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  2. 鋼結構屋板的選擇,由你來決定

    發布時間:2018-12-28 11:21          

    ?近年來隨著各行業的快速發展,各地區在建設大跨度鋼結構廠房中多為鋼結構屋面,對于屋面圍護型式多為彩板加保溫棉方式。但是在高溫高濕廠房中如何防結露、保溫則是屋面最薄弱環節,特別是冷凝水產生會直接影響企業生產,本文對此類屋面中常見的一些防結露、保溫問題進行了探討,從蘭州煙廠聯合車間的具體案例中提出了高溫高濕廠房中如何防結露、保溫的一些預防及處理措施。

    其基本型式:(由下向上)檁托→主檁條→次檁條→彩鋼板(底板)→保溫層(一般為巖棉或玻璃絲棉)→專用卡具→彩鋼板(面板)。?

    01

    普通屋面在高溫高濕環境下存在的問題

    蘭州煙廠的制絲車間、卷接包車間、平均溫濕度為(26±2℃、65±5%),屋面采用一般彩鋼屋面。冬季生產時車間內有大量冷凝水落下。初步認為是隔氣層效果不好引起的。而屋面內的玻璃棉自身PVC隔氣層或鋁箔隔氣層,隔氣效果基本可以,問題出現各卷玻璃棉隔氣層是不可能達到完全密封。所以在玻璃棉自帶隔氣層無法完全密封的前提下,室內熱濕空氣在水氣壓力的作用下可以滲透到最外層壓型鋼板的內側,在室內外溫差達到冷凝臨界點時易產生冷凝水,產生的冷凝水落到玻璃棉內,使玻璃棉保溫效果降低,從而加重冷凝結露現象,如此惡性循環到室內濕空氣形成飽和水時,多余冷凝水從玻璃棉卷邊的縫隙掉落車間中,隨著室外溫度越低則冷凝水量也形成越多,從而嚴重影響車間內的正常生產。給工廠造成較大的經濟損失。部分嚴重的車間曾經用吊頂板來解決,但效果不理想。

    02

    屋面改造及方案確定

    通常情況下在鋼結構廠房中,屋面系統在結構為鋼梁加檁條和網架結構加主次檁的情況下,屋面圍護結構??煞忠韵聨最悾?①單層彩鋼板加玻璃棉,這類屋面由于無法完全密封,從而導致水蒸氣滲透玻璃棉到達屋面鋼板的內側,形成冷凝水。另外玻璃棉是連續鋪設的,在檁條處的玻璃棉被連接卡具及外層鋼板壓扁(此處厚度小于5mm厚度),該處保溫層也就失去保溫的作用,在檁條處形成了冷橋,這也是屋面體系中薄弱點,再著由于玻璃棉的隔氣層完全喪失隔氣能力,鋼板與鋼板連接也不可能達到完全密閉,也就是說該體系的屋面仍然是敞開式屋面,這種體系的屋面產生冷凝水也說必然的。?⑦雙層彩鋼板中間加玻璃棉?  因雙層鋼板系統也存在底層鋼板的連接縫不能完全密閉,導致水蒸氣從底層鋼板連接縫,滲透到中間層的玻璃棉中,使玻璃棉完全喪失保溫能力。所以單、雙層鋼板加玻璃棉,均有漏氣的現象,不能滿足高溫高濕廠房如煙草行業廠房的要求,對于通常情況下無高溫高濕要求的庫房或廠房則可以滿足要求。?③直接鋪設聚苯材料夾心復合板,該作法主要采用中間為聚苯板的夾心板,而聚苯板它是由聚苯顆粒組成,不能保證閉孔結構,導致隔氣性能差引起保溫隔熱性能降低。同時阻燃性能差,燃燒時產生一定量有毒氣體,一般鋼板容易生銹老化,維修也十分困難,一般使用在臨時工房或使用要求較低的工房。

    03

    工程案例分析

    蘭州煙廠的制絲車間、卷接包車間廠房原屋面采用雙彩板夾玻璃棉保溫屋面。在廠房第一個冬季生產中,由于冷凝水大量落入車間,迫使車間停產,嚴重影響到廠里的生產計劃,給企業帶來較大的經濟損失。企業決定對屋面進行改造。我們初步分析得出以下結論:在冬季室內外溫差較大的地區,室內車間又是高溫高濕度的情況下同時屋面無法達到完全密封的情況下,濕空氣很容易滲透到最外層彩板形成冷凝結露現象。要避免以上現象需要注意以下兩個方面:?①從研究屋面圍護型式上分析,采用最新工藝:直鋪屋面;減少屋面底板與面板的冷橋。使屋面最大化的密封嚴實。?②在對保溫方案對比中,不僅只注重保溫材料的初始性能,應更加重視保溫材料的長期性能,尤其在吸水后的性能對比。?a.進行屋面隔氣層施工:?  改造前的屋面就是隔氣層有問題導致原有屋面超細玻璃棉完全喪失保溫性能而失敗,現在來看超細玻璃棉自帶鋁箔達不到隔氣效果。本次改造中我們對隔氣層從以下幾個方面考慮解決:?A.將原有鋼屋面壓型鍍鋁鋅板與壓型鍍鋁鋅板之間板縫縱橫兩個方向全部用膠帶封口。(可以理解第一層隔氣層)?B.原有屋面卡具鉚接后屋面全面積鋪設0.3厚塑料薄膜隔氣層,所有接縫全部用膠帶粘接。(該層是屋面系統中正式隔氣層),?C.我們將第一層40厚擠塑板鋪設完成后增加一層次分明0.1厚塑料薄膜隔氣層,所有接縫全部用膠帶粘接來加強隔氣層效果,提高本屋面系統的密閉性??傊?,隔氣層好壞是產生冷凝水直接原因之一,否則由于隔氣效果不好,產生冷凝水,冷凝水落在吸水保溫材料中又降低保溫效果,如此往返造成惡性循環最終導致屋面系統徹底失敗。通過以上四層分析并施工完成后觀察,其隔氣效果基本能滿足車間使用性能,已經防止冷凝水產生。?b.選擇合適的保溫材料。我們經過反復比較,一致認為擠塑板(XPS)比較符合本工程要求。擠塑板㈣是一種硬質保溫隔熱材料,屬連續均勻的表層及閉孔結構,這些蜂窩結構的結合在一起形成一定厚度,完全不會出現空隙,使該產品具有優越的保溫性能,良好的抗水性能和高抗壓性能,?A.出色的保溫性能、超常的耐久性能?,擠塑板具有出色的保溫隔熱性能,同時其穩定的化學結構和物理結構具有超常耐久性能,其保溫性能隨時間有變化很小即時使用50年之后其保溫性能仍然能保持在開始時的80%以上。?B.良好的抗水性能:擠塑板具有緊密的閉孔式蜂窩結構、聚苯乙烯本身的分子結構也不吸水,因此令其擁有極佳的抗水防潮和防滲性能。板的體積吸水率小于是1%(水氣透濕系數小于3ng/TPa?m?s1)比其他硬質保溫材料如聚氨脂、EPS等的吸水率低。?C.卓越的抗壓高性能?  擠塑板是一種輕質高強度板材,在密度不超過40情況下抗壓強度可高350kPa以上,具有良好的抗壓性能。另其良好抗壓性能即使浸泡在水中也幾乎毫無改變這一特點在其它保溫材料中是沒有的。?D.高品質的環保型產品:?  擠塑板的化學性質穩定,沒有有害物質的揮發、更不會發生有害汽體是可回收的環保產品。?c.屋面防水層處理:一般鋼結構廠房屋面采用彩鋼板為防水面板,由于煙廠車間的特殊環境,我們決定采用密封性和保溫性能更好的復合PVC高分子防水卷材。復合PVC高分子卷材防水,其優點大致如下:?A.PVC高分子卷材防水保溫性能比屋面彩板好很多。由于防水卷材延展性好,屋面的拐角及檐口處的密閉性也更好。?B.由于PVC是熱塑材料,可以對接縫進行熱風焊接,使接縫處連續均勻、密實牢靠,其防水高性能及壽命與母材相同。保證PVC防水系統在使用期間的完整性和防水效果?C.在國家建筑材料工業建筑防水材料產品質量監督檢驗測試中心出具的檢驗報告中,在九項物性檢驗中,其人工化處理時間為2000h,而國家規定的測試標準時間為720h。如果按照720h相當于10年壽命推算,2000h相當于27年壽命,其使用壽命可以達到25年以上。?D.PVC材質為高分子合成材料,其短裂伸長率可達250%。該材料具有抵抗室外溫度變化要求。?E.PVC防水維修簡單,損壞處可用一小塊滲耐PVC卷材將破損處焊接牢固形成一個“補丁”。即可解決滲漏現象的發生。此“補丁”程序維修方便且成本低廉。

    04

    使用效果

    州煙廠屋面改造施工完成并投入使用。當年氣溫進入-10℃以下,車間內部的底板、檁條各個節點均無結露情況。無冷凝水形成。保證企業的正常生產。經過幾年的跟蹤觀察,使用效果一直良好。屋面改造取得成功。?5?結論?  通過本次改造蘭州煙廠聯合工房屋面,從根本上解決了結露問題,從而證明,我們根據自己的屋面實際情況采取相應的技術方案是可行,為以后煙廠聯合工房及類似有特殊要求廠房屋面改造或新建提供了參考。?

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