钢结构工程中的_冷桥_及其处理方法_车松岩

a - 打钉板 ;b - 锁缝板 1 - 保温棉 ;2 - 屋面板 ;3 - 自攻钉 ;4 - 檩条 ;5 - 连接片 ;6 - 隔热块
图 1 打钉板和锁缝板示意
113 屋面开口 屋面的开口一般要尽量少 ,既减少渗水隐患 ,又
防止“冷桥”现象的发生 。在北方寒冷地区及一些特 殊行业 ,要求在屋面开口时 ,对屋面开口的处理就显 得十分重要 。在开口节点的处理上 ,要考虑保温棉 被开口支座压缩后导热系数减小 ,在节点处理上 ,提 高局部开口结构的高度 (图 2a) ,添加隔热块 。开口 支座也要做保温处理 ,在支座内壁放置硬质的保温 块 (聚苯乙烯泡沫塑料等) 起到保温作用 (图 2b) 。
由于在构造上破坏了隔气层和保温层的完整性 及严密性 ,热气从内向外渗透 ,热气遇到冷气后变成 冷凝水 (或称结露) ,通常将这些保温性能低的部位 称为“冷桥”。在一般建筑中 (非节能建筑中) 将这一 现象称为“冷桥”,而在保温建筑中 (节能建筑中) 将 这一现象称为“热桥”。“冷桥”和“热桥”的现象和影 响是一样的 ,只不过是称呼不同 。在钢结构工程围 护系统中 ,保温隔气层应是完整密闭的整体 ,局部节 点处理不当会使保温隔气层形成缺口或成为不严密 的薄弱环节 ,热量将从这些缺陷处散失 。为防止热 量的过多损失和冷凝水的产生 ,对相关部位必须采 取保温措施 。
1 - 保温棉 ;2 - 屋面板 ;3 - 女儿墙柱 图 8 保温女儿墙端墙节点做法
往往忽视保温防冷凝的处理 。考虑保温层需密闭完 整 ,在施工时可以改进节点 (图 9) ,特别要注意 A 区 的保温处理 ,否则会在屋 、墙面交接的节点处出现 “冷桥”现象 。
1 - 保温棉 ;2 - 堵头 ;3 - 女儿墙柱 ;4 - 内天沟 ;5 - 屋面板 图 5 标准女儿墙侧墙节点做法
门式刚架结构以其用钢量少 、造价经济 、供货周 期短 、安装快捷 、抗震性能好等优点被广泛应用于各 种轻钢结构房屋中 。在北方寒冷地区和一些特殊行 业如烟草 、纺织 、医药等 ,建筑物的保温 、节能越来越 受到重视 。在处理钢结构冷桥的问题上 ,随着节点 设计的日趋完善 ,从理论上讲 ,建筑物可以达到设计 的保温性能 ,但在施工过程中 ,局部节点的缺陷和材 料自身收缩的存在 ,造成局部隔热层破坏 ,失去保温 效果 ,形成“冷桥”现象 ,对整个建筑物的使用形成缺 陷 ,并造成一定的经济损失 ,这一点不容忽视 。
为便于施工 ,将屋面保温棉搭接至檐口并与墙 面的保温棉相连 ,覆盖保温棉的收边设计长度一般 不宜大于保温棉宽度 ,为 1 m 左右 。在覆盖保温棉 后收边侧向做 5 cm 搭接并放薄型止水带 ,这样做 ,
Steel Construction1 2004 (4) , Vol119 , No173
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屋面板的选型对屋面系统的防冷凝有很重要的 影响 。在一些食品饮料 、医药制剂 、纺织 、烟草行业 等项目上 ,生产工艺要求厂房室内温度较高 ,空气相 对湿度大 。如果采用打钉板的方案 ,屋面大量的自
第一作者 :车松岩 男 1973 年 3 月出生 上海美建钢结构有 限公司工程师 收稿日期 :2004 - 04 - 25
TREATMENT OF COLD BRID GES FOR STEEL STRUCTURES
Che Songyan Zhao Jincheng ( Shanghai Jiaotong University Shanghai 200090)
ABSTRACT How to prevent “cold bridge”is very important to ensuring t he normal use , energy saving and heat insulation of structures in t he light of cold areas and special professions wit h t he popularization of steel structures1 The experience in joint treatment in t he past is summarized ,wit h an emphasis on several met hods of how to treat and prevent t he cold bridges at joints ,according to some common joint designs and construction process of steel structures1 KEY WORDS steel structure cold bridge
度时要设置伸缩缝 。在屋面系统中 ,经常发现建筑 物的纵向伸缩缝处会产生冷凝水 ,这是由于节点处 理上存在着缺陷 (图 3) ,保温棉在伸缩缝处没有做 连续处理 ,致使靠屋脊处的檩条在该节点处出现冷 凝水 。因此 ,在施工过程中要将保温棉做连续处理 , 并且不能将保温棉安装得太紧 ,防止贴面断裂失效 。
1 - 保温棉 ;2 - 堵头 ;3 - 女儿墙柱 ;4 - 内天沟 ;5 - 屋面板 图 7 保温女儿墙侧墙节点做法
116 高 、低跨屋 、墙面节点的处理 考虑到建筑形式的多种多样 ,在高 、低跨节点上
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1 - 墙板 ;2 - 堵头 ;3 - 膨胀螺栓 ;4 - 砖墙 ; 5 - 钢柱外边线砖墙贴砌于钢柱 图 10 墙板与砖墙连接
a - 第一回 ;b - 第二回 1 - 履带吊第一回开行线路 (钢柱底脚 、临时支撑 、
钢架斜柱 、柱顶系杆安装) ; 2 - 履带吊第二回开行线路 (倒三角曲线桁架 、
屋面檩条及支撑安装) 图 5 钢结构安装第一回 、第二回顺序
315 厚板箱形构件的全位置焊接 本工程中最大的一个技术难点即厚板 (板厚达
118 门窗洞口 门口 、窗口处的防“冷桥”处理比较简单 ,只要在
钢结构的门窗洞口次结构处做保温棉处理即可 , 但 (下转第 9 页)
钢结构 2004 年第 4 期第 19 卷总第 73 期
整支墩的高度 ,使其达到理论标高 。 314 钢结构安装顺序
为了施工安全 ,钢结构安装遵循先低后高的原 则 ,见图 3 、图 4 , 即由南向北循环吊装 , 即第一回 DEMA G CC2000 (300 t 履带吊) 在 µ{～ µ}轴跨中开 行 ,由南向北安装钢柱底脚 、临时支撑 、构架斜柱及 柱顶系杆 ,具体安装顺序见图 5a ; 第二回 DEMA G CC2000 (300 履带吊) 在 µ∼轴轴线上开行 ,由南向北 安装倒三角曲线桁架 、屋面檩条及支撑 ,具体安装顺 序见图 5b 。
轻钢结构
仅仅增加了一道工序 ,但却能保证屋 、墙面保温的连 续性和密闭性 ,还能保证檐口的防水性能 。
当建筑物采用女儿墙 、内天沟时 ,为避免冷凝水 产生 ,通常做法如图 5～图 8 所示 ,进行节点施工 , 但在该部位还存在保温的缺陷 。因为女儿墙立柱在 图 5 、图 6 节点中成为冷凝点 ,并且墙面彩板在该部 位施工时 ,上部因没有保温棉 ,在打钉固定后会造成 整个板面在该部位凹陷 ,影响了整个建筑物的美观 。 通常采用图 7 、图 8 做法对女儿墙内天沟节点进行 保温处理 ,以保证保温层封闭连续 。
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1 节点构造及其保温处理 111 保温棉铺设节点
钢结构围护系统中 ,设计师根据建筑物所处的 不同区域以及不同功能 ,保温设计大都采用不同厚 度贴面的保温棉 。保温棉是由玻璃丝棉与防潮贴面 组成 ,经常采用 50 、75 、100 mm 等厚度的保温棉 。 单层保温棉的保温设计在防止“冷桥”的处理上有缺 陷 ,由于以往保温棉的铺设是垂直于屋 、墙面檩条方 向的 ,侧面搭接时将贴面层卷合后钉牢 ,但是玻璃棉 间总有或多或少的缝隙 ,贴面层经过冬夏季节的温 度变化会产生一定的收缩 ,造成保温棉侧向搭接处 成为“冷桥”的薄弱点 。现在一般的方法是将保温棉 错开搭接 ,即采用双层保温棉 ,将上下两层保温棉错 缝搭接 ,即可避免保温棉的缝隙处产生“冷桥”现象 。 112 屋面板的选型
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钢结构 2004 年第 4 期第 19 卷总第 73 期
车松岩 ,等 :钢结构工程中的“冷桥”及其处理方法
攻钉将成为产生“冷桥”的部位 (如图 1) 。由于自攻 钉的导热系数大 ,在室内外温差较大的情况下 ,檩条 与自攻钉连接处 ,由于保温棉被压缩 ,保温性能降 低 ,自攻钉贯穿室内外 ,将出现冷凝水 。对已建成的 项目有两种方法进行整改 ,一是隔绝室内水汽防止 在钉子附近形成结露 ;二是在与自攻钉连接的部位 选用导热系数小的构件 ,如木檩 。无论哪一种方法 , 都对建筑的正常使用造成困难 。为避免这种情况的 发生 ,在屋面板选型上可以采用锁缝板 (如图 1b) , 锁缝板与屋面檩条的连接依靠连接片 ,此时在檩条 、 连接片部位保温棉被压缩 ,可以采用添加隔热块的 方法来解决 。隔热块的选材宜为聚苯乙烯泡沫板 、 聚氨酯泡沫板等硬质板 。
30 mm) 的全位置焊接问题 。尽管实际施工时温度 在 10 ℃左右 ,但是对厚板而言 ,此时的焊接质量还 是需要加强控制 ,这是保证工程质量的关键因素 ,特 别是全位置的焊接工作均在现场进行 。为此必须对 全位置焊接进行焊接工艺评定 , 在此基础上实现现
陈荣毅 :特殊形体大跨度钢结构的施工技术
场焊接工作 ,从而实现整个焊接过程对厚板的焊接 质量进行严格的控制 。 厚板焊接工艺参数见表 3 。
表 3 厚板焊接工艺参数
焊接
焊接 焊丝或焊条 焊剂或
方法 母材 材料
牌号
气体
适用的 场所
手工焊 Q345 E5015 J 507
定位焊 ,对接 ,角接
同时 ,对全位置焊接的焊缝全部进行了无损检 测 ,对个别不符合要求的进行了修复 ,以保证最终经 检测所有焊缝合格 。 316 整体结构的体系转换和支撑卸载
a - 屋面开口结构 ; b - 屋面开口支座保温处理 1 - 放置隔热块 ;2 - 开口支座 ;3 - 开口支撑 图 2 屋面开口结构及支座保温处理
114 屋面伸缩缝的处理 根据规范〔3〕,建筑物在纵向 、横向达到一定长
a - 冰雪条件下的檐口 ;b - 砖墙的檐口 1 - 收边 ;2 - 隔热块 ;3 - 堵头 ;4 - 砖墙 图 4 冰雪条件下檐口和砖墙的檐口
1 - 堵头 ;2 - 收边 ;3 - 屋面板 ;4 - 保温棉 ;5 - 檩条 图 3 屋面纵向伸缩缝
115 女儿墙 、檐口节点的处理 钢结构檐口部位的处理常常被忽视 ,通常在北
方地区 ,不采纳外天沟的形式 ,因为积雪及冰冻会造 成外天沟承重不够及落水管与天沟连接处脱落形成 安全隐患 ,在冰雪冻融的反复过程中造成檐口渗水 。 纺织厂因其工艺要求 ,周围附属厂房需采用砖混结 构时 ,都面临屋面与墙面交接节点的保温处理问题 。 不论是钢板屋面与砖墙的交接还是钢板屋面与钢板 墙体交接 ,都要注意保温层薄弱处及两种材质交接 面的处理 。如图 4 所示 ,在 A 、B 处必须保证保温层 的连续性才能避免“冷桥”现象的发生 。
1 - 保温棉 ;2 - 屋面板 ;3 - 女儿墙柱 图 6 标准女儿墙端墙节点做法
图 9 高侧的屋面与墙面连接
117 墙面与地坪交接节点 墙面与地坪或者砖墙的交接处为易产生“冷桥”
的部位 。围护墙面与砖墙或地坪交接 ,因土建工艺 及标准限制 ,势必会造成底部热量的散失 。根据以 往经验 ,节点构造可以改进为如图 10 所示 。
轻钢结构
钢结构工程中的“冷桥”及其处理方法
车松岩 赵金城
(上海交通大学 上海 200090)
摘 要 随着钢结构项目的普及 ,针对寒冷地区和一些特殊行业 ,如何防治“冷桥”现象对建筑物的正常使用 、节能 及保温有十分重要的意义 。从一些常见的钢结构节点设计 、施工过程出发 ,总结了以往的节点处理经验 ,着重介绍 了如何处理及防止节点出现“冷桥”现象的几种方法 。 关键词 钢结构 冷桥