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摘要：工业厂房对于大跨度大面积空间以及快速建造的需求，使得现代工业厂房多是采用钢结构建筑。钢结构建筑有其优点：高强轻质、工业化程度高，施工周期短、节能环保等；也有其缺点，由于其维护构件多为现场拼接，其维护结构的防水、保温隔热等与传统钢筋混凝土框架建筑相比有其特殊性。本文尝试探讨分析钢结构厂房维护结构的主要设计要点。本文探讨的围护结构包括钢结构厂房的外墙和屋顶等主要外围护结构的设计。
关键词：钢结构厂房 外墙 屋面 门窗
一、外墙
钢结构厂房外墙主要有以下几种形式：单层压型彩钢板墙体；单层压型彩钢板复合保温墙体；双层压型彩钢板复合保温隔热墙体；承插型夹芯板保温墙体等。
单层压型彩钢板墙体构造做法一般为：≥0.6mm厚上层压型钢板外侧墙板，冷弯型钢墙梁。单层压型彩钢板复合保温墙体构造做法一般为：≥0.6mm厚上层压型钢板外侧墙板，（防水透汽层），玻璃棉卷毡，隔汽层，冷弯型钢墙梁。单层彩钢板外墙一般用于简易建筑，造价较低，也可以用于有泄爆要求的建筑作为泄爆墙。单层彩钢板外墙的缺点是内墙面一侧墙梁等直接暴露,不够美观。
双层压型彩钢板复合保温隔热墙体构造做法一般为：≥0.6mm厚压型钢板外侧墙板，（防水透汽层），玻璃棉卷毡，隔汽层（或0.2mm厚隔热反射箔），镀锌冷弯型钢墙梁，≥0.5厚压型钢板内侧墙板。该种墙体应用较广，有一定的保温隔热功能，内墙面整洁美观。
压型彩钢板外墙板排版方式有竖排和横排两种。通常采用竖排板，因其波纹顺雨水流向，利于保持彩钢板清洁。横排板较为美观，但横向波纹也容易积灰，在较清洁的环境里使用效果较好。横排板需要增加竖向小墙梁，造价有所增加。
承插型夹芯板保温墙体构造做法一般为：：≥50mm厚夹芯板竖排，冷弯型钢墙梁。夹芯板表面平整，外观效果同金属板幕墙。一般采用横排板方式，板宽度一般约900、1000、1200，要求建筑门窗、窗间墙等高度尽量按板宽模数，以获得较整齐的立面外观。这种墙体室内一侧一般也设单层彩钢板内墙板,以获得较美观的室内观感。这种墙体构造方式，造价较高，适用于资金充裕美观要求高的项目。
外墙面如规范施工，一般不会有防水问题。外墙的岩棉、玻璃棉等保温材料厚度可按相关规范计算确定。根据防火规范对外墙燃烧性能及耐火极限的要求，夹芯板外墙也应采用岩棉、玻璃棉等不燃的保温材料。
二、屋面
钢结构厂房屋面主要有以下几种形式：压型钢板自防水屋面、卷材防水屋面、夹芯板屋面等。屋面维护构件除屋面钢板外还涉及屋面采光带及天窗、钢天沟等部件。
压型钢板自防水屋面主要包括：单层压型钢板屋面、单层压型钢板复合保温屋面、双层压型钢板复合保温屋面、夹芯板保温屋面等。
除需要满足抗风揭、满足各种荷载受力要求，屋面最重要的性能就是防渗漏、保温隔热。目前最常用的是双层压型钢板复合保温屋面，其构造做法一般为：≥0.6厚上层压型钢板，防水透气层（根据需要选用），玻璃棉卷毡，隔汽层（或隔热反射箔），钢檩条，≥0.5厚底层压型钢板。屋面上层板一般采用360度直立缝锁边的连接方式，其优点是水密性和气密性较好，整个钢屋面可通过可滑移支座连接和固定，可避免屋面板和结构因热胀冷缩差异产生应力损害，从而避免屋面破坏漏水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆防水透气层可以避免渗漏对玻璃棉造成影响，玻璃棉卷毡根据热工计算选择厚度，一般选用带铝箔贴面作为隔汽层的玻璃棉毡，防止水汽进入玻璃棉产生冷凝而影响保温效果。檩条暗藏型构造，是底层压型钢板装在钢檩条下面，可使顶棚看来更整洁明亮。檩条暗藏型的顶棚平整美观，但底板施工难度较大。底层压型钢板还可根据使用要求，采用穿孔钢板、纸面石膏板、增强纤维水泥板、铝合金吊顶板等材料。檩条露明型压型钢板在檩条上铺设，在底层压型钢板上加设附檩或专用支架，铺设保温层并固定上层压型钢板，附檩固定要确保稳固，高度要满足保温棉的厚度不被压缩。
单层压型钢板复合保温屋面常用构造：≥0.6厚上层压型钢板，防水透气层（根据需要选用），玻璃棉卷毡，隔汽层（或隔热反射箔），热镀锌或不锈钢丝网（根据需要选用），钢檩条。这种构造通常为建设方节省内层板节约造价的做法，有爆炸危险需要屋顶泄压的厂房、仓库为满足泄压要求也不设内板。单层压型钢板屋面一般用于露天跨、雨篷连廊等不需要保温隔热简易搭建之处。
夹芯板保温屋面构造一般为：≥50厚夹芯板，钢檩条。根据《建筑设计防火规范》，金属夹芯板应采用不燃材料芯材，所以通常采用使用的是岩棉夹芯板、玻璃棉彩钢夹芯板。夹芯板采用螺钉固定，比360度直立缝锁边的连接方式易漏水，所以这种构造方式不太常用。
压型钢板复合保温卷材防水屋面构造：防水卷材通过带垫片的专用螺钉机械固定于压型钢板上(搭接处热风焊接)；无纺布或土工布隔离层（用于pvc卷材）；保温层、带垫片的保温板；隔汽层；0.8mm厚专用压型钢板；冷弯型钢檩条。一般采用TPO、PVC、SBS等防水卷材。保温板一般为A级不燃的岩棉板，其强度应满足铺设卷材要求、上人维修等要求。该屋面优点是具有较好的防水性能，卷材搭接处采用热风焊接，密封性较好，维修也较方便。其应注意的是，屋面应满足规范规定的抗风揭要求，卷材的耐久年限也应注意。
钢结构厂房还可以采用太空板卷材防水屋面。太空板是发泡水泥复合板，是由钢边框或预应力混凝土边框、钢筋桁架、发泡水泥芯材、上下水泥面层（含玻纤网）复合而成的集承重、保温、轻质、隔热、隔声、耐火、耐久等优良性能于一身的新型建筑板材。屋面板版型一般为1.5mx6.0m，1.5mx7.5m，3mx6m，3mx3m。太空板屋面可采用SBS防水卷材也可采用高分子防水卷材（如PVC或TPO），满粘ＳＢＳ是比较常规的做法。太空板卷材防水屋面，适用于对防水要求较高的建筑屋面，或不适合钢板的防腐要求较高的屋面。缺点是太空板屋面价格较高，屋面荷载较大，主体结构造价也有所增加。
三、窗、门
钢结构厂房大型门一般需要考虑需有较好的强度，宜为防风型大门。常用的门有推拉门、卷帘门、提升门等。厂房外窗，按采光、通风、保温要求进行选择。重点是采光通风天窗的选择。对于进深较大的厂房建筑，侧窗采光已不能满足要求，必须设屋顶采光。配合钢屋面，屋面有采光带、采光天窗、采光通风天窗、气楼等可满足要求。采光板一般为FRP板或中空聚碳酸脂板，中空聚碳酸脂板隔热性能较好，有利于防冷凝水。拱形的采光窗较不易积灰积雪，而平面的采光带、窗较易积灰积雪影响采光效果。通风天窗的选择可根据通风排烟要求选择不同形式的天窗。采光板采用半透明的较好，可避免太阳直射光对生产的影响。
屋面采光窗通风窗的屋面基座交接处是易漏水的薄弱点，应采取可靠节点措施，防止漏水。卷材防水屋面在节点防水较有优势。
四、屋面、天沟选型
屋面防水效果与屋面形式选型有关，与屋面坡向有关，还与内外天沟有关。一般卷材防水屋面防水效果好于压型彩钢板屋面。360度直立缝卷边的压型钢板屋面防水效果好于其他形式的钢屋面。厂房屋面尽量简化坡向，以减少内天沟。因内天沟不便设天沟溢流口，如雨量较大来不及排泄，则可能从墙面与钢屋面交接缝隙处溢入室内，积雪融化时也是如此。严寒寒冷地区，采用内天沟，雨水管从室内走，有利于积雪融化排水通畅。而女儿墙如较高，则又有可能屋面积雪较高造成局部雪荷载较大而破坏屋面。严寒地区，做外天沟或不设天沟有利于自然排除屋面积雪，但又需要采取措施防止坠雪或坠落的冰棱伤人。天沟形式的选择需要综合考虑各项因素。
五、板材
压型钢板的选材选型也较为重要。一般外墙面屋面的彩钢板基板要求0.6厚镀铝锌板，其表面涂层除满足基本规范要求外，可根据建筑环境要求及美观要求提高标准。如沿海、环境有污染的工厂，彩钢板需要考虑防腐蚀、耐久年限更长的板材。波峰较高的屋面压型钢板，有利于防水。波峰较高的墙面压型钢板立体感墙，较为美观。
另外，钢结构建筑漏水许有时往往是在施工过程中造成，所以严格控制施工质量也是作好钢结构防水的一个重点。综上所述，钢结构厂房如在设计和施工环节处理好维护结构的种种细节，做到保温隔热防渗漏， 大跨度大空间的属于绿色建筑的钢结构厂房的种种优势才能发挥好。
论文作者:雷洪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
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