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異形金屬屋面以其獨特的造型和優(yōu)異的性能在現(xiàn)代建筑中占據(jù)重要地位。為了充分發(fā)揮其優(yōu)勢并確保結構的長期穩(wěn)定運行,對異形金屬屋面的結構設計和施工進行優(yōu)化至關重要。本文會詳細闡述如何優(yōu)化異形金屬屋面的結構設計與施工,提高屋面的安裝效果和使用性能。
一.材料選擇
異形屋面多選用直立鎖邊屋面板型,板肋直立,使得其排水斷面幾乎不受板肋影響,有效排水截面較普通板型更大,板肋高65mm,更能保證屋面板在坡度平緩情況下的防水性能,對雙向彎曲的屋面適應性更強。
采用直立鎖邊固定方式,從根本上杜絕了傳統(tǒng)螺釘穿透固定方式帶來的漏水隱患。直立鎖邊屋面板的固定,首先是將鋁合金固定座用高強不銹鋼螺釘固定于鍍鋅檁條上翼緣,再將屋面板扣在鋁合金固定座的梅花頭上,最后用電動鎖邊機將屋面板的搭接邊咬合在一起。由于采用了直立鎖邊固定方式,屋面沒有螺釘外露,整個屋面不但美觀、整潔,而且杜絕了成千上萬個螺釘孔造成的漏水隱患。
有些屋面雙向彎曲,如使用直板,會出現(xiàn)扭曲甚至無法安裝的情況,在此情況下,使用扇形板或局部使用扇形板將是最好的解決辦法。板材要有很好的柔韌型。
由于屋面雙向彎曲,在屋面板的中部會出現(xiàn)中部增寬的現(xiàn)象。直立鎖邊的壓型板由于帶肋,每片板可以在中間拉大5-10mm,可以解決此問題。
板材可以選用蘇州東泓生產(chǎn)的鋁鎂錳板,能根據(jù)屋面需求作成彎弧型,扇形等各種形狀,拱形屋面,彎弧形屋面,圓形屋面,凹形屋面,波浪形等不平整屋面都可以使用,鋁鎂錳板具有很強的可塑性和焊接性,可以根據(jù)屋面需求定制成弧形,扇形等各種形狀弧度和尺寸,安裝方便,無搭接,能貼合各種造型的屋面,線條流暢,造型優(yōu)美,其自身還具有耐腐,防水,保溫降噪的性能,能適應各種天氣條件,延長建筑物使用壽命。
屋面底板可以用軟防水、用壓型鋼板以及聚安脂硬泡等。但由于異形金屬屋面大多為不規(guī)則的S型雙曲面,這些做法都無法解決雙曲扇形面伸縮變形的問題。采用1.5mm厚的鍍鋅鋼板不但解決了S形排版問題,同時也為安裝過程中施工人員提供了可靠的安全踏板,避免在施工時損壞下層底板。
二.防水排水
①防水層設計
1.材料選擇:選擇具有高彈性、耐候性強的適合異形屋面的防水材料。這些材料能夠適應屋面復雜的變形需求,確保防水層的連續(xù)性和完整性。選擇一體化防水層:采用與金屬屋面材料相容的防水卷材或涂料,形成一體化防水層,提高防水效果。
2.多層次設計:采用多層防水體系,包括基層處理、找平層、防水層及保護層。通過多層次的設計,增強防水層的抗?jié)B性和耐久性。
3.細節(jié)加強:在屋脊、檐口、天溝等易滲水部位增設加強層,采用網(wǎng)格布、專用密封膠等材料進行加固處理,以提高防水效果。
②合理排水系統(tǒng):根據(jù)屋面形狀和坡度,設計合理的天溝、雨水管等排水設施,確保雨水迅速排出,減少積水。在一些關鍵的節(jié)點做進一步的防水處理。
檐口、屋脊和天溝,鋼管骨架處:這些部位是容易滲漏水的重點,施工過程中必須嚴格按照附加層首先施工,并對附加層進行驗收,合格后再進行大面積鋪貼。每一道工序完成后均需進行驗收,直至蓄水試驗完成,才能進行后續(xù)施工。進行密封處理,第一道卷材鋪貼完畢后,需對連接部位和兩端卷材涂刷密封材料或封口膠,確保兩段卷材能夠平整搭接不留縫隙。
1.天溝處理
應充分考慮天溝的排水能力和防水需求,確保設計流水量足夠,避免在特大暴雨時積水。
天溝與雨水斗的連接應牢固可靠,密封嚴密,避免雨水從連接處滲漏。
雨水斗的設計應考慮其收集雨水的效率和防止雜物堵塞的能力。
1) 排水天溝的截面尺寸應根據(jù)排水計算確定,并在長度方向上應考慮設置伸縮縫,順直天溝連續(xù)長度不宜大于30m,非順直天溝連續(xù)長度不宜大于20m的設計。一般要求在天溝金屬槽的室內則設置填充保溫棉,在可視部分包飾裝飾面層。
2)排水管道應設置合理的支撐和固定裝置,防止因管道變形或移位而影響排水效果。
對于異形支撐柱或復雜結構,應采用專門的支架或抱箍進行固定,確保管道穩(wěn)定可靠。
排水天溝是收集并引導雨水流向排水管道的重要設施。應選擇耐腐蝕、強度高、易于維護的金屬材料制作天溝,
3)對于大面積或高要求的異形金屬屋面可以考慮采用虹吸排水系統(tǒng)。虹吸排水系統(tǒng)利用雨水在管道內形成的虹吸作用,能夠迅速排除雨水,減少積水風險。虹吸排水系統(tǒng)的設計應充分考慮管道材質、直徑、坡度、連接方式等因素,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
2.檐口處理
檐口是雨水流入排水系統(tǒng)的第一道防線。應確保檐口設計合理,坡度適中避免積水。
在檐口與屋面的交接處,應設置滴水線或鷹嘴等構造,引導雨水順利流入排水天溝或雨水槽。
1)檐口設計應充分考慮排水和防水需求,避免積水現(xiàn)象。采用包檐處理方式,增強檐口的防水性能。
2)檐口與屋面的交接處應采用多層防水措施,確保防水效果。在檐口下方設置滴水線或鷹嘴等構造,引導雨水順利排出。
3.屋脊處理
1)針對異形屋脊的復雜結構,設計合理的節(jié)點構造,確保防水層在屋脊處連續(xù)無斷點。優(yōu)化防水節(jié)點做法。
2)密封處理:采用高質量的密封膠或防水嵌縫膏對屋脊接縫進行空封處理,確保接縫處封嚴密,防止雨水滲入。
3)防水層延伸:確保防水層在屋脊兩側有足夠的延伸長度,并進行牢固的固定。同時,檢查并調整鋁支座的標高,確保其與設計標高一致,以保持良好的抗風、防水性能。
三.防風處理
強支撐體系:增加支撐結構的數(shù)量和剛度,提高整體結構的抗風壓能力。
風壓分散設計:通過合理設計屋面的曲率和布局,將風壓分散到多個支撐點,減少單點受力。
精細化加工:采用高精度加工設備和技術,確保金屬板件的尺寸精度和形狀一致性。
高質量密封材料:選用與金屬屋面材料相容的密封膠和密封條,確保接縫處的密封性。
多道密封設計:在關鍵接縫處采用多道密封設計,提高防水和密封效果。
五.防風處理
模塊化設計:將異形金屬屋面劃分為多個模塊進行預制和組裝,提高施工效率和精度。
標準化接口:設計標準化的連接件和接口,簡化現(xiàn)場施工流程,降低安裝難度。
施工指導手冊:編制詳細的施工指導手冊和圖紙,為施工人員提供清晰的指導和參考。