寒冷地区数据中心直立锁边复合防水系统金属屋面施工

寒冷地区数据中心直立锁边复合防水系统金属屋面施工

秦雷雷 邢海波 钟叶 周杰 罗豪杰

中国建筑第八工程局有限公司，内蒙古乌兰察布 012000

摘要：数据中心多为单层、多层钢结构厂房，单层面积大，屋面大多采用金属屋面。机房内设备、高低压配电系统等非常复杂且数量多，一旦屋面产生漏水，将对设备及机房的运营造成很大的影响。精细化施工保证了在寒冷地区直立锁边复合防水系统金属屋面施工过程中消除质量隐患，避免后期维修。

关键词：直立锁边；金属屋面；寒冷地区；防水系统

前言

乌兰察布某数据中心金属屋面采用精细化施工，包括屋面各构造层之间的自攻钉穿透连接处设置丁基胶带及EPDM隔热条，对隔汽层和防水层薄弱点进行加强；针对一般金属屋面天窗处易漏水，采用两道柔性防水做法进行补强；直立锁边处设置反毛细水构造，板肋设置反毛细凹槽，并加注密封胶保证反毛细水效果；为克服寒冷地区昼夜温差变形大带来的破坏，超长不锈钢天沟设置了EPDM伸缩带，屋面板固定采用屋脊处固定，檐口处可自由伸缩的构造，实现了屋面系统的保温、隔声、防水、抗风、抗变形、排水、防雷、防火等功能要求。

一、工程概况

某数据中心位于内蒙古乌兰察布市，地上一层。数据中心采用直立锁边复合防水系统金属屋面，总建筑面积为17900㎡。

二、金属屋面施工做法

以直立锁边金属屋面作为主要防水措施，TPO柔性防水卷材作为辅助防水措施，使整体屋面达到Ⅰ级防水。在屋面檩条上铺装0.8mm厚H36钢底板，钢底板上铺设0.18mm厚加强型复合聚乙烯隔汽膜，依次安装镀锌衬檩支托及镀锌几字型衬檩、120mm厚屋面保温棉，再铺设1.2mm厚热塑性聚烯烃TPO防水卷材。在几字型衬檩上安装铝合金固定座，最后安装0.9mm厚PVDF预辊铝镁锰金屋板。

三、施工方法

1）施工工艺流程

钢底板安装→隔汽层铺设、几字形支撑件安装→下层保温岩棉铺设→几字形支撑件顶部隔热垫安装→几字形衬檩安装→上层保温岩棉铺设→TPO防水卷材铺设→固定座安装→屋面板安装→泛水收边安装→屋面抗风夹安装。

2）操作要点

（1）钢底板安装

钢底板通过自攻螺钉与檩条连接，自攻螺钉横向为一波的距离，在波谷处与檩条连接。压型钢板的安装顺序为由低处至高处，由两边缘至中间部位安装；搭接为高处搭低处。

（2）隔汽层铺设

屋面钢底板清理干净通过验收后方可进行聚丙烯膜隔气层的铺设，横向及纵向搭接部分采用专用的丁基胶带进行粘接密封处理，然后用压辊进行压实，使上下两幅聚丙烯膜粘接牢固，密封效果好，搭接方向采取顺水搭接处理。

（3）几字形支撑件安装

几字形支撑件下的密封胶条，在施工时严格在钉孔周围均匀布置进行密封，以保证螺钉穿透时的密封性。几字形支撑件作用是支撑衬檩，安装前需提前放线，保证安装位置准确，内部用岩棉满塞。

（4）下层保温岩棉铺设

铺设底层60mm厚保温岩棉板。保温岩棉板铺平、无翘边、折叠；接缝严密。根据屋面的情况进行铺设和剪裁，保温板必须错缝铺设以满足系统的气密性。铺设方向沿垂直于压型钢板长边方向，拼装严密。

（5）几字形支撑件顶部隔热垫安装

根据设计要求，为防止冷桥的产生，在几字形支撑件顶部安装EPDM隔热垫片，起到隔热的作用。

（6）几字形衬檩安装

几字形衬檩是屋面固定座的支撑件，几字形檩条采用自攻钉安装在几字形支撑件上。几字型支撑用现场切割岩棉填塞，以免形成冷桥，保证保温层的连续性。

（7）上层保温岩棉铺设

铺设上层60mm厚保温岩棉板，铺设方法及注意事项同下层岩棉板铺设。

（8）TPO防水卷材铺设

TPO防水卷材自然展开铺设在上层岩棉板上。防水系统卷材的搭接缝采用热风焊接方式，接缝处的材质同母材，即通过焊接连接的可等同于无接头的整块材料。在放置固定件的地方（沿卷材长向）形成 120mm的搭接，固定件边应距卷材边10 mm，卷材末端部分的搭接（沿卷材短向）最少50mm。自动焊接机焊接时，搭接宽度为3cm，并根据屋面系统的需要在所有的泛水面、边沿和突出部分用预打孔镀锌钢条加螺丝固定。

（9）固定座安装

采用经纬仪，将轴线引测到TPO表面，作为固定支座安装的纵向控制线。然后弹出墨线，固定座沿墨线排列固定。

在支座安装完成后进行全面检查，采用在固定座梅花头位置用拉线方式进行复查，对错位及坡度不符、与屋面板不平行的及时调整。

（10）屋面板安装

直立锁边屋面系统的屋面面板可在现场压型生产，可根据屋面的尺寸确定板的长度，避免出现在加工厂制作时由于设计尺寸和实际尺寸有误差导致生产出的板过长或过短而浪费板材的情况。

（11）抗风夹安装

抗风夹布置于风压较大的屋面角部及边部。安装要求紧固贴合屋面板波峰，造型美观。

细部质量控制构造措施

1）通过在隔汽膜搭接采用丁基胶带双面粘贴、衬檩与钢底板穿透隔汽膜处设置丁基胶带、双层衬檩接触面增加EPDM隔热条、T型铝合金支座与衬檩接触面增加丁基胶带等做法，对防水薄弱处均进行了补强。。

2）为防止雨水被风吹入横向搭接缝后再两块板之间形成毛细作用，屋面板的板肋设置发毛细凹槽，即在小肋的外侧设置一个凹槽，使大肋与小肋之间存在一个空腔，减小水的表面张力，阻止毛细水向上运动入室内。同时在凹槽处加注密封胶，反毛细水效果更佳。

3）在屋面天窗位置，屋面板与泛水板铝焊施工后，再增设两道柔性防水层；防水涂料采用三涂一布做法，待最后一层胶晾干后，外部再粘贴一层1.5mm厚三元乙丙防水卷材，增加防水效果。

4）不锈钢天沟每隔30m设置伸缩缝，采用EPDM伸缩带，伸缩带两侧连接端与天沟焊接，并附加一层均质TPO收边，TPO中间位置填塞可压缩软管，防止屋面伸缩变形。

5）在屋脊位置用不锈钢螺栓把屋面板同高强支座固定在一起，限制屋面板在屋脊处的伸缩，檐口为自由端，保证屋面板在温度变化是能够在固定座上自由滑动伸缩，不会产生温度应力。

参考文献

[1]黄伶俐、程志敏，浅谈大型金属屋面系统设计与施工技术，中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会2013年学术年会论文集，2013年；

[2] 隋海涛、韩绪玲、孙春娥，铝锰镁板直立锁边金属屋面系统施工，中国，建筑施工，2016年12期；

[3] 汪明波，金属屋面系统工程应用分析，中国，山西建筑，2017年09期。