鋼結(jié)構(gòu)屋面冷凝水問題分析與處理

一、鋼結(jié)構(gòu)屋面冷凝水現(xiàn)象分析

當(dāng)空氣中的水蒸汽在某一溫度下達(dá)到其飽和值時(shí)，就凝結(jié)成液態(tài)水，即產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象(北方冬季與南方夏季比較常見)。在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中，一般屋面系統(tǒng)結(jié)露分為“表面結(jié)露”與“內(nèi)部結(jié)露”。 “表面結(jié)露”主要表現(xiàn)在保溫棉外表面的飾面層上(貼面上)，特別是產(chǎn)生冷橋的地方；“內(nèi)部結(jié)露”主要表現(xiàn)在保溫棉面層朝向室外的一側(cè)，這部分水分會存留于保溫棉中，因此稱內(nèi)部結(jié)露。根據(jù)現(xiàn)場結(jié)露實(shí)際情況反映出該廠房兩種結(jié)露情況都存在，特別是在保溫棉貼面的表面都能看見成滴的結(jié)露冷凝水滴。

首先由“內(nèi)部結(jié)露”現(xiàn)象可以證明部分水汽已滲透保溫棉內(nèi)部，而滲透途徑主要有兩方面：一、直接從保溫棉貼面滲透；二、從保溫棉縱向搭接縫滲透。第一種情況就是保溫棉必須使用防潮貼面的原因，VR貼面又稱進(jìn)口白色聚丙烯塑料貼面，其水汽滲透率為約5.17ng/N.s(即測試條件下，5萬平方英尺面層一周內(nèi)其滲透水汽為5.17×490磅)，可以說該貼面還是一種效果比較好的防潮貼面(但比W38差些)。第二種情況則可以間接說明保溫棉縱向搭接施工的重要性，保溫棉縱向搭接需采用貼面重疊并且360卷邊后再訂緊的正確方式，此法能起到一定阻氣作用，但若再在縱向搭接縫貼加一道專用保溫棉修補(bǔ)膜則效果更佳。

其次由于該廠“表面結(jié)露”大量表現(xiàn)在保溫棉貼面的面層上，且考慮到屋面板連接件下雖無阻燃型擠塑聚笨乙烯泡沫塊，但產(chǎn)生冷凝水的位置并不是主要集中在檁條上翼緣的表面處，為此從“表面結(jié)露”的實(shí)際現(xiàn)象也可以說明該廠房吊頂上部空間高溫高濕空氣太過于聚集鋼結(jié)構(gòu)屋面保溫棉，且無有效通風(fēng)除濕措施是為一個(gè)主要原因。

二、解決鋼結(jié)構(gòu)屋面冷凝水措施分析

根據(jù)引起“內(nèi)部結(jié)露”水汽滲透的兩種途徑，并考慮到保溫棉貼面本身就是采用防潮貼面，從而其解決措施應(yīng)主要表現(xiàn)在保溫棉縱向搭接縫的改善方面。為此可將原部分脫落的保溫棉進(jìn)行修補(bǔ)，同時(shí)用保溫棉修補(bǔ)膜將部分縱向搭接縫進(jìn)行二次密封處理。而對某些損壞嚴(yán)重的部位可再增加一道保溫棉，該保溫棉兩端則通過鍍鋅長條壓實(shí)于屋面檁條腹部，再用自攻螺絲鎖緊。考慮到原保溫棉特別是近屋脊處受到冷凝水一定的浸泡，可將屋脊蓋帽收邊拆下，讓該部位下面的保溫棉涼灑一定時(shí)間，重新安裝該收邊時(shí)再補(bǔ)充部分新的保溫棉于屋脊處。

改善“表面結(jié)露”分析，對于結(jié)露設(shè)計(jì)的一個(gè)基本前提是冬季室內(nèi)計(jì)算溫度取成18℃，在這個(gè)溫度下，飽和水汽的密度15.4g/M3，按規(guī)范控制結(jié)露的露點(diǎn)溫度依60%水汽量即每立方米9.24克選取，查對應(yīng)關(guān)系表可查到相應(yīng)露點(diǎn)溫度是10℃。如果設(shè)計(jì)采用有效的排濕措施使上部空間空氣的相對濕度降低到45%，露點(diǎn)溫度就會下降到5℃，再采取了加高連接片及相應(yīng)保溫措施后，保證室內(nèi)不結(jié)露的室外計(jì)算溫度可以降低到-10~-15℃左右鋼結(jié)構(gòu)屋面保溫棉，這對于一般地區(qū)可避免結(jié)露現(xiàn)象。其次對于在連接片與檁條之間設(shè)置阻燃型擠塑聚笨乙烯泡沫板這一防熱橋處理方法，在輕鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里也一直存在爭議，有時(shí)認(rèn)為只為了解決結(jié)露問題而犧牲結(jié)構(gòu)的緊密連接確實(shí)是太過分了，為此即采用加高的屋面板連接片，這種不加聚笨乙烯泡保溫板對于絕大多數(shù)的地區(qū)用來防止檁條上的結(jié)露現(xiàn)象是有效的(至少按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)條件計(jì)算如此，也許考慮施工踩踏的情況，不加保溫板看來又是不太嚴(yán)肅的處理方法)。綜合以上分析可以說很為有效的防冷凝水措施還是加強(qiáng)建筑物的通風(fēng)除濕。

針對上述分析，可以說從該廠房吊頂系統(tǒng)上考慮，將該平吊頂做成密封吊頂應(yīng)該是很為有效的的方法，其原則就是利用阻汽以降低上部空間的空氣濕度。該廠房吊頂其龍骨系統(tǒng)實(shí)際上采用的是明架式，而密封的吊頂板其龍骨系統(tǒng)常采用的是暗架式，其實(shí)明架式不易做到密封。該廠房表面看起來可能是石膏板吊頂(外觀上相似)，其實(shí)際應(yīng)是硅鈣板(特點(diǎn)是防水較好)，其中部分區(qū)域?yàn)橛锌帐?。根?jù)吊頂特點(diǎn)應(yīng)從兩方面考慮密封阻汽，首先是對有空式吊頂板進(jìn)行處理，可采用專用吊頂板的接縫粉進(jìn)行處理，其次是對吊頂板與龍骨間進(jìn)行密封，由于考慮到震動性，可以使用彈性膩?zhàn)舆M(jìn)行處理。

在對廠房吊頂進(jìn)行密封阻汽處理后，可以說再對上部空間進(jìn)行其它處理就顯得相對不特別重要了。考慮吊頂密封的實(shí)際效果，為此還是在兩側(cè)縱墻再各安裝2臺SDF-II型系列機(jī)翼型紡織軸流風(fēng)機(jī)較好，建議采用8# 風(fēng)機(jī)(其風(fēng)機(jī)排風(fēng)量將達(dá)到/H以上，且較經(jīng)濟(jì))，則4臺風(fēng)機(jī)大概每2小時(shí)可基本排空一次，這可以說是大大降低了冷凝水產(chǎn)生的概率。當(dāng)然上部空間安裝排風(fēng)機(jī)后，對下部環(huán)境有一定影響，也就是加大了下部空間對恒溫恒濕環(huán)境要求的投入(即設(shè)備功率加大，能源耗用量增加)。

在屋脊兩排縱向檁條下部增加兩排蒸汽管，這能增加一定的除濕效果，從而也有效地降低了周圍水蒸汽在某一溫度下達(dá)到其飽和值的概率。由于檁條下部有許多吊頂?shù)鯒U，為此可以利用這些吊桿，這樣可以考慮在屋脊兩排縱向檁條下部大概1M左右范圍，通過管卡同吊桿固定蒸汽管進(jìn)行安裝。這種方法相對來說，也會由于上部空間的局限性從而增加了施工難度。

三、處理鋼結(jié)構(gòu)屋面冷凝水方案概述

經(jīng)過上述對改善措施的詳細(xì)分析，其處理方案概述如下：

1、首先將鋼結(jié)構(gòu)屋脊蓋帽收邊拆下，讓該部位下面的保溫棉涼灑一定時(shí)間，重新安裝屋脊蓋帽收邊時(shí)另外又補(bǔ)充部分新的保溫棉于屋脊處，以加大該處保溫效果；

2、將原部分脫落的保溫棉進(jìn)行修補(bǔ)，同時(shí)需用專用保溫棉修補(bǔ)膜將部分縱向搭接縫進(jìn)行二次密封處理，該專用保溫棉修補(bǔ)膜約4英寸寬，屬自粘型；

3、在部分位置可將新增加的保溫棉直接塞進(jìn)到檁條上翼緣表面處，這樣可以改善部分可能是冷橋處位置的保溫性能；

4、在前面3項(xiàng)完成的情況下，對某些損壞嚴(yán)重的部位可再增加一道保溫棉，該保溫棉兩端則通過“鍍鋅長條”壓實(shí)于屋面檁條腹部，再用自攻螺絲鎖緊；

5、將有空式吊頂板(硅鈣板)取下，用專用吊頂板的接縫粉進(jìn)行塞孔處理，并進(jìn)行括平后重新裝上(該接縫粉為2000元/噸)；

6、由于考慮到震動性，可采用彈性膩?zhàn)訉Φ蹴斉c龍骨處接縫進(jìn)行填充密封處理(彈性膩?zhàn)哟蟾?0000元/噸)，該施工工程量相對較大。若考慮施工工程量太大，可以簡單的將質(zhì)量好的膠帶直接粘貼在吊頂板下表面之該接縫處，但此法有效期不長；

7、在兩側(cè)縱墻(磚墻)各安裝兩臺SDF-II型系列機(jī)翼型紡織業(yè)軸流風(fēng)機(jī)(浙江上虞聚新風(fēng)機(jī)廠)，建議采用8# 風(fēng)機(jī)，其風(fēng)機(jī)排風(fēng)量將達(dá)到/H以上，且功率僅約3KW，同時(shí)比較經(jīng)濟(jì)；

8、在屋脊兩排縱向檁條下部增加兩排蒸汽管，可以利用檁條下部的許多吊頂?shù)鯒U，從而可以考慮在屋脊兩排縱向檁條下部大概1M左右范圍，通過管卡同吊桿固定蒸汽管的方式進(jìn)行安裝。此法與第7條方法兩者只可選取一種即可，兩者在經(jīng)濟(jì)上基本相差不多，但增加蒸汽管施工難度相對較大；

9、在對上部空間進(jìn)行處理后，仍應(yīng)改善下部空調(diào)環(huán)境。在對上部空間增加排風(fēng)機(jī)后，需適當(dāng)加大下部空間對恒溫恒濕環(huán)境要求的投入(即設(shè)備功率加大，能源耗用量隨之會有所增加)。

上述保溫棉的處理時(shí)間應(yīng)是在夏季到來之前進(jìn)行處理，否則屆時(shí)炎熱天氣時(shí)其上部空間環(huán)境極為惡劣，同時(shí)操作需適當(dāng)利用吊頂板之吊桿。

安裝機(jī)翼型流風(fēng)機(jī)盡量安裝在土建墻上，這比布置在屋面上其實(shí)效果要好，且畢竟現(xiàn)再在鋼結(jié)構(gòu)屋面上開洞，并增加骨架安裝風(fēng)機(jī)其難度已相當(dāng)大。

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