论文导读:：本文从设计、施工、材料等角度，对钢结构屋面系统的屋脊、屋面板、檐口、雨水斗、天沟等多个部位漏水原因进行了具体的分析，提出了屋面雨水渗漏的解决对策和防治措施。此外，作者强调要综合考虑，结合北方地区特殊的气候环境进行设计和施工。
论文关键词：北方地区，钢结构屋面，雨水渗漏原因，措施
1 引言
近年来，钢结构厂房应用越来越广泛，面积也越来也大，然而钢结构屋面漏水的现象也屡见不鲜，影响了人们正常的工作生产，造成了一定的经济损失。
1.1 钢结构屋面型式及连接方式
轻型钢结构屋顶根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、 各种轻质屋面板、GRC板、金属拱形波纹屋面、复合压型钢板等多种类型[1]，轻型钢结构屋面主要选用彩色压型板或夹芯板。
钢结构体系建筑屋面板在屋面上有长向连接和侧向连接两种长向连接主要是搭接， 即上坡板压下坡板，搭接处设置专用防水密封胶加固定专用压条，而侧向连接的方式目前主要有以下三种：1搭接连接；2暗扣式连接；3咬合暗扣式连接[2]。各种连接方式应结合所用材料进行合理的选择。
1.2 钢结构屋面排水方式
钢结构屋面排水方式按照有无排水装置(檐沟、天沟、雨水斗、雨水管等)分为无组织排水和有组织排水两种。无组织排水就是不设排水装置，屋面雨水从屋面檐口直接排下，自由散落到地面。有组织排水是将屋面雨水组织到檐沟或天沟、雨水斗、雨水管及地下管沟排除。根据排水的组织和位置的不同，将屋面有组织排水分为檐沟或天沟外排水、天沟内排水和悬吊管外排水3种做法[3]。各种雨水排水系统的选择应根据建筑物及屋面、天沟的结构形式、气候条件及生产工艺要求等经技术经济比较后确定。
在实际生活生产过程中，除了钢结构的连接方式和屋面的排水方式选择不当会引起冒水、泛水外，还有很多其它原因（比如雨水斗的设计、天沟的设计、节点部位的处理等等）也会引起屋面雨水渗漏。
2 屋面各部位雨水渗漏原因及解决对策
2.1 檐口部位
檐口部位漏水是屋面渗漏问题的主要根源，多出现在无组织排水屋面。该部位漏水的主要原因是：屋面外板安装未加泡沫堵头，屋面外板未下扳；墙面外板长度不足雨水渗漏原因，且檐口部位未加防水收边。雨水长期对墙面的冲蚀，在北方地区有着较强的负面影响，尤其是入冬前的降水，墙面浸润以后，因冰雪冻融造成墙皮开裂、鼓包、变形。解决办法是：屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头，且将屋面外板下扳30°；檐口处应按设计要求增设收边。
2.2 屋脊部位
该部位漏水的主要原因是：屋脊处波峰太高，屋脊盖板无法保证防水；纵向搭接不放胶泥或硅胶，形成缝隙而漏水；屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接，热胀冷缩强度不够而拉断铆钉，形成漏水；屋脊盖板与屋面板之间不敷设堵头，或堵头放置不规范而脱落形成漏水。解决办法是：屋脊盖板做宽些，另外坡度找大点；搭接处敷设胶泥或硅胶；更换缝合钉；堵头应与板型板匹配，堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。
2.3 屋面板部位
屋面板漏水的产生，一是板型选择不当。对于暗扣式和咬合式的板型，只要现场安装得当，一般不会有太大的问题，但是如采用直接用自攻螺钉连接的板型，即使现场处理得很好，防水胶做得很到位，也会出现漏水论文的格式。这是因为在北方地区，常常由于降雪造成屋面冰雪冻融，面板热胀冷缩的性能使得屋面板之间的缝隙增大，从而造成漏水；此外，在强降雪天气时，雪水一边融化一边冻结，融化的雪水不及时排走，逐渐渗入防水材料并发生冻结，长时间后造成防水材料失效，屋面渗漏。二是自攻螺丝松动，密封垫、密封胶不严造成，应是施工方应承担的质量问题。解决办法：应加强交底、严格检查、事后维修。避免施工中对屋面板的涂层、结构层的划伤，避免屋面避雷网施工中，焊机施焊时，严防对屋面板的烧伤；彩钢板之间未加密封条；充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响，以满足基层变形的需要。
2.4 雨水斗部位
雨水斗是雨水系统的唯一进水口。所以雨水斗设计的好坏直接影响屋面排水是否通畅。然而由于不够重视雨水渗漏原因，常常出现由于雨水斗设计安装不合理造成屋面雍水漏水的情况。
2.4.1 雨水斗作法不统一
如下图1所示，给排水专业与建筑专业的雨水斗图集[4,5]存在差异。给排水设计师按照规范结合当地气象条件设计出雨水斗大小和天沟尺寸，而施工人员按照建筑专业图集进行安装，尺寸常常小于给排水设计尺寸，此外，由于很多施工单位缺少给排水专业人员，误把铸铁网罩当成雨水斗。铸铁网罩无雨水斗的工作原理，且其进水面积很小(底部孔径仅为42mm)；造成雨水不能及时排出造成渗漏。解决办法：首先设计图纸应将雨水斗表达清楚，并在项目交底时向施工单位提出设置雨水斗的要求；其次施工人员要结合给排水和建筑专业的图集进行雨水斗和天沟的安装。
 
图1 给排水和建筑专业标准图集钢结构屋面雨水斗安装做法
（左为给排水图集，右为建筑图集）
2.4.2 雨水斗数量不足
由于钢结构厂房天沟是钢板压制而成，天沟板凹凸不平，坡度难以加工，容易积水，水流只能靠雨水斗吸水产生的水力坡度，使天沟排水缓慢，造成天沟吃水迅速升高。虽然规范提到天沟坡度应保证3‰，实践中受加工工艺限制，钢结构天沟很难做到坡度。目前情况下较简单实用的办法就是将雨水斗布置密一些，以免雨水沿天沟流动距离远，时间长，造成壅水。解决办法：在设计过程中增加雨水斗数量，结合建筑布局，每个柱距布置一个斗比较理想。此外，条件允许的情况下，雨水斗应设在冬季易受室内温度影响的屋顶范围内，以减少冰冻。
2.4.3 雨水斗种类选择不当
雨水斗分为87型、79型、65型，虹吸式雨水斗，堰流式雨水斗三大类。一般用87型（79型、65型进化版）和虹吸式雨水斗。采用87型雨水斗的重力流排水系统是传统的屋面排水方式。具有施工简易，运行安全可靠的特点。近年来，随着技术的发展，虹吸式雨水斗的应用日益增多。它的优势是管道系统相对较少，节省管材和建筑空间。然而其缺点是设计施工比较复杂，雨水斗及尾管施工时容易造成堵塞。同时在管材选用上也相对要求高一些。作为一种先进的雨水排水系统，虹吸雨水斗通常采用铝合金或不锈钢材质，比传统铸铁或塑料雨水斗的高出10~20倍。此外雨水渗漏原因，从完整降雨历时间来看，虹吸式雨水斗的工作效率不高。虹吸雨水排放系统并不是在整个降雨过程都会产生虹吸压力流的，在暴雨初期和末期，虹吸雨水排水系统与传统雨水排放系统的工作方式是一样的，都是重力流，仅当斗前水深稳定在设计深度后方可产生高效、稳定的虹吸压力流；在降雨强度不是很大时，整个虹吸雨水排水系统都是以传统重力流方式排水，相对于其高造价来说不是很经济。
此外，由于虹吸式雨水排水系统是多斗连接在一根悬吊管上，对于吊车吨位较大的厂房，在吊车工作过程中，由于系统振动、自身重力等等，常常造成悬吊管纵向和横向的较大位移，导致雨水排水管道接口损坏，不易及时发现和维修，继而造成雨水渗漏。
设计人员在方案设计时，不可盲目看重虹吸式雨水斗的种种优点，应该结合具体建筑类型、建筑物的用途以及地理位置，气候状况等等慎重考虑，合理选择。
2.5天沟部位
天沟排水分为外天沟系统和内天沟系统。屋面漏水基本都发生在内天沟系统，发生在天沟与屋面板搭接处的居多，俗称屋面反水，在雨水立管与天沟的结合处也有发生，相对较少些。由于外天沟的自身特性，就不存在这个问题。内天沟漏水的主要原因由以下几个方面。
2.5.1 天沟深度不足
天沟因其处在梁、柱连接的关键部位，其深度受檩条高度的制约。柱距6m~9m时，一般在160mm~250 mm之间。檩条底距离梁顶一般10mm，如想天沟加深，就要加大檩条高度，使之与梁顶距离适当加大。天沟深度多少合适，规范没有明确说明论文的格式。由于天沟深度构成有两个要素：导流罩高度以及压板高度。以87型DN150mm口径雨水斗为例，雨水斗导流罩高度为95mm，压板高度为50mm，增加溢流口高度70mm，按照这种取值雨水渗漏原因，天沟深度应为250mm。同理推算，87型 DN100mm口径的雨水斗，天沟深度以220mm为宜。然而受结构形式限制，有些天沟深度不能满足250 mm。解决办法：增加溢流口宽度，减小溢流堰上水头高度。不管天沟怎么浅，在超过雨水斗设计重现期时，应保证设计溢流时堰上水头不超过搭接缝，同时又能满足溢流的设计重现期，以此确定天沟深度。
2.5.2 天沟无坡度
如上2.4.2所述，钢板压制的天沟坡度无法保证。有人认为钢制天沟、檐沟可不做坡度，雨水照样能够排除。其实不然，屋面雨水排水的基本原则是排水通畅、迅速，若沟底无坡度，势必排水不畅、缓慢，造成积水，特别是在暴雨时天沟与檐沟有可能充满水，极易使沟壁与屋面板交接处产生渗漏现象，所以钢制的天沟与檐沟底也必须做坡度。
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