高溫高濕環(huán)境下，室內(nèi)溫度高于室外溫度，高溫水蒸氣與屋面鋼板接觸，使室內(nèi)形成冷凝水；同時部分水蒸氣滲透入鋼板螺釘孔、板縫等部位內(nèi)部，使鋼板、螺釘氧化，加快其腐蝕速度，影響屋面結(jié)構(gòu)的安全與使用壽命。


        針對項目高溫高濕的特點，武漢神盾防水防腐工程有限公司設(shè)置有效防止屋面產(chǎn)生銹蝕、冷凝的防水保溫系統(tǒng)。

屋面防水保溫設(shè)計

        工程屋面防水保溫設(shè)計，濕部采用304不銹鋼鋼板（能夠更好地防止屋面產(chǎn)生腐蝕），其余部位采用鍍鋁鋅壓型鋼板，上設(shè)連續(xù)密閉PE 膜隔汽層，并錯縫搭接鋪設(shè)雙層XPS 保溫板，同時采用“AISI 316不銹鋼螺釘+塑料套筒”防腐蝕、防冷橋?qū)Ｓ镁o固件系統(tǒng)。



屋面防銹蝕、冷凝技術(shù)

        屋面系統(tǒng)既防水、保溫，又防銹蝕、冷凝，采用兩層0.25 mm厚的PE膜、XPS保溫板、AISI 316不銹鋼螺釘及保溫套筒，則是防止產(chǎn)生銹蝕和冷凝的關(guān)鍵。


1、 PE膜隔汽層

        鋼結(jié)構(gòu)廠房車間內(nèi)部溫度高、濕度大，如直接在屋面鋼板上設(shè)置保溫層，水蒸氣會沿著屋面鋼板的板縫向上滲透，在保溫層部位凝結(jié)成冷凝水，導(dǎo)致保溫層保溫效果降低；且固定螺釘長期浸泡在被水滲透的保溫層中，腐蝕速度也會加快。


        研究后工程采用具有較優(yōu)氣密性、水密性的PE膜隔汽層，作為保溫層的輔助層，設(shè)置于鋼板上方、保溫層下方，與整個屋面系統(tǒng)通過固定螺釘緊密地結(jié)合為一體，有效降低了屋面結(jié)構(gòu)層中產(chǎn)生冷凝水的可能，并能抵御內(nèi)部風(fēng)壓，降低總的風(fēng)荷載。PE膜隔汽層在建筑物周邊位置和所有穿出構(gòu)件處采用丁基膠帶完全密封，有效阻止冷熱空氣的對流。



        此外，本工程屋面采用兩層PE膜錯縫搭接，即使第1層PE膜穿孔或密封不嚴密，第2層PE膜仍能提供二次保險。



2, XPS保溫層

        XPS保溫板擁有連續(xù)均勻的表層及閉孔式蜂窩結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)波紋材料相比，其保溫隔熱性能、抗?jié)穹莱毙阅芗翱箟盒阅芨鼮閮?yōu)越，同時具有質(zhì)量輕、易安裝、使用壽命長等優(yōu)點。用于屋面的XPS保溫板最小安裝厚度不低于40 mm。


1）造紙車間

設(shè)計條件：T內(nèi)=40 ℃、h=85%；天津冬季室外溫度T外=-10 ℃；維護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻Ro.min =1.265（m2·K）/W，維護結(jié)構(gòu)傳熱阻Ro=R內(nèi)+Ro.min+R外=1.658 （m2·K）/W，屋面保溫板修正系數(shù)=2，則選取Ro=3.3（m2·K）/W；屋面選用的XPS保溫板導(dǎo)熱系數(shù)為0.030 W/（m·K）。冬季保溫時，可計算得出所需保溫板的厚度d為90 mm。

        建議：因室內(nèi)溫度最高可達40 ℃，為降低冷凝、結(jié)露的風(fēng)險，造紙車間屋面XPS保溫板的厚度宜取100 mm。

2）制漿車間

        設(shè)計條件：T內(nèi)=31 ℃、h=80%；天津冬季室外溫度T外=-10 ℃；T露=28 ℃；維護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻Ro.min =1.1（m2·K）/W，維護結(jié)構(gòu)傳熱阻Ro=R內(nèi)+Ro.min+R外=1.258（m2·K）/W，屋面保溫板修正系數(shù)=2，則選取Ro=2.316（m2·K）/W；屋面選用的XPS保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.030 W/（m·K）。冬季保溫時，可計算得出所需保溫板的厚度d為68 mm。

        建議：因室內(nèi)溫度最高可達31 ℃，為降低冷凝、結(jié)露的風(fēng)險，制漿車間屋面XPS保溫板的厚度宜取70 mm。

        本屋面工程系采用錯縫鋪設(shè)雙層XPS保溫板，在PE膜隔汽層上方形成一個連續(xù)的保溫層，能夠保證室內(nèi)的熱量不散失，不會出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象。


3）緊固件系統(tǒng)

        緊固件占建筑構(gòu)成成分的比例不到20%，卻承擔建筑80%的安全責任，且不易維修、更換，緊固件選型不當，不僅影響建筑安全，同時可能帶來額外的維修、更換費用，因此其設(shè)計和使用壽命應(yīng)與建筑物相同。


        瑞士聯(lián)邦技術(shù)研究院的研究發(fā)現(xiàn)，全部采用碳鋼螺釘，屋面導(dǎo)熱系數(shù)提高3.3%，即整體屋面的保溫性能降低3.3%；全部采用不銹鋼螺釘，整體屋面的保溫性能降低1.1%；全部采用塑料類固定件，則整體屋面的保溫性能降低更少。


        這是因為常溫下鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)為48~58 W/（m·K），約為不銹鋼熱傳導(dǎo)系數(shù)的4倍，而不銹鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)又是PA塑料套筒的3.4倍，因此，本工程采用的“塑料套筒+不銹鋼螺釘固定系統(tǒng)”為熱損失影響最小的組合，能夠最大限度避免屋面出現(xiàn)冷凝結(jié)露、腐蝕現(xiàn)象，延長屋面系統(tǒng)的服務(wù)壽命。


4）PVC防水卷材

        屋面防水卷材采用藍色聚酯纖維織物內(nèi)增強型PVC防水卷材，具有耐化學(xué)腐蝕、離火自熄、抗穿孔能力強、尺寸穩(wěn)定性及水蒸氣滲透性好等優(yōu)點。


5）無紡布隔離層

        由于PVC防水卷材含增塑劑，與XPS保溫板接觸后會發(fā)生增塑劑遷移的現(xiàn)象，降低屋面系統(tǒng)的使用壽命。因此，本工程在XPS保溫板與PVC防水卷材之間添加了無紡布隔離層，使卷材與XPS保溫板不直接接觸，從而保證了屋面防水系統(tǒng)的使用壽命。