金属拱形屋面保温防水系统设计新思路

一：前言

金属波纹钢屋盖结构建筑以体轻、美观、施工期短、跨度大等诸多优点，受到广大业主的青睐，也使金属波纹钢屋盖结构建筑快速席卷大江南北，但相配套的拱形屋面防水系统却显得跟不上步伐，拱形屋面渗水问题已成为金属波纹钢屋盖结构行业的通病，一直困扰着金属波纹钢屋盖结构行业，阻挠着金属波纹钢屋盖结构行业的快速发展。

普遍流行的彩板拱形屋面，拱形屋面设计基本没有防水这一概念，结果造成众多的金属波纹钢屋盖结构厂房渗漏水特别严重，渗水直接造成的经济损失和维修造成的经济损失让广大业主苦不堪言。铝板、铜板拱形屋面效果好些，但造价昂贵，还有相配套的零部件及其施工技术跟不上也使其无法大面积推广。当前彩板拱形屋面防水材料采用很多的还是Pvc防水卷材，材料本身是很好的产品，但其空铺施工也是拱形屋面防水中的大忌，问题常常出现。

二：当前金属波纹钢屋盖结构拱形屋面渗水原因分析：

渗水原因主要有三个方面造成

1）：人为原因

1、彩板质量差，造成彩板在运输、施工中发生变形。

2、钉垫质量差，在施工中受损严重或老化特快。施工单位采用玻璃胶密封，而玻璃胶在金属波纹钢屋盖结构拱形屋面的高温和金属结构的热胀冷缩作用下，使用寿命一般都不会超过一夏一冬。

3、施工人员对特殊部位施工不当。

4、没有对拱形屋面做定期护理。

2）：设计原因

1、天沟设计流水容量满足不了当地很大降雨量，落水管数量少、口径小造成内天沟排水不畅而导致雨水内灌。

2、拱形屋面坡度太小、跨度太大。

3、钉子直接在板面上穿孔、特殊部位铁皮收边泛水设计不合理。

4、无防水设计或防水材料选用不合理。

3）：金属波纹钢屋盖结构拱形屋面自身的特殊性造成的原因

1、热胀冷缩：季节的温差、每天的温差都会造成金属结构的热胀冷缩，频繁的热胀冷缩会造成紧固件的松动，板缝处的铁皮变形、板缝加大。特别是特殊部们，如彩板的三面相交处，如遇到急速降温天气，彩板就会变形、缝隙变大。

2、力传导的特点：在往年的金属波纹钢屋盖结构建筑倒塌事故报导中，细心的人们都会发现这样一个特点，钢梁的两端或柱头，油漆有脱落或受腐蚀现象，而大梁的中间部位完好如初，许多人会认为这是施工人员大意，施工不当造成的，其实这是金属热胀冷缩产生的作用力的体现，并且作用力大都体现在交汇处、两头或结缝处。这就是金属波纹钢屋盖结构拱形屋面易变形部位。

3、倒流水现象（或爬水现象）：当下雨时，大风不间断的、一直的吹，不论拱形屋面彩板转了几道弯，拱形屋面雨水还是被大风随着缝隙吹进拱形屋面内。这也是金属拱形屋面特有的现象，造成这一现象的原重钢因就是室内与室外的空气是相通的。当室外与室内的气压出现气压差时也会出现这种情况。

4、结露现象：结露分为室外结露和室内结露。室外结露对生产影响不大，但能加速彩板拱形屋面的老化，特别是拱形屋面金属板出现脱漆现象后，所以金属拱形屋面要在五年左右要做一次保养，特别是温差大的地区。室内结露不但对工业生产有很大影响，而且会造成保温层的霉变，大量细菌的产生，还会加重房顶重量造成房顶变形，特别是岩棉类保温。造成结露现象的主要原因为：保温层效果差，室内空气不流通。

通过对金属波纹钢屋盖结构拱形屋面的特性及渗水原因的分析，我们总结出要使金属波纹钢屋盖结构拱形屋面达到万无一失的防水效果，就要做到以下几点：

1、化解金属波纹钢屋盖结构因热胀冷缩造成的结构变形。

2、合理设计出能解决当地水文很大降雨量的天沟及落水口。

3、合理设计出保温层的

4、有耐高温、抗氧化、抗紫外线的防水层

三：当前金属波纹钢屋盖结构拱形屋面防水Pvc防水卷材设计方案的优缺点：

当前国内金属波纹钢屋盖结构拱形屋面防水设计比较广泛的是Pvc防水卷材，这种设计方案为：拱形屋面基层结构为压型钢板，压型钢板上铺PE膜，然后再铺挤塑保温扳。用专用固定件部分固定保温板，再铺上PVC防水卷材。以33cm的间距，用专用固定件固定pvc防水卷材的搭接边，很后用热风焊机来焊接搭接、压边部分。

金属波纹钢屋盖结构拱形屋面Pvc防水卷材施工示意图
金属波纹钢屋盖结构拱形屋面Pvc防水卷材施工示意图

如上图（1），这种设计方法把金属结构放在了保温层的下方，化解了金属结构因热胀冷缩所产生的一切后果。保温效果好，防水材料选用具有较强的防晒及抗氧化功能的pvc防水卷材，也是当前较好的拱形屋面防水材料。但这一设计方法出现了拱形屋面防水卷材空铺的大忌。

众所周知，混凝土拱形屋面做防水施工是不允许空铺防水层的，很大空铺面积不得大于10cm²,不允许空铺防水层的原因是为了杜绝防水层下串水现象的发生。金属波纹钢屋盖结构拱形屋面也不应该例外，也不能空铺。空铺防水层的后果是，一旦防水层出现一丁点的破损，大风天就会进风，下雨天就会进水，整个拱形屋面的防水系统就彻底报废。

用什么办法来解决这一缺陷？有没有更好的设计方安呢？

四：轻钢拱形屋面设计新思路——保温防水一体化

保温产品具有容量轻、强度高、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水、施工简便快捷等优点。但这些产品的缺点是抗紫外线能力较差，也就是说，这种产品如果加以合理的保护，就是比较理想的金属波纹钢屋盖结构拱形屋面材料。

如下图（2）：防水层粘贴在保温板上，直接把防水层预制在保温板上。

保温防水板：以水性防水涂料为粘贴剂，粘贴单面的SBS防水卷材（一面为聚酯布一面为SBS改性沥青），可以粘贴在硬质的保温材料上，形成保温防水一体的防水复合板材。

保温防水压型钢板一体板：把压型钢板放在下面，防水层为表层材料，中间用发泡聚氨酯发泡成一体。

这样的复合板材，防水保温无缝隙的完全成为一整体，保温材料的性能得到充分发挥，轻松解决了金属波纹钢屋盖结构拱形屋面的保温问题，热胀冷缩带来的所有问题。

五：保温防水复合板施工工艺

1：安装防水保温板。

测量、放线，计划用板数量。

第一块复合板在靠边、屋檐处，复合板的防水层面朝上，用专用钉子固定安装完毕后，安装固定第二块板，往后类推。从拱形屋面的低处往房屋的高处施工，从远处向近出入口处合理施工。

要求：施工完毕时，拱形屋面平整，防水层向上，无明显缝隙。

2：板缝处理

用宽25cm的自粘防水条，完全覆盖板缝和钉子。另处对特殊部位，如天沟、女儿墙、雨水口等部位要用防水条进行处理，这样第一道防水层就已做好，施工节点如图（3）。

板缝处理完毕后，整个拱形屋面已形成第一道完整的防水系统。如图（4）

六：防水层的施工工艺

第一道防水系统完成后，表面再做一道完整的防水系统。

在这里主要介绍二种材料的施工

第一：

金属拱形屋面专用防水卷材----自粘铝箔防水卷材

自粘铝箔防水卷材：“金属拱形屋面专用防水卷材”：表面采用防晒、散热快的金属铝箔做表层，中间采用超强拉力、超柔软的聚酯布为胎基，达到能实贴彩板拱形屋面的效果。自粘层添加了耐老化的丁基橡胶，使材料的使用寿命达到三十年之久，粘结力强，使彩板拱形屋面完全与空气隔离，使彩板表面漆不易老化，延长彩板的使用寿命达十到十五年。

产品特点：

1：施工方便：冷施工，揭去隔离膜，直接粘贴在拱形屋面上。

2：粘接力强：可与铁皮、玻璃、铝塑板等硬质材料直接粘接。

3：耐老化、抗氧化性能强：丁基橡胶有耐40年的老化性能，使用寿命更久。

4：抗拉能力强：拉力达到八百个牛，是普通的防水材料无法相比的。

施工工艺：

1.弹出基准线，这样铺贴出的卷材整齐美观。

2.施工从底往高，从下往上，先远后近，先天沟后大面，先难后易，科学、合理施工。

3.摊开卷材，对齐放正卷材要施工的部位，可从两边卷起卷材。从中割开隔离纸，一边揭去隔离纸,一边挤压卷材，尽量使卷材平整，不留气泡，压实粘牢后再往前施工。

4.卷材纵向搭接10cm,横向对接，垫层20cm.

5.整个大面卷材铺贴完毕，对所有卷材的搭接和压边缝，用专用配套的封边材料处理。

第二：彩砂SBS防水卷材

SBS改性沥青防水卷材，是一种较传统的防水材料，也是较实用且很有保障的防水材料。在此基础上，表面加上彩色的砂粒做防水材料的保护层，又能起到美观的效果。