[超全PPT]多功能直立鎖邊鋁鎂錳合金金屬屋面施工工法

1、多功能直立鎖邊鋁鎂錳合金金屬屋面施工工法 前言 直立鎖邊滑動式鋁合金屋面系統(tǒng)是現代公共建筑中一種新型的屋面或墻面維護體系。系統(tǒng)是由維護結構支撐體系和維護組成。維護結構支撐體系的組成有：鋼支座、檁條系統(tǒng)、鋁合金支座。而維護的組成有：底板或打孔底板、吸音部分、防潮部分、保溫隔熱、隔音、二次防水、防雷接地、屋面板部分。 前言 這種體系具有質量輕、強度高、耐腐蝕、又可消化溫度變化帶來的屋面變形的明顯特點和巨大優(yōu)勢。與傳統(tǒng)屋面相比它能大大地減輕屋面系統(tǒng)的自重，從而在相同跨度下，可以減少鋼結構的用鋼量。所以被大量應用于大跨度的公共建筑工程中。這種新型的直立鎖邊滑動式鋁合金屋面系統(tǒng)能給建筑物提供大開間和大高

2、度室內空間，能滿足建筑多功能要求。這種新型屋面系統(tǒng)在歐洲、美洲應用較早。在我國還缺乏與之相應的設計、施工及驗收規(guī)范和試驗手段。所以我國建筑界也開始進行研究。前言 隨著直立鎖邊滑動式鋁合金屋面系統(tǒng)在我國建筑工程中的大量應用，特別是在重點特大型項目中的應用，如何正確合理地設計以滿足各種建筑功能要求顯得突出起來。目前，我國還沒有相應的設計規(guī)范或規(guī)程，只有少量的企業(yè)內部規(guī)范可以借鑒。 綜上所述，研究和探討直立鎖邊滑動式鋁合金屋面系統(tǒng)的設計方法顯得非常必要。 金屬屋面實景金屬屋面實景金屬屋面實景金屬屋面實景工法特點、難點屋面工程的標準高、難度大。 本項目屋面系統(tǒng)的設計壽命至少為50年。屋面防水等級為I級

3、，屬于特別重要或對防水有特殊要求的建筑，即一旦發(fā)生滲漏，會造成巨大的政治影響和經濟損失。設防要求應設置兩道或兩道以上防水設防，即除鋁合金板材面層的剛性防水層外還應設置一道或一道以上的柔性防水層。 工法特點、難點沒有可以借鑒的先例 由于直立鎖邊鋁合金屋面系統(tǒng)引入到中國只有數年的時間，并且所有的工程案例都只是一道鋁合金剛性防水層。如何設置二次防水？二次防水的穿孔處如何防水？二次防水的搭接處如何防水？選用何種適宜的防水層？以及如何在輕型屋面系統(tǒng)實現嚴格的保溫隔熱、吸聲隔音的功能？以往工程沒有先例可循。工法特點、難點功能復雜 本屋面工程不僅承擔防水、保溫隔熱等基本功能，而且還組合有吸聲、隔聲、防潮，除

4、此之外還有二次防水、降噪音層、自控電動防火排煙裝置、防雷接地功能。所以在材料選用，如何達到設計要求等方面需要做出大量的研究工作。金屬屋面系統(tǒng)典型構造金屬屋面施工金屬屋面施工技術創(chuàng)新點1）6萬金屬屋面上層剛性防水層和下層柔性防水層的結合；二次防水層既能滿足防水又不妨礙透氣的措施。2）屋面系統(tǒng)滿足保溫、隔聲、吸聲等物理性能的措施。3）100m單跨通長屋面面板的安裝。4）超大空間建筑內部隔聲功能的設計。5）自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計。6）屋面虹吸雨水的設計。 在國內外檢索范圍中未見與本查新項目特點,即“金屬屋面上層剛性防水層和下層柔性防水層的結合，二次防水層既能滿足防水又不妨礙透氣的措施”，“多功能

5、直立鎖邊鋁鎂錳合金金屬屋面系統(tǒng)的保溫、隔音、吸音、抗風掀、結構性能、集中荷載、氣密性、水密性、熱循環(huán)等物理性能試驗研究”和“100m單跨通長屋面面板的安裝”相同的文獻報道。本項目具有新穎性。工藝原理 通過轉接件（即：帽檁）實現屋面系統(tǒng)與主體結構聯體。 通過各層次材料組合，實現建筑工程要求。 通過隔水汽層和二次防水層，保證屋面結構內干燥的滿足功能的需要。 通過直立鎖邊機與鋁支架扣接，消除了面板螺栓固定和耗工穿孔，實現長度方向的任意變形。 通過屋面底板上和屋面板下的低容重玻璃棉，實現室內吸音和屋外降噪的功能。 通過設置屋面天溝收集屋面雨水，天溝內裝虹吸排水口將雨水收集到雨水池，供消防用水。關鍵技術

6、研究 二次防水及透氣層的設置 美加系列65/400型直立鎖邊鋁鎂錳板特殊的板型保證了屋面在防水性能上的優(yōu)勢，其縱向通長無搭接，一直從屋脊延伸到天溝。 為防止在屋面開洞處理時由于施工質量或某些特殊情況，比如說屋面板遭到意外破壞等等原因，而導致局部屋面板失去防水功能，所以本工程設置了二次防水層。 二次防水層為柔性材料，鋪設在金屬屋面板下方。本工程二次防水層選用先進的防水透汽膜材，其材質是采用可回收利用的環(huán)保材料，利用蒸法技術制成的高密度紡粘聚乙烯無紡布。 防水透汽膜是鋪在屋面系統(tǒng)保溫隔熱層之外的一層功能膜，通過對保溫（隔熱）層、隔音層的包裹減少水和空氣對建筑的滲透，同時又使圍護結構及室內潮氣得以排

7、出，有效避免霉菌和冷凝水在屋面中的生成，保證保溫（隔熱）、隔音材料效能的發(fā)揮，從而達到節(jié)能，提高建筑耐久性的作用。二次防水及透氣層的設置保證二次防水層正常工作非常關鍵的技術要點有二個：1）二次防水層搭接位置的防水處理 首先，二次防水層鋪設時應沿坡度方向，上下搭接寬度不小于80mm。然后，采用40mm寬雙面丁基膠帶對搭接帶進行連續(xù)粘結。丁基膠帶的使用壽命大于20年，遠遠高于目前市場常用的粘接材料使用年限。2）螺釘穿洞等位置的防水處理 如下圖所示，鋁合金支座通過自攻螺釘固定在下面的鋼龍骨上，二次防水層位于鋁合金支座和龍骨之間，因此不可避免的被自攻螺釘穿洞，而整個屋面約有16萬個這樣的穿洞。穿洞位置

8、的防水成為重中之重。在沒有規(guī)范和工程實例的情況下，經過多次試驗比較，我們決定采用丁基膠帶附著在鋁合金支座下面的隔熱墊底部，然后再固定。試驗證明，一定厚度的丁基膠帶對螺絲孔有很好的自愈能力，因此推廣使用此方法取得了滴水不漏的預期效果。螺釘穿洞位置防水處理大會堂屋頂的吸聲功能的設計 擊劍館屋面吸音系數要求不低于0.85。本工程在屋頂構造最下層內襯板打孔，穿孔率為21%，孔徑24mm，穿孔鋼底板和無紡布、超細玻璃絲棉共同構成吸音構造。試驗檢測證明，吸音系數超過0.85，滿足建筑對屋頂吸音性能的要求。 大會堂（RF4）區(qū)屋面新型屋面防潮系統(tǒng)的設計 眾所周知，玻璃棉或者巖棉因其質量輕，性能好，其已經作為

9、現代建筑廣泛應用的屋面/墻面保溫材料，但是如果圍護系統(tǒng)的防潮處理不好，則室內的水蒸氣很容易向圍護系統(tǒng)內滲透，使得保溫棉發(fā)霉、變質，從而大大降低保溫性能。 因此，本工程屋面系統(tǒng)專門在保溫棉下方設置防潮隔汽膜，可阻止室內水蒸汽向維護結構內滲透，從而有效的保證保溫棉的熱工性能及結構的耐久性。而本工程防潮設計的特點在于，當隔汽層與至于保溫層上方的防水透汽膜配套使用時，可令屋面獲得絕佳的水汽隔絕效果，并使其內部水汽可以順暢的排出，從而完美的解決防潮問題。 自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計 本工程屋頂共設置有五個防火分區(qū)，除C區(qū)為側窗外，其他三個區(qū)域均為排煙天窗，以往的工程實例證明，天窗與金屬屋面的結合部位是金

10、屬屋面系統(tǒng)防水的薄弱環(huán)節(jié)。因此，在深化設計時，自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計是本次設計的重中之重。 北京市地方標準DBJ 01-623-2006，4.1.2自動排煙窗功能及性能應滿足以下強制性要求： 自動排煙窗必須具備在任何緊急情況下（系統(tǒng)失電、失消防信號）都能正常工作的防實效保護功能，保證在發(fā)生故障時能自動打開并處于全開位置； 自動排煙窗應具備與火災報警系統(tǒng)聯動功能，并應具備靈活的編程控制功能； 自動排煙窗應具備遠程控制開關和啟閉功能； 自動排煙窗應具備手動開啟功能；自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計 根據以上要求，我們設計采用目前先進的LONWORKS總線控制系統(tǒng)對所有的電動窗進行控制。具體方案如下：

11、1)設定A、B、C、D四個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)配置一套LON EMB7100總線型排煙排熱控制箱，根據電機的數量配置若干個LONMK總線控制器；2)每個防火分區(qū)配置一個本地手動通風開關，用于日常的通風換氣；也可以根據需要配置多個本地通風開關，將每個防火分區(qū)設定為若干個通風組；每個開關控制一個1個通風組，可以控制該通風組內所有的電動窗統(tǒng)一開啟，進行通風換氣；開啟角度能夠保持一致，保證外立面的整齊。3)整個系統(tǒng)配置一套風雨感應器、一套定時控制器；實現風、雨、雪天氣和時間的智能控制。自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計4)在中控室內配置一套中央控制面板，要臺對整個大樓進行集中控制，對各個分區(qū)窗戶的開啟狀態(tài)、

12、故障情況、風雨感應情況、緊急開啟狀態(tài)分別顯示，方便物業(yè)進行統(tǒng)一管理?？刂泼姘蹇梢员O(jiān)測到所有電動窗的運行狀態(tài)，并可以根據需要對電動窗的開啟角度、開啟行程、開啟時間等進行設定，實現對電動窗的遠程智能控制。5) LONWORKS 總線控制系統(tǒng)具有很大的靈活性和可擴展性，可以根據需要對防火分區(qū)或通風組進行調整，滿足業(yè)主的使用要求；將來如果需要對個別區(qū)域的窗戶實現獨立控制要求時，僅需要通過電腦將以前設置的程序進行修改即可實現。6)在有火災發(fā)生或室內溫度驟然升高時，中央控制面板可以接收來自手動自動報警器和其他報警系統(tǒng)的信號，迅速將所有的電動排煙窗全部打開，及時將室內的煙或高溫氣體排出室外。7)電動排煙窗控

13、系統(tǒng)輸入電源為220V，輸出電流為24V直流電；配有后備電源系統(tǒng)，在斷電后仍能正常工作。自動防火排煙窗及系統(tǒng)的設計 天窗與金屬屋面板交接位置防水的關鍵在于兩者的結合部位必須要有防止因屋面板的自由伸縮而導致的應力破壞，并且采取排水與倒水相結合的方式；而于天窗蓋板本身應盡量避免直接用密封膠或密封膠條進行防水的處理方式。會議中心排煙天窗的防水處理即根據以上原則設計，經過淋水試驗證明，確實取得了滴水不漏的效果。如下圖。金屬屋面排煙窗屋面的各項性能滿足要求與國家建筑工程質量監(jiān)督檢驗中心合作，我們進行了國內首例大型復雜金屬屋面的研究試驗： 1、抗風壓試驗 2、結構性能試驗 3、屋面板承受集中荷載試驗 4、

14、氣密性試驗 5、水密性試驗 6、熱循環(huán)測試 7、保溫性能試驗 8、隔聲試驗 9、吸聲試驗6x6m金屬屋面試驗模型模型被封閉在罩內1、氣密性試驗國內目前沒有對屋面系統(tǒng)的氣密性能指標相關要求，只能參照國外標準。在氣壓差為300Pa時不超過0.02立方米/分鐘平方米 2、水密性試驗國內目前沒有對屋面系統(tǒng)的水密性能指標相關要求，只能參照國外標準。 4.0 l/min流量,1.0 kPa 壓差下15分鐘內沒有明顯滲漏 3、熱循環(huán)試驗按照AAMA501.5要求,進行5次熱循環(huán),每次為8個小時.每次均為在1小時內先后到達最高計算溫度和最低計算溫度。熱循環(huán)試驗后重新對模型進行氣密性和水密性試驗，均滿足設計要求

15、 4、抗風壓試驗目前國內無金屬屋面抗風壓試驗相關標準，按照UL580標準測試,達到60級。5、結構性能試驗根據建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001計算屋面板設計荷載為1.13KP。試驗結果證明在設計荷載作用下沒有出現任何超限變形和損壞。6、屋面板承受集中荷載試驗建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001規(guī)定，設計屋面板、檁條時施工或檢修集中荷載（人和小工具的自重）應取1.0KN。本工程屋面板在3.0KN集中荷載作用下無損壞和永久變形。7、保溫性能 本工程保溫材料選用超細玻璃纖維棉和保溫巖棉。玻璃棉計3層150mm厚，巖棉1層50mm厚，其中上層玻璃棉同時作為抗噪層使用，下層玻璃棉同時用作吸音

16、層。經國家建筑工程質量監(jiān)督檢驗中心檢驗，傳熱系數為0.2W/（K），遠遠優(yōu)于招標文件規(guī)定的0.45W/（K）和北京市地方標準公共建筑節(jié)能設計標準，本工程按照甲類建筑要求的0.6W/（K）的保溫隔熱指標。將會大大的節(jié)約能源，為綠色奧運做出我們的貢獻。8、隔音性能 為了確保奧運期間轉播大廳室內相對安靜和良好的工作環(huán)境，我們對金屬屋面系統(tǒng)巧妙設計了隔音和吸音構造，試驗檢測證明取得非常良好的效果。 我們采用了鋼板+石膏板所形成的雙層隔音體系，鋼板和石膏板接縫處均嚴密處理。 為解決由于風鳴，雨點打擊屋面板而產生的固定聲，我們在屋面板下面緊貼板底鋪設一道50mm厚玻璃棉抗噪層，然后通過在施工中將玻璃棉壓縮

17、至15mm，從而使得板和玻璃棉之間不但貼緊而且還有形成一定的壓力，這樣就相當于在板底貼了一層阻尼材料，通過試驗證明，此種做法能有效的減低固體聲噪音。平均隔聲量為46分貝。9、吸音性能 本工程屋頂亦設計了吸音構造。在最下層內襯板打孔，穿孔率為21%，孔徑24mm，穿孔鋼底板和無紡布、超細玻璃絲棉共同構成吸音構造。試驗檢測證明，降躁系數達到1.00，滿足并超過會議中心對吸音性能的要求。 金屬屋面典型節(jié)點圖天溝伸縮縫天溝剖面圖變形縫屋面節(jié)點圖排煙窗剖面圖（關閉狀態(tài)）虹吸雨水系統(tǒng)節(jié)點圖 施工工藝流程關鍵工序操作要點1 測量放線1.1 以結構標高，按照屋面設計坡度放線，確定帽檁縱向中位置及軸線標高、坡度

18、。1.2 以水準儀及拉鋼線，按坡度標出每一帽檁的調整標高。1.3 大于四級風時，不得進行測量工作。 2 帽檁安裝施工2.1 按照坡度要求，帽檁的上表面標高控制是金屬屋面的基礎，必須使帽檁的上表面與屋面的坡度造型曲線一致，因此帽檁在安裝時首先確定最高標高處與最低點，或曲線變化的切點位置，以鋼線牽拉，使帽檁上表面與坡度、曲線一致；2.2 支架檁條在安裝時需再次調整其標高及坡度以保證高強鋁支架在縱向和橫向標高和坡度的一致性。3 安裝底板3.1 底板從低向高處鋪設。3.2 保證縱向搭接寬度100150mm橫向搭接按壓型板扣接。 4 無防布的鋪設，在有穿孔的底板上面為了防止吸聲玻璃棉等材料紛沫擴散需鋪無

19、紡布，以阻止紛沫，避免進入室內，因此無紡布鋪設不得有孔或裂縫，必須搭接寬度符合規(guī)范并搭接處用雙面丁基膠帶全線粘接，對需開口處必須用丁基膠帶封閉四周，以達到無縫無孔。 5 吸聲聲玻璃棉鋪設，必須嚴實，不得有縫隙、空洞，以確保吸聲效果。對于構件支承鋼部位應將吸音板開孔套住或構件四周填塞處理。分層次進行并按圖紙鋪設隔水汽層，保溫層應密實無空隙，隔水汽層搭接80100mm并用膠帶粘接。玻璃棉鋪設時以起拱壓平以使鋪設密實， 6 保溫層巖棉和玻璃棉分層鋪設，接縫處采取擠壓法使縫隙處密實，巖棉上面鋪設第二層巖棉或玻璃棉時應錯開量，最少100mm，使保溫層均勻密實。為了防止大面積鋪棉后天氣變化，必須以天氣情況

20、劃分當時的工作量，以便保溫完成后能全面完成鋼承板，石膏板及壓條安裝，并確保做好二次防水層鋪設。7 鋼承板是用來支承石膏板防止石膏板因下部為軟材料，巖棉和玻璃棉在二次防水層和降噪層施工中，工人會踩在石膏板上而斷裂。加鋼承板即壓型鋼板使石膏板有支撐而不被踩壞，為了保證石膏板層隔聲效果，需在石膏板的接縫處加2mm厚的100寬的鍍鋅鋼板壓條，以保證隔聲效果。8 鋪設二次防水層是為了防止一旦屋面板有部分滲漏，造成雨水滲入屋面，二次防水層即將二次防水層上的水導入天溝，使水氣不能進入到面之內，因此要求二次防水層鋪設時不得有漏點。支架與支架檁條間，丁基膠帶壓實，要求丁基膠帶粘接搭接寬度應80100mm，使其封閉，對于支撐部位，以丁基膠帶粘四周，以防止水管進入屋面。9 鋁支架安裝必須縱向標高，隨坡度一致，不可高低不一致，由于屋面板熱脹冷縮會在鋁支架上磨擦，因此坡度不一致，會影響板的脹和縮，嚴重會因鋁支架高低不一致而生成屋面板損壞，這一點是非常重要的。必須嚴加控制