摘要：鑒于鋼結構直鋪屋面在工程中應用的普遍性，本文詳細介紹了鋼結構直鋪屋面的概念、分類、做法;分析各種不同構造方式下壓型鋼板的使用要點;論述了擠塑聚苯乙烯泡沫板在鋼結構直鋪屋面中的應用、與聚合物砂漿的粘結機理，以及擠塑聚苯乙烯泡沫板應用的工程條件。

　　關鍵詞：鋼結構直鋪屋面,壓型鋼板,隔汽層,擠塑聚苯乙烯泡沫板(簡稱擠塑板)

　　一.鋼結構直鋪屋面是一種直接在鋼結構屋頂壓型鋼板上鋪設保溫隔熱材料和柔性防水卷材的屋面做法。與傳統的鋼結構屋面相比，直鋪屋面具有施工方便，施工速度快捷，避免冷橋發生，防止內部結露，屋面防水可靠，檢修方便準確等特點。在這種屋面中，要求保溫材料具有較高的強度和一定的剛度。

　　鋼結構直鋪屋面可以有很多不同的做法。根據屋面防水卷材的固定方式不同，可以分為：機械固定式和鎮重方式，參見圖1、圖2。根據防水卷材設置位置的不同，可以分為：正置方式(即防水層正常布置在保溫材料的上部)和倒置方式(即防水層布置在保溫材料的下方)，1.壓型鋼板在機械固定式直鋪屋面系統中應用的技術要點：壓型鋼板為普通鍍鋅鋼板壓制而成，鋼板厚度不應當小于0.75mm。如果小于此厚度，一般需要首先進行拉拔試驗。如果鋼板厚度小于0.63mm，則固定件不能采用自攻螺釘，而應當采用拉鉚釘。壓型鋼板的波峰應當平整，波峰寬度不宜太小，一般建議大于或等于50mm。壓型鋼板的波谷開口寬度一般建議在200mm以下。另外波谷開口寬度也會直接影響到擠塑板的寬度，參見圖4。機械固定螺釘應當均勻布置在波峰上，而不是波谷里。機械固定式直鋪屋面中應當設置隔汽層。隔汽層的材料一般為0.3mm厚的PE膜(聚乙烯膜)或鋁膜，參見圖1。隔汽層應當可靠拼接，密閉不透氣。該隔汽層的作用：(1)防止冷凝水滲入擠塑板板縫中引起保溫效果下降;(2)降低屋面產生冷凝水的風險;(3)可以抵御內部空氣壓力，降低總風載。

　　2.壓型鋼板在鎮重式和倒置式直鋪屋面系統中應用的技術要點：在鎮重式和倒置式直鋪屋面中，屋面恒載一般都比機械固定式屋面恒載大。例如采用35mm厚鋼筋混凝土預制板，那么該配重重量就有87.5kg/m²。作為支撐構件的壓型鋼板，其厚度一般都比較大，例如BHP的3W樓層鋼板厚度就有1.5mm。另外，在鎮重式和倒置式直鋪屋面中，保溫板和卷材主要靠配重來固定，而不是靠機械固定螺釘，所以鎮重式和倒置式直鋪屋面中壓型鋼板的厚度一般由屋面結構計算確定，不再規定與機械固定螺釘相關的厚度要求。

　　二.擠塑聚苯乙烯泡沫板(簡稱擠塑板或XPS板)是經有特殊工藝連續擠出發泡成型的材料，其表面形成的硬膜均勻平整，內部完全閉孔發泡連續均勻，成蜂窩狀結構，因此具有高抗壓、輕質、不吸水(XPS板的閉孔結構能有效阻止水分子的滲透(包含水蒸氣)，即使在施工時遭到機械性破壞，XPS板因緊密嚴緊的蜂窩結構也能有效的維持低吸水性的功能。因有效阻止水分子滲透加上無親水性所以幾乎不可能發生老化現象，幾乎與建筑物同壽)、不透氣耐磨、不降解的特性，與EPS聚苯乙烯泡沫塑料板相比，其強度，保溫，抗水汽滲透等性能有較大提高。在浸水條件下仍能完整的保持其保溫性能和抗壓強度(在密度不超過40kg每立方情況下抗壓強度可高達350KPa以上)，特別適合應用于建筑物的隔熱(導熱系數小于等于0.028w/mk)，保溫，防潮處理，是當今建筑業物美價廉的施工材料之一。正是由于擠塑聚苯乙烯泡沫板優越的保溫、抗水和抗壓性能，所以目前國內多采用XPS擠塑泡沫板作為直鋪屋面系統的保溫材料。

　　1.擠塑板在機械固定式直鋪屋面中的應用：

　　機械固定法是工程中較常用的固定方式。一般建議：擠塑板的固定與防水卷材的固定要作為兩套獨立的固定系統，不能合二為一。主要原因是擠塑板的固定螺釘要安裝在板特定的位置上，參見圖1。固定螺釘應當均勻布置在壓型鋼板的波峰上，而不是波谷里。固定螺釘建議采用專用自攻固定螺釘，有高強度塑料頭(直徑60mm)、平頭自攻螺釘和螺釘頭小蓋板組成。自攻螺釘的直徑達5.5mm以上，螺紋間距一般為每英寸14個。擠塑板的固定螺釘應當具有自攻自鎖性能，防止在風荷載，風振動作用下從鋼板中松動。固定螺釘中心離板邊距離應當大于100mm，不可設置在板縫處為幾塊板所共用。

　　板上固定釘的作用：1。防止擠塑板在鋼板上的滑動;2。防止擠塑板的翹曲變形，避免影響屋面整體外觀。

　　機械固定式直鋪屋面的防水做法：(1)防水卷材應當選用抗撕裂性強的淺色高分子卷材(反光性好，吸熱性低);(2)在聚合物砂漿上鋪兩層改性瀝青防水卷材。

　　2.擠塑板與聚合物砂漿的粘結機理：

　　粘結作用的基本原理分為：機械效應、吸附效應、擴散效應等。在實際的粘結或界面處理中通常是幾種效應共同作用的結果。粘結是由兩材料間分子接觸和界面力產生所引起的。粘結力的主要來源是分子間作用力包括氫鍵力和范德華力。膠結劑與被粘結連續接觸的過程叫潤濕，實際上獲得良好潤濕的條件是膠粘劑比被粘物的表面張力低，這就是環氧樹脂膠粘劑對金屬粘接極好的原因，而對于未經處理的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很難粘接，這就是簡單的打磨和壓花無法達到長久和良好的粘接性能的根本原因。采用專用的界面劑來改善擠塑板表面張力，達到潤濕的目的，使膠粘劑與被粘物緊密接觸，既達到使擠塑板和聚合物砂漿靠分子間作用力產生永久的粘接。該界面劑是丙烯酸類為主、含有多種有機組分的水溶性乳液。它的主要作用是改變擠塑板與聚合物砂漿粘接表面的性能。擠塑板表面開鑿處理是為了針對建筑物外墻保溫系統項目專門研發的墻體專用板，它是通過在板面開槽處理，從而在外墻擠塑板表面的橫向和縱向形成物理性的咬合連接，從而輔助增強面層聚合物砂漿和墻體專用擠塑板之間的粘結，由于這種做法應用于屋面，故此開槽結構所形成例如在外墻上使用所產生的物理性咬合連接的作用非常微弱，只能增加聚合物砂漿的使用量，造成成本的增加。

　　3.擠塑板厚度的確定：一般由三個因素來確定。(1)可以根據《可以根據民用建筑節能設計標準》JGJ26-95或各地區的建筑節能設計標準中規定的圍護結構傳熱系數限值來確定，考慮螺釘熱橋和施工缺陷等因素的影響。一般取放大系數1.1-1.2。(2)屋面壓型鋼板(內襯板)的型號也會影響板厚度的確定。波峰開口越大，則要求板越厚。(3)板的接頭位置也會影響其厚度的確定，壓型鋼板波峰跨度越大，板與壓型鋼板越匹配，越容易使擠塑板的接頭位置落在壓型鋼板的波峰上。一般來說，接頭位置在波谷處時應當比在波峰處時厚10-20mm。

　　三.擠塑板應用的工程條件：

　　擠塑聚苯乙烯泡沫板的應用在很大程度上受溫度影響。相對于外墻板的使用情況來說，作用于屋面的保溫隔熱板應嚴格控制室內溫度。下面附圖引入一工程實例：

　　屋面天窗附近板材發生起鼓、翹曲變形。分析原因是：廠房內部上升至天窗或屋面附近壓型鋼板區域的熱空氣，把熱量傳遞給壓型鋼板，導致壓型鋼板溫度急劇升高。壓型鋼板通過熱傳導形式，把熱量傳遞給了擠塑板。由于擠塑板本身極低的導熱系數，加上板與板之間密實的搭接，導致擠塑板內表面溫度升高，超出了擠塑板的正常使用溫度，故此天窗周邊出現了起鼓、翹曲的質量問題。實踐表明：屋面高溫、高濕的惡劣條件(60゜C以上高溫或濕度大于50%以上都會導致擠塑板產生較大變形)是擠塑板產生較大變形的主要因素。所以，擠塑聚苯乙烯泡沫板在機械固定式直鋪屋面中的應用應限于冷軋項目不適于熱軋項目。