鋼結(jié)構(gòu)由于自重輕、施工周期短、抗震強(qiáng)、韌性好,具有很多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于大跨度、高聳、重載工程,如大跨度橋梁、展覽館、體育中心等,已被公認(rèn)為綠色環(huán)保型產(chǎn)品,符合可持續(xù)發(fā)展的政策。20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,已經(jīng)成為全球房屋建筑領(lǐng)域采用最多的建造方式,與之配套的輕質(zhì)屋面系統(tǒng)也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
1.輕質(zhì)屋面系統(tǒng)概述
改革開(kāi)放以來(lái),國(guó)家不斷加大公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了更廣泛地應(yīng)用,大跨度、大空間、大懸挑的結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越多,與之配套的輕質(zhì)、保溫、防水、抗震、防火、安裝方便的輕質(zhì)節(jié)能屋面系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館,工業(yè)廠房,物流倉(cāng)儲(chǔ),車(chē)站碼頭等大型公共建筑。
2.輕質(zhì)屋面系統(tǒng)的現(xiàn)狀
目前我國(guó)還沒(méi)有輕質(zhì)屋面的具體標(biāo)準(zhǔn),習(xí)慣將運(yùn)用輕質(zhì)材料制成的屋面稱(chēng)為輕質(zhì)屋面。輕質(zhì)屋面主要有拱結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等等,這類(lèi)屋面多用于較大跨度的公共建筑,大體上可以分為兩類(lèi):★金屬屋面系統(tǒng); ★采光屋面系統(tǒng)。
2.1金屬屋面系統(tǒng)
隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展,大跨度、多造型的金屬屋面因施工工期短,平整度好,已經(jīng)大面積應(yīng)用在公共建筑、大型廠房等領(lǐng)域
2.2采光屋面系統(tǒng)
采光屋面:主要由玻璃、聚碳酸酯板、亞克力板以及膜結(jié)構(gòu)等材料制作的屋面。具有時(shí)尚美觀,通透性強(qiáng)的特點(diǎn),屋面外形變化多樣,受到了越來(lái)越多的建筑師和業(yè)主的青睞。
3. 存在問(wèn)題
盡管輕質(zhì)屋面系統(tǒng)取得了巨大發(fā)展,但是無(wú)論是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是施工的方式方法,都還存在不少問(wèn)題亟需解決。
3.1滲漏水
屋面的基本作用是防水、保溫和隔熱,屋面滲漏水問(wèn)題一直是設(shè)計(jì)師和業(yè)主頭疼的問(wèn)題之一。屋面滲漏已經(jīng)成為建筑業(yè)的一大質(zhì)量通病,直接影響了建筑物的使用壽命, 不僅會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,還帶來(lái)了不良的社會(huì)影響。屋面漏水之所以很難避免,其成因非常復(fù)雜??傮w來(lái)看,大體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:設(shè)計(jì)不科學(xué),施工組織不合理,材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)。
3.1.1設(shè)計(jì)不科學(xué)
由于初始設(shè)計(jì)時(shí)考慮不夠全面,造成在設(shè)計(jì)屋面時(shí)對(duì)各種板材的連接節(jié)點(diǎn)和天窗孔洞設(shè)計(jì)不科學(xué)等等,從而為屋面出現(xiàn)滲漏水問(wèn)題埋下了隱患。
3.1.2施工組織不合理
★未嚴(yán)格按照科學(xué)施工程序施工;
★施工方法復(fù)雜,容易對(duì)屋面造成破壞,為漏水留下了隱患。
3.1.3防水材料不過(guò)關(guān)
目前輕質(zhì)屋面的防水處理一般采用密封膠和丁基膠帶等材料,很難克服老化和熱脹冷縮應(yīng)力破壞。而且連接孔因熱脹冷縮而變形、螺絲松動(dòng)或變形、表面裂開(kāi)等都是導(dǎo)致漏水的原因。
3.2抗風(fēng)壓不足
屋面的作用遠(yuǎn)不止保護(hù)內(nèi)部免遭天氣的影響。從結(jié)構(gòu)上考慮,屋面也必須抵擋風(fēng)、雪荷載及活荷載,但是由于種種原因,不少建筑都因抗風(fēng)壓?jiǎn)栴}而造成了很大損失。產(chǎn)品的連接方式和本身強(qiáng)度大小決定了這個(gè)屋面系統(tǒng)的抗負(fù)風(fēng)壓性能。
3.3施工難度大、周期長(zhǎng)
很多屋面系統(tǒng)需要使用專(zhuān)用機(jī)器進(jìn)行安裝,對(duì)施工人員的技術(shù)要求較高,需要進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn),不僅導(dǎo)致安裝周期長(zhǎng),還增加了施工成本。
3.4降噪不理想
屋面降噪是建筑設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題。特別是一些大型公共建筑如劇院、音樂(lè)廳、體育館、候機(jī)樓等對(duì)噪聲都有較高要求?,F(xiàn)行的很多結(jié)構(gòu)方式難以有效實(shí)現(xiàn)降噪功能。
3.5隔熱效果不好
屋面是接受太陽(yáng)光輻射熱的主要界面,加強(qiáng)屋面的
保溫隔熱性能對(duì)改善建筑的熱工性能,達(dá)到建筑的節(jié)能降耗具有重要意義,如何有效地做好建筑隔熱工作,建立可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境是值得探討的問(wèn)題。建筑隔熱技術(shù)越好,傳向室內(nèi)的熱量就越少,同時(shí)建筑外表向室外散發(fā)的熱量就越多。
目前輕質(zhì)屋面對(duì)隔熱問(wèn)題一般采取外加遮陽(yáng)罩、涂反射膜等辦法應(yīng)付,效果不太理想。(來(lái)源:世界金屬導(dǎo)報(bào))