既有建筑屋面平改坡改造探讨

摘　要：屋面平改坡是一种旧有建筑物屋面改造的方式，在现有房屋的平屋面上增设钢结构坡屋面，达到改善建筑物使用功能、美化建筑外观造型的一项改造工程。大量住宅建筑及公共建筑建成使用均已20余年，屋面、墙面雨季渗漏水问题十分严重，给广大人民的工作生活带来了很大的不便。本文结合既有建筑屋面平改坡改造中遇到的实际问题进行了探讨。

关键词：屋面　平改坡

大量住宅建筑及公共建筑大多建成于上世纪70~90年代，使用至今已20余年。这些建筑物建成年代较早，均为平屋面，随着时间的推移，防水层老化失效、墙体裂缝，女儿墙酥脱等现象日益严重，从而造成屋面、墙面雨季渗水等问题在这些建筑物上逐渐凸显出来，这些问题虽不影响整体建筑物的结构安全，但是给广大人民的工作和生活带来了很大的不便，住宅屋面渗漏造成居民财产损失的现象时有发生，个别工业建筑因屋面漏雨出现过生产事故，造成了较大的经济损失和较坏的社会影响。对于这些问题，以往采取的措施是进行屋面防水层的修补工作，但效果不太理想，出现“年年修，年年漏”的现象，耗费了大量资金和人力，却没有取得良好的效果。

屋面平改坡是近年来出现的一种旧有建筑物屋面改造的一种改造方式，在满足建筑结构许可的条件下，在现有房屋的平屋面上增设轻钢结构坡屋面，达到改善建筑物使用功能、美化建筑外观造型的一项改造工程。轻钢结构已在我国广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以以薄壁型钢作刚架和檩条，彩钢板作为屋面和墙面，现场用螺栓或焊接拼接的钢结构形式，再配以系杆、檩条支撑等形成比较完善的结构体系，即轻钢结构体系。这种体系可由工厂制作，现场按要求拼装形成。具有自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等特点。采用轻钢结构的屋面平改坡一方面能卓有成效地解决屋面渗漏问题，另一方面又起到了良好的保温隔热作用。同时通过对建筑物顶部空间形态重新设计，创造丰富多彩的坡屋顶形式，起到美化人民工作生活环境的作用。

一、屋面改造前期准备工作

由于屋面平改坡工程涉及大量住宅楼、公共建筑，地域覆盖范围广，情况复杂，因此与普通新建建筑不同，必须高度重视前期准备工作。主要应注意以下几点内容：

1.首先应进行原始设计文件的收集与整理。从目前接触的一些工程实践来看，住宅建筑物大多属于70~90年代的定型住宅，为确保屋面平改坡工程的结构安全，必须将原有设计文件、施工资料等收集齐全。

2.平改坡工程必须加强实地踏勘，在现场实地踏勘中对每一幢建筑物都应观察和实地测量，对照设计图纸，落实建筑物实际尺寸和结构形式。同时注意查看结构外观质量，混凝土构件、砌体墙是否有开裂、酥松等现象，建筑物有无不均匀沉降等问题。

3.针对有些生产性工业建筑，生产环境具有腐蚀性，或由于地理位置濒临沿海，风力较大，且海水会对屋面平改坡中的钢结构构件产生腐蚀，从而对钢结构抗风和防腐提出了更高要求。前期应收集和查询建筑物所在地的气象水文等资料。

二、屋面平改坡建筑设计

1.坡屋面形式和材料

屋面平改坡的形式常采用双坡、四坡和拱形屋面，根据建筑物实际情况的不同灵活选用。屋面材料可采用压型钢板或合成树脂瓦，颜色可根据小区规划及建筑物立面效果，常选用灰色、红色或蓝色。

2.屋面排水

屋面平改坡工程需重新组织坡屋面排水，为尽可能的减少漏水隐患，尽量将原有平屋面有组织排水改为自由排水，内天沟改为外天沟。同时保留原有平屋面雨水口，它可以排除屋面漏水和坡顶漏水。

三、屋面平改坡结构设计

1.设计依据

现行国家设计规范

2.材料及质量要求

型钢、钢板：采用Q235B钢，手工电焊焊条E43系列焊条；屋面板采用0.6mm厚750型压型钢板，3mm厚合成树脂瓦。

3.钢屋架的支撑与固定

钢屋架采用三角拱结构体系，钢梁型号由结构计算确定。屋面钢架支座处通过预埋钢板-化学螺栓固定于女儿墙顶面。

4.檐口天沟节点处理

天沟采用2厚镀锌钢板制作安装，内置角钢天沟支架固定于女儿墙侧面，解决了天沟固定问题，同时又不影响立面外观效果。天沟内支架下部水平角钢高于天沟底面50mm，既满足了天沟内排水的要求，又解决了传统做法中该角钢长期浸泡在雨水中而产生的锈蚀问题（见图3）。施工完毕后，应对天沟进行彻底清理，防止螺钉、铁丝、焊渣等遗留物造成锈蚀隐患

5.钢结构防腐

虽然钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重轻，制作简便、施工工期短等优点，但是钢材耐腐蚀性和耐锈蚀性差是限制其发展的主要因素。钢结构的腐蚀不仅造成经济损失，也给结构的安全带来隐患。

屋面平改坡工程中用到的所有钢结构构件必须进行彻底除锈，除锈等级达到St2、Sa2级，采用手工及动力工具除锈时，可采用两道底漆、两道面漆的做法；当采用喷射除锈时，宜采用2遍底漆，1~2遍中间漆及2遍面漆的做法。涂层干漆膜总厚度不宜小于120μm（弱侵蚀）及150μm（中等侵蚀）、200μm（较强侵蚀的重要构件）。需加重防腐的部位，可适当增加涂层厚度20~60μm。厚度要均匀、连续完整、无针孔，方可取得良好的防腐效果。构件现场焊缝处须重新进行防腐处理。压型钢板屋面板吊装时应仔细小心，不得破坏板面漆膜，所有安装钻尾丝必须设置防水垫，防止锈蚀隐患。

四、屋面平改坡通风和防雷设计

1.通风设计

所有平改坡屋面上均设置不锈钢自动涡轮通风器，解决整个屋顶空间通风问题。涡轮通风器是利用室内外的空气对流来驱动风机涡轮旋转。根据空气动力学设计的通风器在微弱的气流下也能转动。当通风器涡轮旋转时，产生离心力，通风器下方的热空气、废气、灰尘从叶片间隙排出。当一部分气体排出室外时，室内通风器下方形成低压区，周围的气流不断流向低压区，形成通风。该装置具有安装方便，无动力，维护简便、通风效果显著等优点。

2.防雷设计

现有建筑物已有避雷系统的，可将钢结构屋面构件与原有避雷带，避雷针可靠连接，满足防雷要求。建筑物没有避雷系统或现有系统不满足防雷要求的，可根据实际情况，在钢屋面上设置避雷针，避雷带，必要时增加等电位联结即可。

五、经济投资

经测算，根据屋面板所用材料的不同，工程造价约280~350元/m2，一次性投资满足10-15年的正常使用，具有良好的经济效益。

六、投产效果及推广

自2006年起，先后进行了大量住宅及公建屋面平改坡工程设计，经过一段时间的使用，效果良好，尤其是解决了多年来住宅屋面渗漏的难题，得到广大居民群众的一致好评，取得了良好的经济效益和社会效益，使得居民安居乐业，为创建和谐社会起到良好的推动作用。屋面平改坡作为屋面维修改造中一条投资少见效快的途径，在今后的工作中值得推广。

参考文献

[1]GB50009-2001 建筑结构荷载规范（2006年版）.北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2]GB50017-2003 钢结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]GB50018-2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范. 北京：中国建筑工业出版社，2002.