们也必须认识到，与欧美发达国家相比，我国的轻钢结构建筑建设仍将长期处于起步阶段，其发展前景不可限量。

与此同时，金属屋面结构随着轻钢结构建筑的发展也受到了建筑设计师和业主的普遍青睐。可以预言，金属屋面结构的发展空间必将十分广阔。

1 金属屋面渗漏问题概述

金属屋面作为一种屋盖形式，其特点为将结构层与防水层结合，并采用金属板作为屋盖的主要材料。金属屋面的材料选择多种多样，常见的金属板材均适用于金属屋面，如锌板、镀铝锌板、铝合金板、铝镁合金板等等。适用于金属屋面的金属板材常经过表面处理，其厚度往往控制在1 mm左右。由于其材质和涂层质量不尽相同，金属屋面的使用寿命良莠不齐，但在质量控制合格的前提下，其寿命可达50年以上。金属屋面常常采用复合板形式，即在两层金属板材之间复合保温层等结构。单板形式较少采用，工程中往往是将加工好的单板根据屋面工程的结构状况在施工现场进行复合，当然也可以在施工现场进行单板的制作。

金属屋面因其形式多样，在厂房和库房等大型建筑中应用广泛。相关规范规定金属屋面适用于防水等级为Ⅰ～Ⅲ级的屋面。屋面的防水等级是衡量屋面防水能力的主要技术指标，工程中常常根据施工工艺与防水材料来区分屋面的防水等级。在防水材料的选取中，相关规范并未给出明确要求，实际使用中，只需满足相应的防水能力并达到使用年限即可采用。

根据屋面工程技术规范，GB 50345—2012，Ⅰ级防水，需要两道防水设防，金属屋面板连接处需要加聚酯布涂多功能防水涂料；Ⅱ级防水，只需要一道防水设防，金属板即满足要求，金属板连接处需要按施工规范要求严格施工。

在雨雪集中的气候中，金属屋面在较大程度上都会出现渗漏问题。雨水渗漏处往往集中在天沟、山墙、搭接缝等金属板防水工程的薄弱部位。金属屋面的防水问题不仅影响建筑物的正常使用，给设计和施工方面带来较大困难，也带来了巨大的损失，因此金属板屋面的防水工程的施工质量备受关注。

2 金属屋面渗漏原因分析

市场实践证明，在很大程度上我国的金属屋面漏水现象严重，在南方等雨水较多的区域更加明显。雨水渗漏处往往集中在天沟、山墙、搭接缝等金属板防水工程的薄弱部位。

2.1施工对金属屋面防水工程的影响

金属屋面防水工程施工是影响其防水能力的重要因素。在实际施工过程中，即便采用合格的金属屋面防水材料和优秀的防水设计，但不采用相应的施工规范及标准，施工管理水平低及施工质量控制不严格都可能导致施工质量低，使金属屋面发生渗漏。由此，确保施工质量能有效的提高建筑物金属屋面的防水能力。建筑物金属屋面施工质量低下的常见原因有：

1)缺乏专业的施工队伍。即队伍专业能力不足甚至完全不懂金属屋面防水工程施工技术，其直接导致了防水工程施工质量的低下。

2)在施工过程中，施工管理能力不足，施工质量控制不严，间接的导致了防水工程施工质量的低下。

3)金属屋面防水工程施工期间，由于其施工工艺复杂，施工工种较多，施工时间往往为交叉或者平行作业，在没有对已完工的防水工程做有效防护的基础上往往会造成二次甚至三次破坏。

4)出于造价因素考虑，金属屋面常常采用压型板，其有效面积较大但搭接宽度不足。在房屋积水的情况下，往往会造成积水漫过板材搭接处，进而产生渗漏。

2.2设计对金属屋面防水工程的影响

1)面对激烈的市场竞争，为降低工程造价，在对金属屋面进行防水设计时，施工方会尽量减小建筑的屋面高度(有的甚至低于5%)，由此造成屋面雨水排泄不畅，进而造成屋面积水，产生渗漏问题。

2)金属屋面设计时，设计单位未考虑实际情况而随意选用节点做法，造成部分节点设计缺失。此外，还可能因为屋脊处女儿墙高度不够等原因造成金属屋面防水层施工困难，进而产生渗漏问题。

3)金属屋面设计时，板型选用不合适。部分板型即使在现场处理的很完善也会由于面板的热胀冷缩性能导致接缝处产生渗漏。

4)金属屋面设计时，维护部分的彩板厚度不足。在实际使用过程中，彩板因受温度的影响或者外界的腐蚀作用而产生形变进而使板间缝隙增大并产生漏水现象。

2.3材料选取对金属屋面防水工程的影响

1)由于金属板自身的物理性质，其导热系数偏大。在外界气温产生较大变化时，由于温度的作用导致板材本身因热胀冷缩效应而在接口处产生较大缝隙，由此分析，金属板材的接口部位为产生渗水问题的主要部位。

2)在金属屋面结构体系中，结构本身由于受温度、风载及雨雪荷载的作用常常产生较大的弹性变形，其进一步加剧了金属板材接口部位的渗水问题。

3)在女儿墙与钢板连接处、屋面采光带等部位由于其采用的材料不同、应力变化不同而产生相对的位移，进而在其接口部位产生漏水隐患。

随着对金属屋面防水重要性的认识，市场上出现了多种多样的新型屋面防水材料，并根据价格等分为高中低等不同档次。但这些材料的特性往往差异很大，其使用范围也不尽相同。在防水材料的选取过程中，我们应根据建筑物的防水等级、建筑功能和构造特性等来选择适宜于本地区建筑的防水材料。

3 金属屋面防水工程施工技术

作为钢结构建筑最顶层的建筑构造，金属屋面往往病害高发，而金属屋面的漏水问题又是人们所关注的问题，因此金属屋面的防水设计与施工就成了屋面工程的重中之重。通过分析和相关调查表明，金属屋面渗水是多方因素共同作用的结果，屋面的防水问题既取决于建筑构造的自身缺陷，又受外部环境的影响和金属屋面自身材料特性的制约。在施工过程中，出现较大的施工装配误差也会降低其防水能力。南方城市建筑在雨水多发的季节，金属屋面长时间暴漏在雨水的冲刷中，在很大程度上会导致金属屋面破坏而引起渗水漏水问题，其极大的影响了相关建筑物的正常使用及寿命。基于上述分析阐述，金属屋面的防水问题亟待研究解决。

3.1金属屋面防水工程施工准备

金属屋面防水施工前应检查屋面基层状况，以确保屋面金属板牢固、平整、无冰冻物、无潮湿、疏松颗粒、裂缝、孔及凸物或其它可能妨碍防水系统的粘结性杂物，如不符合上述条件，则在预处理中采取相应的措施。

对基层进行预处理，即需要对不需进行防水的区域进行防护。用毛刷清扫此区域的灰尘等其他疏松附着物，用铲刀对泥浆等密实附着物进行清理以保证其表面干净光洁。遇到铆钉或其他螺丝等松动时，应及时进行更换。基层处理过后必须达到以下要求：

1)平整密实，无蜂窝麻面、松动起壳等现象。

2)干净整洁，无灰尘等附着物，更不得有油污或杂物。

3)基层强度必须符合相应规范及设计文件的要求，否则易造成后续施工困难，同时务必保证含水率小于10%。

3.2金属屋面防水工程施工工艺

当金属屋面防水等级为Ⅱ级时，金属板自身即可满足相应的防水要求。

当金属屋面防水等级较高时，第一步应根据现场的实际情况，确认防水区域，量测相应区域的尺寸，进而选择编织聚酯布的尺寸。

其次，应预涂一层多功能防水材料，当其湿润时，将预先处理过的聚酯布覆盖防水区域并用刷子赶平。然后再次涂刷防水涂料，使其充分浸润防水聚酯布，再次赶平后保证防水聚酯布平整无褶皱。检查防水聚酯布相应的涂刷部位，如有瑕疵应予以修补。然后，在防水聚酯布表面再次涂刷抗紫外线抗老化的隔热反光材料。

最后，清理施工现场和相应工具并通知相关负责人进行最终的施工检查验收。

3.3金属屋面构造节点防水施工

金属屋面的搭接分为水平和竖直两个方向的节点构造。水平方向为金属屋面与屋面斜坡方向水平的搭接，竖直方向为与屋面斜坡方向竖直的搭接。

当金属屋面的防水等级较高时，金属屋面在水平搭接施工时应先涂刷多功能防水材料，在其湿润时粘贴0.2 m的防水聚酯布，然后再次涂刷多功能防水涂料，待施工完毕后静止至干燥状态。与水平搭接施工相同，竖直搭接施工也应经历防水涂料的涂刷、聚酯布的粘贴、防水涂料的二次涂刷等工序。在金属屋面固定件构造施工中，首先用0.1 m见方的缝织聚酯布裁剪至相应尺寸与形状，然后在其周围突出物上涂刷一层基层涂料，将裁剪好的缝织聚酯布粘贴其上，后在聚酯布上涂刷防水涂料至其充分浸润，同时确保聚酯布平整无褶皱。按上述方法处理天沟和水落口的防水加强层，再对天沟整体做三涂一布的防水处理，在一定程度上确保天沟的整体性，其可有效的起到防水作用。

当金属屋面的防水等级为Ⅱ级时，其防水工程应由压型金属板和金属板绝热夹芯板共同构成。金属面绝热夹芯板采用紧固件连接的构造，应符合下列规定：夹芯板的纵向搭接应顺流水方向，纵向搭接长度不应小于200 mm，搭接部位均应设置防水密封胶带，并应采用拉铆钉固定连接；夹芯板的横向搭接方向宜与主导风向一致，搭接尺寸应按具体板型确定。

3.4金属屋面防水施工注意事项

在实际施工过程中，一旦遇到屋面工程中的保温层还未施工完毕，一定要等到保温层完全干燥后再进行防水层的施工操作，否则可能引起防水层的空包或不平整进而严重影响防水层的使用年限。屋面工程的保温层施工工艺中往往会架设一层水泥砂浆找平层，在施工前很难直观的观察到其干燥程度。此种情况下，施工人员切莫通过直观检查或者经验来估计保温层的干燥程度。因为保温层在干燥过程中受周围环境的温度、湿度等施工因素的影响很大，仅靠肉眼观察和经验判断是完全没有依据的。

在施工时还要注意设置隔离层，首先在刚性防水层与基层之间设置隔离层，以防止或减轻因结构层挠曲而严重变形、基础下沉以及温度变形等因素导致刚性防水层开裂，造成金属屋面渗漏。再者就是刚性保护层与防水层之间设置隔离层，以防止水泥砂浆、细石混凝土等刚性保护层因温差胀缩变形，将防水层拉伸挤压而导致其被破坏。最后，就是倒置式屋面的卵石保护层与保温层之间设置隔离层。在倒置式屋面保温层上，如采用铺设卵石作保护层时，在保温层上应先铺一层纤维织物，然后再铺设卵石。纤维织物应选用耐穿刺、耐久性及防腐性好的材料，铺设应满铺，不得露底。建筑物的女儿墙由于被屋面结构层的热胀冷缩而拉裂。因此，在结构层与女儿墙要预留空隙，采取脱离措施，就可以避免或减少这种现象的发生。

因此，要重视防水工程维护保养和管理，防水工程往往和结构工程等互相结合，屋面防水补漏工程施工完成后，必须要有对成品的保护措施，杜绝因下道工序破坏而造成的渗漏。

4 结 语

作为钢结构建筑最顶层的建筑构造，金属屋面往往病害高发，而金属屋面的漏水问题又是人们所关注的问题。因此，金属屋面的防水设计与施工就成了屋面工程的重中之重。在一定程度上，金属屋面防水系统确实可以有效解决金属屋面的漏水问题，在中国大陆南方、北方的环境下其使用寿命更是可以达到10年以上。

因此，要十分重视金属屋面防水工程的设计与施工，同时将金属屋面的维护、保养、管理与结构施工相结合，共同构成金属屋面的防水系统，减少金属屋面的防水问题，保证建筑物的正常使用。同时，广大施工设计人员应认真学习相应规范和施工技术，提高自身专业能力，认真负责的完成屋面工程的建设工作，更好的为社会主义现代化建设服务。

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DesignandConstructionofMetalRoofingWaterProofSystem

YANYong
(Hubei Electric Power Survey & Design Institute，Wuhan 430040，China)

As a form of roof, metal roofing, which is characterized by the combination of structural layer and waterproof layer, uses a metal plate as the main material of roof. From three aspects such as design, construction and materials, this article analyzes the causes of the leakage problems of metal roofing, and briefly describes the construction process of metal roofing waterproof systems.

metal roofing; waterproof system; construction; design; materials

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.02.019

2013-12-20.

严 勇(1980-)，高级工程师.E-mail:99263280@qq.com