围护系统方案

苏州三星电子家电有限公司厂房

钢结构工程

围

护

系

统

安

全

施

工

措

施

浙江宝业建设集团有限公司苏州

三星电子家电有限公司厂房项目部

2008年10月20日

目录

第一节围护系统构造简介 (2)

第二节咬合金属屋面板系统满足工程要求的特征 (4)

第三节紧固支架温差位移的补偿 (6)

第四节金属屋面板防水性能及排水能力 (8)

第五节金属屋面板系统的抗风性能 (10)

第六节组合维护系统保温性能验算 (12)

第七节屋面板生产加工工艺 (12)

第八节墙面板生产加工工艺 (14)

第一节围护系统构造简介

苏州三星电子家电有限公司厂房钢结构工程分为三个单体，其中复合栋厂房屋面覆盖面积最大约为23659㎡、冰箱栋厂房屋面覆盖面积为17120㎡、PO库房屋面覆盖面积为4554㎡，结构跨度大，其中冰箱栋单坡最大长度为42.5m，针对该工程厂房内的设备精密对维护系统在保温隔热及防水性能的高等特性要求，我公司拟定屋面系统方案准备采用面板为0.6㎜厚HV470咬合板+ 100㎜岩棉板（容重100kg/m³）+0.5㎜厚HV200镀锌屋面底板为的组合屋面系统，屋面板与热镀锌Z型檩条连接。我公司承揽过众多的HV470屋面板型的钢结构工程，其中较典型的大型工程有广州白云机场、广州会展、长春一汽，竣工至今未出现过防水等质量问题。图示如下：

HV200底板板型尺寸图

HV200底板安装式样图

2、本工程墙面板系统采用0.5mm厚HV200+0.5㎜厚HV200镀锌钢板，墙面外板涂层采用氟碳喷涂。其中复合栋厂房墙身面积约为12692㎡、冰箱栋厂房墙身面积约为8613㎡、PO库房墙身面积约为2426㎡。板材由工厂加工成型后运到工地现场进行安装，板型采用瓦楞HV-200型，其有效波峰高度为25mm，波距为200mm（如上图HV200板型图所示）。我公司承揽过此墙面板型的钢结构工程有很多，其中较典型的有宁波恒富船业、武汉富士通、台州吉利汽车等，安装后整体感观线条流畅、美观大方，一致得到甲方、监理的好评。图示如下：

第二节咬合金属屋面板系统满足工程要求的特征

1、用了360°全咬合边形式的防水,完全消除任何漏水的可能

屋顶系统最重要的基本功能是其防水性能,金属屋面的防水性能主要取决于搭接部分,本方案金属屋面板系统面板的搭接方式是全咬边式连接，每两块板之是以子母扣的方式和固定支座咬合，然后用机械的方式加以缝合，使得整个面板系统形成一个整体，天衣无缝；同时通过面板的固定支座的特殊设计完全解决了屋面的热胀冷缩问题。

金属屋面板的搭接经历了几代产品的变革：

A、传统型：由螺钉直接连接面板和檩条、面板和面板；

B、暗扣型：表面无螺钉，屋面板通过加工紧配合公差扣分在支座上；

C、松散咬边型：表面屋面板通过卷边方式和支座连接，但面板和面板之间，面板和支座之间都可以相对滑动；

D、紧密咬边型：表面屋面板通过卷边方式和支座连接，但面板和面板之间，面板和支座之间都不可以相对滑动；

上述每一代产品的防水性能都比上一代先进，但是A、B、C型都有其不足之处：

A型由于有螺钉穿过面板，螺钉垫圈，密封性能直接决定了屋面防水性能，一旦钉孔密封不严，雨水就会渗漏，而且屋面在温差的滑移下会将螺孔挤压成长孔，泄露危险极大；

B型的屋面板和连接件之间仅靠板边的扣槽扣接，接触面仅1～2mm，加上屋面板在生产、运输中产生变形，安装后又没有任何进一步机械措施保障扣接的紧密性，对防水和抗风都有极大影响，故该方式只适合于非台风地区；

C型由于采用了机械缝合，连接强度有了很大提高，但面板和面板、面板和连接件之间仍然是非常紧密连接；由于片面强调了屋面板的温差位移，

牺牲了部分防水性能——雨水在强风吹袭之下或毛细管作用下仍能够通过面板和面板之间的缝隙渗漏；因此该种方式只适用于降雨量不大的干燥地区；

D型是总结了上述所有产品的基础上开发的革命性屋面产品；在C型的基础上将面板和面板，面板和支座之间的连接变成紧密式，即两块面板和一组连接件以360°卷边挤压在一起使得每两块板之间形式整体，最终整个屋面形成一张硕大的金属皮。

2、可滑移的紧固支座解决屋面温差位移的问题

咬合屋面系统和上述C型屋面相比，采用了不同的方式解决屋面板温差位移，咬合屋面系统并非用屋面板之间的移动来补偿屋面板热胀冷缩的移动，而是通过特殊设计的两件式固定支座来解决问题。

大型金属屋面系统必须要考虑的要素之一就是冬天和夏天表面板受太阳热而发生收缩和膨胀时能够自然地被屋面系统本身吸收并补偿掉。

咬合屋面系统采用的特殊设计的两件式固定支座连接面板及檩条，将固定的檩条和滑动的屋面板分开，面板在长度方向可以沿着紧固支架上设置的孔自然移动，移动式的系统因此可根据温度变化移动而消解长度方向上的应力。

咬合屋面系统屋面板之间相互连接的部位设计为特殊的梯型结构，该结构加上面板的加强肋可以有效解决横向屋面温差变化的问题。

3、金属屋面板系统的荷载承受能力完全符合工程要求

本方案的金属屋面板系统对各种荷载的安全性经过了科学的验算和长期实践的考验，可以保证在各种不同荷载作用下的安全可靠。

处于台风泛滥的华南地区，本工程在荷载承受能力方面的要求应该最严格的，而本方案对于有关的结构承载能力以及各种荷载的作用都有严谨的演算，保证能达到工程的要求，从而为整个建筑的安全性提供了很全面的保障。

第三节紧固支架温差位移的补偿

1、连接件构造说明

本工程的金属屋面板采用紧固支架连接，紧固支架分为底部和顶部两个部分，紧固支架与檩条的连接采用自钻螺钉通过紧固支座底部的螺钉孔与檩条连接；紧固支架的顶部连接在固定支架的底部中间的一个滑槽上，使紧固支架的顶部在一定范围内有相对的纵向位移，当屋面受温差而在纵向有热胀冷缩时，屋面板应力使紧固支架上下部之间移动，从而实现补偿温差的效果。

2、横向温差变化的收容能力

2.1基本条件

适用产品：HV470面板

产品材质：镀锌压型钢板（热膨胀系数17.3×10-6cm/cm/℃）

温度差：50℃

本方案HV470面板横向幅度：470mm

2.2横向收缩膨胀距离的测算

横向收缩膨胀距离（∆L）=热膨胀系数（a）×板幅（L）×温差（∆T）

=17.3×10-6cm/cm/℃×47.5cm×50℃

=0.041cm

2.3横向温度差的收容能力结论

温度差引起的横向长度变化约为0.4mm，是很微小的。为此本方案系统板型设计成：令其锁边咬合部分左右两侧呈梯形，板材与紧贴紧固件的板型相比可容纳横向长度的变化。面板的中间部分还设有小的加强肋以相应地适应温度的变化。

3、长度方向温度差的收容能力

3.1基本条件

适用产品：咬合屋面板HV475