PVC 柔性屋面系统.docx

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PVC柔性屋面系统

渗耐PVC轻型屋面系统简介

一、渗耐轻钢屋面系统的特点

为了避免传统钢屋面系统的缺点，以获得功能完备、耐久性好的屋面系统，建议屋面具体做法（自上而下）为：

1、聚氯乙烯（PVC）防水层

2、保温层

3、隔汽层

4、镀锌压型钢板

5、檩条

这种屋面系统的主要特点和优点是：

1、在世界范围内有着广泛的应用，已经有几十年使用的成熟历史；尤其是大型厂房、仓储、物流等屋面的大量应用。

2、构造简单清晰（压型钢板结构-隔汽-保温-防水），各层次分别承担整个屋面的各个功能；其中，压型钢板放置在檩条上，起到结构承载的作用，隔汽层同时具有降低屋面内外的压力差和降低屋面发生冷凝现象的作用，保温层对整个屋面的保温隔热，而防水层则是整个屋面系统免受雨水的影响。

3、施工便捷，细部处理简单可靠，尤其对采光窗、天沟、排水口、女儿墙等部位的处理，可以有效保证施工质量，从根本上避免了传统屋面的风险。

4、防水效果好，便于检修、保养。

由于防水层的作用，使得整个屋面没有了渗漏的隐患，同时鉴于采用柔性防水材料，采用热风焊接的施工工艺，可以任意变形，因而对由于人为的原因而造成的破坏，可以随时进行维修。

屋面表面没有固定用金属构件（全部被防水层覆盖），因而避免了由于金属构件的腐蚀而造成的渗漏隐患。

5、维修成本低。

由于防水层本身的长寿命、耐老化等特点，同时由于对外在的破坏可以随时维修且维修简单等特点，使得整个屋面的维修成本非常低。

美国屋面承包商协会（NRCA）在1996年作过的市场调查表明，渗耐PVC的平均寿命为25.2年，年维护成本仅为初始投资成本的1%。

6、清洁环保，有不同颜色的外观供选择。

最外面的防水层，其常规颜色是银灰色，与常见的镀铝锌钢板的颜色是完全一致的，因而可以满足整个建筑的美学要求，同时根据建筑物周围环境，可以选择不同颜色的防水层，如天蓝色、绿色等。

为了配合整个屋面的效果，可以将具有代表性的标志安装到屋面上。

二、屋面系统计算依据：

1、计算依据：

系统测试

根据欧洲UEAtc规程，模拟整个屋面系统（包括一定规格的钢板基层、保温层、防水层和专用系统配件），在风洞实验室，模拟风荷载，进行长期动态检测，检查临界状态系统状况，由此确定系统中各部分的临界值，比如固定件允许抗风载设计值Wadm，进而将此作为整个屋面系统计算的依据。

屋面系统中任何一个部分进行变更，如卷材、配件等，均须进行测试，获得相应的结果和计算依据。

根据测试结果，我们知道，屋面各个部分所受风压是不一样的，屋面的四个角最大，其次是四个周边，屋面的中间部分相对最弱。

因此，我们进行计算时，各个部分的固定件间距是不一样的，屋面的四周应加密固定。

风洞实验设备风洞实验原理

2、屋面系统施工所需数据计算

根据每一个工程的具体情况，作出详细的计算书。

计算出单位面积内承受的风载，进而计算出所需的固定件数量和布置间距。

三、屋面系统的材料选择（按自上而下顺序）：

1、防水层：

在轻钢屋面系统中采用的防水层应该具备强度高、接缝好、良好的延伸率、耐老化、良好的抗穿孔性等特点，目前国内外公认的最佳材料是聚氯乙烯（PVC）卷材。

渗耐（Sarnafil）PVC防水卷材具有如下主要特点：

✧耐老化性能好，寿命长。

在暴露使用的状态下，寿命至少在20年以上，国外有众多的工程证明渗耐PVC的寿命达到30年以上。

国家检测中心的检测结果表明，渗耐PVC材料成功通过2000小时人工侯化实验。

美国屋面承包商协会（NRCA）在1996年所作的市场调查显示，渗耐PVC在北美市场的平均寿命为25.2年。

英国建筑委员会（BBA）的权威认证表明，渗耐PVC的寿命在暴露使用时，可以满足30年以上。

✧施工性能优良，通过热风焊接处理接缝，使得接缝同大面母材形成完整的整体，强度大于母材，寿命与母材同步。

2、保温层：

选择保温层材料的基本要求/功能是：

一是要有低的满足设计要求的导热系数，二是材料本身须耐霉化。

屋面系统采用机械固定法施工时，保温层需满足如下要求：

Ø抗压强度：

压缩比根据欧洲标准EN826/12430，保温层变形达到10%时，抗压强度应达到60Kpa；或点荷载在保温层变形5mm时达到500N。

Ø良好的尺寸稳定性

Ø防火性能

Ø满足国家标准关于耐燃的要求

在市场上，根据以上要求，可以选择岩棉（RockWool）作为保温层，其要求是：

最小容重160kg/m3，以满足抗压强度需要；安装时需注意避免冷桥现象。

岩棉保温的主要特点是：

不燃烧，良好的耐火性，不燃性达到最高级别A级；具有高热稳定性能和优良的耐久性记录；高容重，机械固定施工时所需固定件少；保温效果好；寿命长，可以达到50年；安装简便，任意拼接。

岩棉保温板岩棉保温板的使用

3、隔汽层：

隔汽层的作用主要有两点：

（1）当屋面有保温层时，降低屋面结构产生冷凝的风险

（2）在保证不透气的情况下，可以抵御建筑物内部空气压力，降低总风载。

传统的钢屋面，由于没有独立的隔汽层，加上国内设计的保温层以玻璃棉居多且厚度较小，而玻璃棉本身的透气性较强，因而在冬季发生冷凝的现象是常见的，也出现过整个屋面板在较大风负压和建筑物内部压力情况下被掀起的现象。

隔汽层作用原理PE膜隔汽层的施工

在钢结构屋面系统中，选用PE膜作为隔汽层，PE膜的适宜厚度为0.3mm，其特点是性能致密，具有良好的隔汽性能；质量轻，施工简便。

施工过程中采用橡胶胶带处理PE膜的接缝，保证隔汽层本身不透气，同时保证在周边等细部PE膜与整个屋面形成不透气的整体。

胶带具有长寿命、粘结强度高等特点。

4、结构钢板-镀锌冷轧钢（DIN18807）

（1）建议尺寸（所有尺寸应根据供应商和结构设计工程师的要求确定，并能符合Sarnafil系统要求）

最小厚度满足0.8mm；决定强度和刚度的钢板形状/肋高，其中波峰高度min.35，波峰宽度min.30；峰-峰间距12.5～25cm；开口宽度≯15cm。

（2）施工注意事项：

固定件必须穿透钢板至少25mm；固定件应均匀布置在波峰上。

四、屋面系统专用配件：

1、固定件：

在这种屋面系统中，采用的固定件由于要穿透保温层和压型钢板结构层，因而须满足耐腐蚀和高强度的要求。

固定件要进行反螺旋设计，以很好地抵抗动载风压；高硬度，具有良好的自钻功能；根据美国ASTMor德国DIN50018标准，固定件应达到15个Kesternich暴露周期（即一种交互的在含有二氧化硫的潮湿空气中暴露循环试验）要求。

2、固定垫片

用于固定防水材料和保温层，属专用垫片。

根据防水层和保温层固定的作用和原则不同，两种垫片的设计大小和形状不同。

（另外，需要FM认证的项目采用专用的螺钉和垫片）

3、搭接胶带

专用于隔汽层PE膜的搭接，应满足隔汽层搭接强度和寿命要求，采用橡胶类胶带。

4、固定用U型压条、固定焊绳、收口压条

U型压条、焊绳U型压条、焊绳的使用

根据设计要求，在屋面的周边和天沟、屋脊等边缘部位，使用U型压条进行加强固定。

这种部位也是屋面承受风压较大，相对薄弱的地方。

五、屋面系统施工和施工用机具及质量控制：

1、防水层施工工艺：

热风焊接

手动焊接自动焊机焊接

PVC防水材料之间的任何搭接，均通过热风焊接工艺进行处理，通过这种工艺所形成的接缝与母材可以形成一体，牢固可靠，强度大于母材（试验时，满足接缝外断裂），寿命同母材。

这种施工工艺所形成的屋面是一个完整的整体，不存在局部的薄弱等现象，即使复杂的细部处理也很容易进行并得到良好的效果。

同时这种工艺使得整个屋面以后的维护保养十分简单易行，大大降低维修成本。

PVC产品可以通过热风焊接施工工艺，在多种天气和气候条件下安装，安装方法很干净，几乎不产生废物，不需要很重的机械设备。

2、机械固定

机械固定包括保温层的固定和防水层的固定，均通过机械固定螺钉和固定垫片将保温层和防水层固定到钢板上，固定螺钉的间距按照计算书的结果执行。

3、施工工具

在防水层的施工过程中采用自动焊接设备进行施工，不但可以保证施工质量的稳定性，减少认为的疏忽和失误，而且可以大大提供施工的速度，保证工期要求，每台自动焊接机的速度可以达到每台班1500M2。

另外，根据工程需要，配备若干其它工具如焊枪、电动螺丝刀等。

自动焊接机采用瑞士著名的焊接设备供应商LEISTER公司提供的，为行业内先进的施工设备。

4、施工检测和质量控制

在施工过程中通过机械检测、剥离破坏检测等多种方法进行，并且通过多工序结合确保工程质量。

机械检测剥离检测

六、屋面细部节点处理：

大型钢结构屋面的主要细部包括采光窗和周边收口处理。

整个屋面，为了确保室内采光量，采光窗数量众多，均匀分布且总面积应得到保证，不能大量减少。

这样大量的采光窗是屋面系统的很大隐患，而目前国内传统的屋面采光窗做法，更加重了这种隐患。

传统的做法是采用板型基本等同于屋面彩板的采光板（玻璃钢等材料），直接与大面彩板进行直接连接固定，连接处采用密封胶进行密封，整个采光窗部分与屋面处在同一平面上。

这种做法的隐患是很明显的。

由于采光板与彩钢板难以很好地紧密连接，而且采光窗分散布置，接口数量大，连接处由于翘边、密封不严等原因造成的渗漏很难避免，同时，由于密封胶的寿命与屋面板不同步，后续维修保养成本高昂。

采用建议的屋面系统，采光窗/天窗是相对独立的部分，高于大面屋面板，天窗的结构与檩条直接相连，保证了天窗的稳定性，同时里面部分全部由防水层覆盖，消除了渗漏隐患。

采光部分采用采光板与结构骨架进行连接，不但容易密封，而且检查维修方便，可以独立地进行更换，不影响整个屋面彩板和其他功能。

综合以上分析，我们认为建议的屋面系统在技术方面是成熟稳定的，能够满足整个屋面各方面的功能要求，屋面的寿命是可以保证的，能够达到建筑外观及与周围建筑的融合，相比于传统屋面，可以较大地节省总体造价成本，因而整体性价比是比较优秀的。