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【摘 要】论文结合新疆国际会展中心金属屋面工程施工方案分析其施工技术、重难点及解决方案，为大型金属屋面抗风、防水、防雷以及保温隔热提供了参考。
【Abstract】Combined with the construction scheme of metal roof engineering of Xinjiang International Convention and Exhibition Center， this paper analyzes its construction technology， key and difficult points and solutions， and provides a reference for wind resistance， waterproof， lightning protection and thermal insulation of large metal roof.
【关键词】防水与挡雪;焊接;交叉施工;协调;管理
【Keywords】waterproof and snow protection; welding; cross construction; coordination; management
【中图分类号】TU765 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）06-0181-02
1 工程概况
新疆国际会展中心项目主要包括会议中心及展览中心，会议中心为“明月”造型，屋顶平面呈椭圆形，从上向下看椭圆长轴长169m，短轴宽87m，中心最高点标高为50.1m，外侧为大面积弧形景观窗和双层弧形金属屋面，内层是防水保温直立锁边铝镁锰合金板屋面，外层为装饰铝板。另在会议中心外围一圈布设一道排水天沟，满足屋面系统的排水要求。整个屋面结构清晰，有明确的布局、强烈的视觉导向。
2 工程重点难点分析及施工技术措施应用
2.1 屋面系统防水与挡雪
金属屋面工程，除了体现整体建筑的外观，屋面的防水是关键问题。直立缝锁边屋面系统，通过其自身的构造设计及通长板型的布置，系统自身的防水性能比较优越。根据常规工程的经验，涉及天沟、天窗、开孔等位置处时，比较容易引起漏水的地方，需要做好充分的防水措施，确保整体屋面的防漏性能。本工程屋面天窗较多，除了在展厅等屋顶上存在平面天窗外，还存在斜天窗、圆弧形侧开天窗等。天窗采光材料存在中空夹胶玻璃及中空聚碳酸酯阳光板这2种材料。本工程屋面天窗中，除平天窗外，其余的侧天窗及斜天窗均为不规则天窗，其体型有大小、外表不规则。如何解决屋面天窗本身的泛水、防水问题极为重要。
2.1.1 天沟的防水设计
天沟处的构造处理涉及屋面板与不锈钢天沟这2种材质的连接处理，为解决天沟溢水现象，可从泛水板、滴水片、挡水板、溢流口这几个方面加以控制，确保整体排水顺畅。天沟处泛水板，其功能主要为天沟上部作为披水板，及天沟下部作为挡水用的密封板，其连接方式为将泛水板两端翻边，靠屋面内部一侧上翻，而与天沟接触面下翻，泛水板用螺钉固定在方管上，这样可以防止雨水飞溅落入屋面内侧。考虑到极端天气的不断出现，排水系统采用虹吸系统，为防止大暴雨的突然侵袭，致使虹吸不能及时将雨水导流，而产生“回流”现象致使雨水飞溅，故在天沟雨水斗的位置设置防溅板，杜绝因为雨水回流而使雨水飞溅到屋面系统内部。
2.1.2 天窗边的防水设计及泛水板的施工
天窗系统从材料上分为阳光板天窗和玻璃天窗，从开启方式上分为开启天窗和固定天窗，会展中心设有防火玻璃窗。天窗较多，面积较大且分布比较集中，这样对天窗的防水处理提出了较大的难度。屋面系统与天窗系统的连接显得尤为重要[1]。
2.1.3 屋面开洞的防水设计
根据建筑使用功能的需要，屋面上时常会出现屋面穿管的处理形式，以此保证满足其他专业功能要求。通常，先按管径将底板和面板进行裁割，板头刷防锈漆。底板下侧用钢筋加固，板头采用泛水配件收口，板面用高密度保温棉铺设，加强面板刚度，防止安装时工人在面板上行走将面板踩坏，开孔处按照设计方案可采用第一道屋面板与开孔防水板焊接技术，同时进行二道防水的铺设，使整个屋面系统形成一个整体的防水系统，并在洞口四周做好防水导流的构造措施。
2.1.4 屋面挡雪杆设计
新疆地区夏季炎热少雨，冬季寒冷多雪。本工程为面积较大的会展会议中心，对挡雪有了更高的要求。结合以往工程经验，在檐口及天沟位置设置挡雪杆，一是防止屋面的积雪滑落对下部人员或建筑造成危害;二是防止屋面大块的积雪滑落天沟内一时无法融化造成天沟边雪水水汽渗入屋面构造内，并对排水系统造成堵塞。可以让屋面雪水有序地流入天沟顺利排水，同时，配合天沟内的电热系统保证在板端处和天沟内部不积雪积冰。
2.2 防尘
新疆地区气候属典型的大陆性干旱气候，常年干旱，光照时间长，容易产生扬尘天气。所以对金属屋面本身的自洁性能和排水系统的防尘性能有一定的特殊要求。①由于铝单板表面使用氟树脂材料，可在表面形成较高结晶度且難溶于溶剂中，涂层氟单体中加入配比能团单体使其共聚，从而降低涂层含氟碳结晶度物质共聚，并保证氟共聚可溶于溶剂中，配比形成制得含氟涂料。合成的氟碳涂料较其他涂料具有更高的结晶度，有很好的自洁性能。②干旱的天气对于排水系统来说，杂物和尘沙一旦进入排水管路内，就会导致排水不畅，甚至堵塞排水管道，所以为防止这种现象的出现，本工程选用具有防沙功能的虹吸落水斗，并且在落水斗外部设置防尘罩，防止杂物、尘沙等落入阻塞排水管道。 2.3 屋面防结露
在建筑金属屋面围护结构中，其金属外表与内部温度形成相对热流，导致整个屋面体系成为传热层面导梁造成房间的耗冷量增加，浪费供冷的能源，形成冷桥现象。为防止冷桥现象发生，在建筑的不同部位采取如下措施。
2.3.1 屋顶节能构造的设计
首先，设计采用具有A级不燃性，厚度指標100mm的玻璃纤维棉，平均温度70℃保温隔热体材料，玻璃纤维保湿棉导热系数≤0.043W/（m·K）。功能：材料必备的保温性、隔声性满足构造功能要求，在北方区域使用要防止冷桥现象，阻隔外部冷环境，对噪声源击打具有直接传递隔绝的效果。其次，高强度铝支座选用隔热垫片，橡胶绝缘隔热垫片的技术作用：一是保证金属隔热保温作用，阻断热能传导，具备隔断冷桥现象的作用;二是由于铝金属与钢材直接接触会产生及引起电解化学反应，绝缘垫片功能阻止铝合金材料与钢结构材料直接接触，是比较科学的技术手段;三是由于铝合金材质屋面具有热胀冷缩特性，其金属板自身在季节温度变化时，整个屋面系统可根据气温变化沿支座方向自由滑动、伸缩。此板型功能避免由于气温的变化较大时，金属屋面板纵向由于表面温度引起的伸缩，使直立锁边咬合缝发生错位，引起直立边渗水的现象。
2.3.2 天沟防冷桥的设计
天沟分项工程和金属屋面分项工程本为2个分项工程独立的构造体系，在天沟分项与金属屋面分项交接面，是2个体系交会散热集中汇集点，在分项天沟部位四周与分项金属屋面结合交会节点面，通常设置保温棉隔热层，减少天沟系统与屋面室内的热量传导，不仅防止和阻断冷桥的发生，同时，达到屋面体系的建筑节能效果。
2.3.3 室内外交接的防冷桥设计
室内外交接处是热量流失较为严重的部位，也是冷桥现象发生较为集中的部位，故应在此部位需做出特殊的处理。在室内外交界处建立一道封墙，室内、室外封板均采用彩钢板，在彩钢板中间填充50mm厚保温棉，并在彩钢板之间建立骨架系统，以增加封墙的刚度，既能达到保温隔热的要求，又能达到建筑美观的效果[2]。
2.4 冬季施工焊接
本项目工程所在地位于新疆乌鲁木齐，春秋短暂，夏冬漫长。本工程的施工周期主要在当年11月至第二年5月，正值一年的冬季时节，做好冬季施工准备措施，是保障屋面整体施工质量的一个关键环节。屋面板所采用的铝镁锰合金材料，是直立缝锁边咬合屋面系统的核心构成。采用铝镁锰屋面系统的最大优点是突出铝合金材料本身的可塑性、可焊接性，屋面板开孔、接缝、穿孔等部位均可采用焊接方式，屋面板构造形成整体的汇水性，增强了屋面的防水能力。冬季焊接技术如下：①在屋面部位焊接设置，依据部位施工界面设置固定或移动保暖棚，最大限度保证暖棚内温度在0℃以上，暖棚宜采用帐篷;②在焊接前必须进行母材的预热，焊条应在烤箱中保温，使用时也必须放在保温桶内，施工完成应注意焊接后的保温;③冬季焊接时，对大风防护要特别注意，防风措施不到位对焊接质量有非常大的影响，注意防风是冬季焊接的重点内容。
2.5 交叉施工的协调与管理
本工程在施工安装过程中，分项工程比较多。特别是檐口部位与幕墙等部位存在一定的施工交接面，需要重点协调与配合。另外，根据本工程各工序的安排，屋面施工与钢结构施工将同步展开。而钢结构施工作业面的提供，是屋面施工可以顺利展开的前提。对于施工协调的问题主要通过如下办法解决：①工作面的交接。在进行屋面系统安装之前，与相关专业进行工作面的交接工作，提供良好的作业面供金属屋面安装。②作业时间的划分。在进行安装作业面的交接之前与其他专业协调，留出充分的安装周期，保证施工的质量及工期目标的达成。③施工范围的确定。由于在屋面安装过程中，部分作业面可能同时存在多种专业共同施工的情况。及时地划分清楚各专业的施工范围，保证施工的顺利进行。
3 结语
新疆国际会展中心金属屋面工程属于大型金属屋面工程，作为大型公共建筑的屋面，其抗风、防水、挡雪等各项要求高，因此，对施工技术提出很大的挑战。做好工程重难点分析并提供设计和施工解决方案是顺利完成本工程的重要环节。同时，应编制好施工方案，做好总体部署，确定劳动力计划，安排好施工进度计划，以及准备好所需的施工机械设备。
【参考文献】
【1】GB 50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].
【2】GB 50601—2010 建筑物防雷工程施工与质量验收规范[S].
【Abstract】Combined with the construction scheme of metal roof engineering of Xinjiang International Convention and Exhibition Center， this paper analyzes its construction technology， key and difficult points and solutions， and provides a reference for wind resistance， waterproof， lightning protection and thermal insulation of large metal roof.
【关键词】防水与挡雪;焊接;交叉施工;协调;管理
【Keywords】waterproof and snow protection; welding; cross construction; coordination; management
【中图分类号】TU765 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）06-0181-02
1 工程概况
新疆国际会展中心项目主要包括会议中心及展览中心，会议中心为“明月”造型，屋顶平面呈椭圆形，从上向下看椭圆长轴长169m，短轴宽87m，中心最高点标高为50.1m，外侧为大面积弧形景观窗和双层弧形金属屋面，内层是防水保温直立锁边铝镁锰合金板屋面，外层为装饰铝板。另在会议中心外围一圈布设一道排水天沟，满足屋面系统的排水要求。整个屋面结构清晰，有明确的布局、强烈的视觉导向。
2 工程重点难点分析及施工技术措施应用
2.1 屋面系统防水与挡雪
金属屋面工程，除了体现整体建筑的外观，屋面的防水是关键问题。直立缝锁边屋面系统，通过其自身的构造设计及通长板型的布置，系统自身的防水性能比较优越。根据常规工程的经验，涉及天沟、天窗、开孔等位置处时，比较容易引起漏水的地方，需要做好充分的防水措施，确保整体屋面的防漏性能。本工程屋面天窗较多，除了在展厅等屋顶上存在平面天窗外，还存在斜天窗、圆弧形侧开天窗等。天窗采光材料存在中空夹胶玻璃及中空聚碳酸酯阳光板这2种材料。本工程屋面天窗中，除平天窗外，其余的侧天窗及斜天窗均为不规则天窗，其体型有大小、外表不规则。如何解决屋面天窗本身的泛水、防水问题极为重要。
2.1.1 天沟的防水设计
天沟处的构造处理涉及屋面板与不锈钢天沟这2种材质的连接处理，为解决天沟溢水现象，可从泛水板、滴水片、挡水板、溢流口这几个方面加以控制，确保整体排水顺畅。天沟处泛水板，其功能主要为天沟上部作为披水板，及天沟下部作为挡水用的密封板，其连接方式为将泛水板两端翻边，靠屋面内部一侧上翻，而与天沟接触面下翻，泛水板用螺钉固定在方管上，这样可以防止雨水飞溅落入屋面内侧。考虑到极端天气的不断出现，排水系统采用虹吸系统，为防止大暴雨的突然侵袭，致使虹吸不能及时将雨水导流，而产生“回流”现象致使雨水飞溅，故在天沟雨水斗的位置设置防溅板，杜绝因为雨水回流而使雨水飞溅到屋面系统内部。
2.1.2 天窗边的防水设计及泛水板的施工
天窗系统从材料上分为阳光板天窗和玻璃天窗，从开启方式上分为开启天窗和固定天窗，会展中心设有防火玻璃窗。天窗较多，面积较大且分布比较集中，这样对天窗的防水处理提出了较大的难度。屋面系统与天窗系统的连接显得尤为重要[1]。
2.1.3 屋面开洞的防水设计
根据建筑使用功能的需要，屋面上时常会出现屋面穿管的处理形式，以此保证满足其他专业功能要求。通常，先按管径将底板和面板进行裁割，板头刷防锈漆。底板下侧用钢筋加固，板头采用泛水配件收口，板面用高密度保温棉铺设，加强面板刚度，防止安装时工人在面板上行走将面板踩坏，开孔处按照设计方案可采用第一道屋面板与开孔防水板焊接技术，同时进行二道防水的铺设，使整个屋面系统形成一个整体的防水系统，并在洞口四周做好防水导流的构造措施。
2.1.4 屋面挡雪杆设计
新疆地区夏季炎热少雨，冬季寒冷多雪。本工程为面积较大的会展会议中心，对挡雪有了更高的要求。结合以往工程经验，在檐口及天沟位置设置挡雪杆，一是防止屋面的积雪滑落对下部人员或建筑造成危害;二是防止屋面大块的积雪滑落天沟内一时无法融化造成天沟边雪水水汽渗入屋面构造内，并对排水系统造成堵塞。可以让屋面雪水有序地流入天沟顺利排水，同时，配合天沟内的电热系统保证在板端处和天沟内部不积雪积冰。
2.2 防尘
新疆地区气候属典型的大陆性干旱气候，常年干旱，光照时间长，容易产生扬尘天气。所以对金属屋面本身的自洁性能和排水系统的防尘性能有一定的特殊要求。①由于铝单板表面使用氟树脂材料，可在表面形成较高结晶度且難溶于溶剂中，涂层氟单体中加入配比能团单体使其共聚，从而降低涂层含氟碳结晶度物质共聚，并保证氟共聚可溶于溶剂中，配比形成制得含氟涂料。合成的氟碳涂料较其他涂料具有更高的结晶度，有很好的自洁性能。②干旱的天气对于排水系统来说，杂物和尘沙一旦进入排水管路内，就会导致排水不畅，甚至堵塞排水管道，所以为防止这种现象的出现，本工程选用具有防沙功能的虹吸落水斗，并且在落水斗外部设置防尘罩，防止杂物、尘沙等落入阻塞排水管道。 2.3 屋面防结露
在建筑金属屋面围护结构中，其金属外表与内部温度形成相对热流，导致整个屋面体系成为传热层面导梁造成房间的耗冷量增加，浪费供冷的能源，形成冷桥现象。为防止冷桥现象发生，在建筑的不同部位采取如下措施。
2.3.1 屋顶节能构造的设计
首先，设计采用具有A级不燃性，厚度指標100mm的玻璃纤维棉，平均温度70℃保温隔热体材料，玻璃纤维保湿棉导热系数≤0.043W/（m·K）。功能：材料必备的保温性、隔声性满足构造功能要求，在北方区域使用要防止冷桥现象，阻隔外部冷环境，对噪声源击打具有直接传递隔绝的效果。其次，高强度铝支座选用隔热垫片，橡胶绝缘隔热垫片的技术作用：一是保证金属隔热保温作用，阻断热能传导，具备隔断冷桥现象的作用;二是由于铝金属与钢材直接接触会产生及引起电解化学反应，绝缘垫片功能阻止铝合金材料与钢结构材料直接接触，是比较科学的技术手段;三是由于铝合金材质屋面具有热胀冷缩特性，其金属板自身在季节温度变化时，整个屋面系统可根据气温变化沿支座方向自由滑动、伸缩。此板型功能避免由于气温的变化较大时，金属屋面板纵向由于表面温度引起的伸缩，使直立锁边咬合缝发生错位，引起直立边渗水的现象。
2.3.2 天沟防冷桥的设计
天沟分项工程和金属屋面分项工程本为2个分项工程独立的构造体系，在天沟分项与金属屋面分项交接面，是2个体系交会散热集中汇集点，在分项天沟部位四周与分项金属屋面结合交会节点面，通常设置保温棉隔热层，减少天沟系统与屋面室内的热量传导，不仅防止和阻断冷桥的发生，同时，达到屋面体系的建筑节能效果。
2.3.3 室内外交接的防冷桥设计
室内外交接处是热量流失较为严重的部位，也是冷桥现象发生较为集中的部位，故应在此部位需做出特殊的处理。在室内外交界处建立一道封墙，室内、室外封板均采用彩钢板，在彩钢板中间填充50mm厚保温棉，并在彩钢板之间建立骨架系统，以增加封墙的刚度，既能达到保温隔热的要求，又能达到建筑美观的效果[2]。
2.4 冬季施工焊接
本项目工程所在地位于新疆乌鲁木齐，春秋短暂，夏冬漫长。本工程的施工周期主要在当年11月至第二年5月，正值一年的冬季时节，做好冬季施工准备措施，是保障屋面整体施工质量的一个关键环节。屋面板所采用的铝镁锰合金材料，是直立缝锁边咬合屋面系统的核心构成。采用铝镁锰屋面系统的最大优点是突出铝合金材料本身的可塑性、可焊接性，屋面板开孔、接缝、穿孔等部位均可采用焊接方式，屋面板构造形成整体的汇水性，增强了屋面的防水能力。冬季焊接技术如下：①在屋面部位焊接设置，依据部位施工界面设置固定或移动保暖棚，最大限度保证暖棚内温度在0℃以上，暖棚宜采用帐篷;②在焊接前必须进行母材的预热，焊条应在烤箱中保温，使用时也必须放在保温桶内，施工完成应注意焊接后的保温;③冬季焊接时，对大风防护要特别注意，防风措施不到位对焊接质量有非常大的影响，注意防风是冬季焊接的重点内容。
2.5 交叉施工的协调与管理
本工程在施工安装过程中，分项工程比较多。特别是檐口部位与幕墙等部位存在一定的施工交接面，需要重点协调与配合。另外，根据本工程各工序的安排，屋面施工与钢结构施工将同步展开。而钢结构施工作业面的提供，是屋面施工可以顺利展开的前提。对于施工协调的问题主要通过如下办法解决：①工作面的交接。在进行屋面系统安装之前，与相关专业进行工作面的交接工作，提供良好的作业面供金属屋面安装。②作业时间的划分。在进行安装作业面的交接之前与其他专业协调，留出充分的安装周期，保证施工的质量及工期目标的达成。③施工范围的确定。由于在屋面安装过程中，部分作业面可能同时存在多种专业共同施工的情况。及时地划分清楚各专业的施工范围，保证施工的顺利进行。
3 结语
新疆国际会展中心金属屋面工程属于大型金属屋面工程，作为大型公共建筑的屋面，其抗风、防水、挡雪等各项要求高，因此，对施工技术提出很大的挑战。做好工程重难点分析并提供设计和施工解决方案是顺利完成本工程的重要环节。同时，应编制好施工方案，做好总体部署，确定劳动力计划，安排好施工进度计划，以及准备好所需的施工机械设备。
【参考文献】
【1】GB 50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].
【2】GB 50601—2010 建筑物防雷工程施工与质量验收规范[S].