裝配式屋面瓦系統(tǒng)簡(jiǎn)介

魏 偉（常州華美建筑材料有限公司，江蘇 常州 213000）

近幾十年來，我國城市坡屋面結(jié)構(gòu)型式主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段主要是采用空心樓板(也稱作多孔樓板)作屋面，然后進(jìn)行防水處理并蓋瓦。顯然這種方法，由于空心樓板是在工廠加工完成的，現(xiàn)場(chǎng)施工較快，消耗材料少，成本低，但抗震性差。于是2003年，建設(shè)部規(guī)定，在新建、改建、擴(kuò)建的工業(yè)與民用建筑工程中，禁止使用預(yù)制混凝土板（預(yù)應(yīng)力空心板、非預(yù)應(yīng)力空心板、混凝土平板、混凝土槽形板），坡屋面結(jié)構(gòu)型式也進(jìn)入了第二個(gè)階段，廣泛使用整體混凝土現(xiàn)澆屋面。鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面的最大優(yōu)點(diǎn)是抗震性好，但現(xiàn)場(chǎng)施工周期長，首先須搭建模板，再配扎鋼筋，然后澆注混凝土，等待混凝土硬化后，再拆除模板，材料浪費(fèi)也很大。后期還要在屋面鋪蓋防水層和保溫層，最后再蓋瓦，總體成本大大提高。

經(jīng)過近二十年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)整體混凝土現(xiàn)澆屋面還存在著另外一些問題，比如對(duì)于坡度較大的坡屋面，由于混凝土現(xiàn)澆時(shí)要向下滑移，坡屋面上部很難搗實(shí)，整個(gè)坡屋面混凝土密度不均勻，加上熱脹冷縮的作用，一段時(shí)間后，整體屋面不可避免的會(huì)產(chǎn)生裂縫，甚至?xí)逊浪聿睦瓟?，造成滲水漏水。這就是為什么現(xiàn)在頂層屋面滲水漏水問題日益嚴(yán)重的原因之一。

近幾年，國家大力倡導(dǎo)和推廣裝配式建筑，并給出了很多優(yōu)惠政策，各地正在探索和實(shí)踐各種裝配式建筑的型式和方法。我公司在江蘇省建筑科學(xué)研究院的支持下，對(duì)裝配式坡屋面瓦系統(tǒng)也進(jìn)行了探索和研究，設(shè)計(jì)并實(shí)施了多種方案，搭建了樣板房，獲得了很多試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下。

裝配式坡屋面瓦系統(tǒng)的主體之一是裝配式坡屋面板，其本質(zhì)是：將型鋼與鋼筋混凝土結(jié)合起來，作為承重構(gòu)件并能與建筑物的大梁焊接成一整體，同時(shí)結(jié)合保溫層與防水層，形成一塊塊多功能的可裝配的屋面板，在建筑現(xiàn)場(chǎng)方便拼裝成一個(gè)確保防水的完整坡屋面。圖1是一種實(shí)心鋼筋混凝土屋面板，兩側(cè)由槽鋼或C型鋼包裹，中間是保溫板，最上面是金屬防水板，冷彎角鋼既起連接金屬防水板和保護(hù)保溫板作用，還有支持掛瓦條和瓦的重量作用。

圖1 實(shí)心鋼筋混凝土屋面板結(jié)構(gòu)圖

圖2是這種實(shí)心鋼筋混凝土裝配式屋面板的實(shí)物照片。裝配式屋面板的長度最長可達(dá)9m，平均承載大于2kN/m2。

圖2 實(shí)心鋼筋混凝土裝配式屋面板

圖3是空心鋼筋混凝土裝配式屋面板，這種屋面板能夠在同樣的載荷下大幅減輕自身重量，適用于跨度較大的屋面。

圖3 空心鋼筋混凝土裝配式屋面板結(jié)構(gòu)圖

圖4是一種空心鋼筋混凝土裝配式屋面板的實(shí)物照片。在此屋面板的底部?jī)啥祟^預(yù)埋有安裝連接鋼板，以方便與屋頂?shù)募沽?、外墻的圈梁裝配成一體(可采用螺栓固定，也可以焊接固定)。

圖4 空心鋼筋混凝土裝配式屋面板

保溫材料既可以采用聚苯板等較硬實(shí)的材料，也可以采用巖棉板等較柔軟的材料。

防水方面不使用有機(jī)材料（畢竟有機(jī)材料容易老化，強(qiáng)度較低），而是應(yīng)用金屬薄板壓碾成帶凹凸槽的扣板型防水板。這種金屬防水板鋪在保溫材料之上，并與混凝土板兩側(cè)的冷彎角鋼固定牢固，形成一個(gè)集承重、保溫、防水于一體的“三明治”式的屋面板。該板運(yùn)輸?shù)焦さ仄鸬蹙臀粫r(shí)，金屬防水板的兩側(cè)邊凹凸相扣，對(duì)準(zhǔn)放下即可，如圖5所示。最后所有金屬防水板兩側(cè)邊之間的凹凸相扣處可用咬合鉗鎖死，于是建筑的一整面坡都由金屬防水板扣咬在一起了，而且扣咬處高出板面20mm以上，防水能得到可靠保證。

圖5 “三明治”式屋面板

金屬防水板材料取材廣泛，高檔的可采用鋅鈦板，壽命可達(dá)到80~100年。也可采用鋁合金板，它具有自我防銹功能，在大氣中，其表面可形成一致密的氧化層，防止金屬繼續(xù)氧化銹蝕，而且可以進(jìn)行多種表面處理。低檔的可采用鍍鋅鋼板和彩鋼板等材料。對(duì)于坡度較大的坡屋面，為了防滑，可采用錘紋鋁板、壓花鋁板等作金屬防水板。

這種裝配式屋面瓦系統(tǒng)的安裝分兩個(gè)步驟，第一步是屋面板起吊就位和安裝焊接、防水板相嵌鎖扣；第二步就是安裝掛瓦條、屋脊防水處理和蓋瓦，如圖6所示。

圖6 裝配式屋面瓦系統(tǒng)安裝步驟

屋檐下口可用水泥砂漿填充粉刷，也可安裝金屬包檐板、金屬排水溝、金屬網(wǎng)板等建筑裝飾材料。

從圖7中可看出，屋脊處用自粘鋁箔卷材粘貼到金屬防水板上，確保兩坡面匯交處的防水。掛瓦條采用金屬制品，可很方便地用自攻螺釘固定在金屬防水板的凸起鎖扣處。采用金屬掛瓦條還有一個(gè)好處是，二根掛瓦條接頭處可以相互搭接在一起。

圖7 屋脊處用自粘鋁箔卷材

金屬掛瓦條全部安裝好后，首先掛主瓦，然后掛屋面兩側(cè)的檐口瓦，最后掛屋面頂部的脊瓦，如圖8所示。

圖8 掛瓦完成圖

圖9是華美裝配式屋面系統(tǒng)樣板房的實(shí)物圖，屋面底部，各屋面板之間的縫隙可貼上網(wǎng)格布，然后批灰刷白。

圖9 裝配式屋面系統(tǒng)樣板房

如果裝配式屋面板的混凝土部分采用加氣混凝土或陶?；炷恋容p質(zhì)材料生產(chǎn)，則還可省去保溫層，整個(gè)屋面板重量大大減輕，如圖10所示。

圖10 輕質(zhì)裝配式屋面板

裝配式屋面板上層本身就是金屬板，因此也可直接用在金屬屋面的建筑物設(shè)計(jì)上。省去蓋瓦，增加一些金屬屋脊等金屬飾品，就是一個(gè)很完美的金屬屋面方案，如圖11所示。

圖11 金屬屋面案例

經(jīng)測(cè)算，應(yīng)用裝配式屋面瓦系統(tǒng)與現(xiàn)澆屋面瓦系統(tǒng)相比可節(jié)約成本30%~40%，屋面重量大大減輕，建筑工期大幅縮短，防水更加可靠。這種裝配式屋面瓦系統(tǒng)將有著廣闊的應(yīng)用前景。