摘要：造紙車間具有高濕高溫的特點(diǎn)，對(duì)廠房的圍護(hù)系統(tǒng)特別是屋面的防銹蝕、防冷凝和防水性能的要求特別高。本文介紹了TPO單層防水屋面系統(tǒng)在金光如東生活用紙產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目廠房的應(yīng)用，對(duì)該類造紙廠房屋面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和細(xì)部節(jié)點(diǎn)處理進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。

    關(guān)鍵詞：TPO防水卷材；單層屋面系統(tǒng)；造紙車間；PIR保溫板

    Abstract：The papermaking plant has high humidity and high temperature, and the requirements for the anti-corrosion, anti-condensation and waterproof performance of the building envelope system, especially the roof, are particularly high. The article mainly introduces application of TPO membrane system in Jinguang Rudong Household Paper Industry Project, and it's details system design principle, structure and detail of the roof.

    Key words: TPO membrane; Single-ply roof system; Papermaking plant; PIR insulation board

1 工程背景

      金光集團(tuán)APP如東生產(chǎn)基地是全球最大的單一生活用紙生產(chǎn)基地，項(xiàng)目規(guī)劃用地8500畝，總投資450億元人民幣，分三期建設(shè)。正在實(shí)施的一期項(xiàng)目投資超100億元，計(jì)劃建成7條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線布置4臺(tái)紙機(jī)，全面建成后，年產(chǎn)能可達(dá)78萬(wàn)噸，預(yù)期年?duì)I業(yè)額超百億。作為南通歷史上投入規(guī)模最大的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目之一，基地以金光APP集團(tuán)內(nèi)進(jìn)口成品木漿為原料，首次運(yùn)用“工業(yè)4.0+人工智能”的生產(chǎn)理念，建成世界一流的集科技、先進(jìn)制造、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為一體的綠色、節(jié)能、環(huán)保的科技產(chǎn)業(yè)基地和高檔生活用紙產(chǎn)業(yè)園。

該基地生產(chǎn)車間分為濕區(qū)和干區(qū)兩部分，濕區(qū)為高溫高濕環(huán)境，冬季室內(nèi)溫度高于室外溫度，高溫水蒸汽與屋面鋼板接觸，會(huì)使室內(nèi)形成冷凝水，同時(shí)部分水蒸汽滲透入鋼板螺釘孔、板縫等部位，使螺釘氧化腐蝕、保溫層失效，且項(xiàng)目緊貼沿海地區(qū)風(fēng)壓大，因此業(yè)主及設(shè)計(jì)方對(duì)屋面防水保溫系統(tǒng)非常重視，在針對(duì)性地做了大量的調(diào)查研究和嚴(yán)格篩選后，最終確定在造紙車間和后加工車間采用以PIR保溫板為保溫層的TPO單層屋面系統(tǒng)。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)及材料選擇

2.1系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)

      該項(xiàng)目屋面防水保溫采用TPO單層屋面系統(tǒng)，其中防水層采用1.5mm厚蓋福聚酯纖維內(nèi)增強(qiáng)型EVERGUARD TPO防水卷材，造紙車間（即濕區(qū)）采用“304不銹鋼釘+塑料套筒”將TPO與基層不銹鋼屋面板連接，干區(qū)屋面采用專用緊固件固定；保溫層采用PIR保溫板，保溫層上采用12.5mm厚玻纖貼面石膏板作為防火隔離層，隔汽層采用0.3厚聚丙烯隔汽膜。屋面基本結(jié)構(gòu)層次見(jiàn)圖1。

圖1屋面基本結(jié)構(gòu)層次圖

       考慮到項(xiàng)目所在地為沿海地帶，夏季臺(tái)風(fēng)等極端氣候較多，風(fēng)荷載較大，因此嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)的風(fēng)壓等因素取值，結(jié)合項(xiàng)目屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確計(jì)算，最終得出完整而準(zhǔn)確的屋面風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)果，為TPO卷材和固定件的布置提供技術(shù)依據(jù)。

    2.2屋面系統(tǒng)防銹蝕、冷凝特點(diǎn)

本屋面系統(tǒng)防水主材選用美國(guó)進(jìn)口蓋福聚酯纖維內(nèi)增強(qiáng)型TPO防水卷材。蓋福TPO防水卷材性能優(yōu)異，具有長(zhǎng)達(dá)8000小時(shí)人工候化報(bào)告，并且獲得FM嚴(yán)格的抗風(fēng)揭和耐火性能認(rèn)證，選用白色TPO卷材更具有高反射率節(jié)能的效果。采用3米寬幅卷材大大減少卷材搭接降低漏水風(fēng)險(xiǎn)，蓋福TPO卷材優(yōu)異的焊接性也滿足了該屋面節(jié)點(diǎn)繁雜的特點(diǎn)，并且即使經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，清潔卷材表面后也可以焊接牢靠，方便后期維護(hù)。

圖2 蓋福TPO卷材的鋪設(shè)和焊接

       本屋面使用的PIR保溫板是由閉孔聚異氰脲酸酯發(fā)泡材料，兩面復(fù)合玻璃纖維加強(qiáng)面層而成，導(dǎo)熱系數(shù)R值可達(dá)到≤0.023W/(m·K)，相比于柔性屋面系統(tǒng)常用的巖棉保溫板，其保溫隔熱性能、抗?jié)穹莱毙阅芗翱箟盒阅芨鼮閮?yōu)越，同時(shí)質(zhì)量輕、易安裝、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，避免了巖棉容易受濕氣影響而保溫效果降低的缺陷，減少產(chǎn)生冷凝的風(fēng)險(xiǎn)。本項(xiàng)目應(yīng)用的PIR保溫板全部使用國(guó)際著名化工企業(yè)”陶氏化學(xué)”提供的黑白料生產(chǎn)（VORATHERM CN 831多元醇組合料 & VORACOR CE 181異氰酸酯）保證了PIR板材的高性能及穩(wěn)定性和耐用性，滿足了該項(xiàng)目單層屋面的長(zhǎng)期使用要求。PIR保溫板是北美應(yīng)用最廣泛的建筑產(chǎn)品之一。

圖3 PIR保溫板、聚丙烯隔汽膜、防火板的施工

本屋面采用具有較優(yōu)氣密性、水密性的聚丙烯隔汽膜，相比于普通PE隔汽膜具有更好的力學(xué)性能和防穿刺性能，連續(xù)鋪設(shè)于保溫層下方，阻止室內(nèi)熱濕氣上傳竄入保溫層，有效降低了屋面結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生冷凝水的可能性，并能抵御內(nèi)部風(fēng)壓，降低整體的風(fēng)荷載。聚丙烯隔汽膜在女兒墻位置和所有穿出構(gòu)件位置采用丁基膠帶完全密封，有效阻止冷熱空氣的對(duì)流。

為了滿足消防要求，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明，屋面采用12.5mm泰山牌玻璃纖維布面石膏板作為防火隔離層，該產(chǎn)品正面和背面均粘接增強(qiáng)型玻璃纖維面層，內(nèi)部為石膏芯材，使其具有優(yōu)良的防火性能和抗風(fēng)揭性能。獨(dú)特的產(chǎn)品構(gòu)造，為屋面底板提供了更優(yōu)異的截面跨度（底板開(kāi)口寬度）增強(qiáng)和加固屋面底板的整體穩(wěn)定性。該產(chǎn)品燃燒性能達(dá)到A1級(jí)，石膏板芯經(jīng)過(guò)匠心打造，具有超強(qiáng)耐水性，耐火性，耐候性，并且具有抗菌防霉，防開(kāi)裂，防下陷，抗沖擊，輕質(zhì)高強(qiáng)，安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在眾多項(xiàng)目的應(yīng)用中已經(jīng)可以證明，該產(chǎn)品特殊的性能會(huì)比紙面石膏板、玻鎂板、水泥加壓板更有效的保護(hù)屋面防水基層經(jīng)受起砂、起鼓、分層起皮、變質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)破壞等不利因素。

3.TPO單層屋面防水節(jié)點(diǎn)

屋面防水節(jié)點(diǎn)處理結(jié)合了國(guó)標(biāo)圖集標(biāo)準(zhǔn)做法和蓋福施工設(shè)計(jì)要求，同時(shí)在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)多次的考察的基礎(chǔ)上確認(rèn)最終節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案，使項(xiàng)目有一個(gè)完整、可靠、耐久和最優(yōu)化的屋面防水系統(tǒng)。

本工程屋面節(jié)點(diǎn)多，工期緊張，對(duì)屋面防水工程班組的組織和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)要求特別高，該項(xiàng)目的屋面承包商北京固卓建筑工程有限公司根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，組織各工種按流水線作業(yè)的方式進(jìn)行管理施工。屋面上多達(dá)130個(gè)天窗及排煙窗節(jié)點(diǎn)，TPO卷材對(duì)焊接熟練度和焊接處理要求非常高，如果全部采用手持焊槍焊接，有較大的漏水風(fēng)險(xiǎn)，因此在天窗底部均采用自動(dòng)焊機(jī)焊接，避免因?yàn)槿藶椴僮魇д`導(dǎo)致的漏水問(wèn)題。

3.1 屋面排煙窗節(jié)點(diǎn)

        屋面排煙窗骨架焊接完畢并把內(nèi)板固定后，把保溫板固定到天窗骨架的側(cè)面,然后把卷材緊貼石膏板上，收口在天窗基座內(nèi)側(cè)用壓條固定，并用密封膠密封；卷材到采光窗底部采用U型壓條固定，然后上面卷材覆蓋下來(lái)后采用自動(dòng)焊機(jī)焊接。

圖4屋面采光窗處理

3.2山墻節(jié)點(diǎn)處理

        大面卷材在女兒墻底部斷開(kāi)并用U型壓條固定防止受風(fēng)壓影響，混凝土山墻立面再用TPO卷材進(jìn)行泛水處理，然后用專業(yè)收口壓條收頭至女兒墻外側(cè)，收口處耐候密封膠處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)屋面整體全面有效的防水保護(hù)，底部則用熱風(fēng)焊機(jī)與大面TPO卷材焊接。

圖5山墻節(jié)點(diǎn)處理

3.3變形縫節(jié)點(diǎn)處理

        TPO卷材具有非常好的延伸率。大面卷材在變形縫斷開(kāi)并進(jìn)行固定，TPO卷材在變形縫平面兩側(cè)分別用U型壓條進(jìn)行固定，然后分頭焊接于女兒墻兩側(cè)大面卷材上，在變形縫中間位置用PE棒填充，再單獨(dú)用一幅尺寸適當(dāng)?shù)腡PO卷材將變形縫覆蓋并于女兒墻泛水TPO焊接密實(shí)。

圖6變形縫節(jié)點(diǎn)處理

3.4外天溝節(jié)點(diǎn)處理

卷材覆蓋整個(gè)天溝部位，用專用收口壓條在墻頂下壓住收口，并用耐候密封膠密封，天溝底部?jī)蓚?cè)采用U型壓條固定卷材，防止受風(fēng)浮托力作用影響排水。

3.5陰陽(yáng)角節(jié)點(diǎn)處理

現(xiàn)場(chǎng)采用細(xì)部蓋福專用均質(zhì)TPO卷材自制陰陽(yáng)角預(yù)制件，如下圖：以確保節(jié)點(diǎn)防水效果的完整可靠，并提高施工效率，增加觀感。

圖7陰陽(yáng)角節(jié)點(diǎn)處理

4結(jié)束語(yǔ)

       本項(xiàng)目屋面選用了具有30年應(yīng)用歷史的蓋福TPO單層屋面防水系統(tǒng)，該單層屋面系統(tǒng)提供了最成熟的施工技術(shù)和完善的系統(tǒng)質(zhì)保服務(wù)。系統(tǒng)采用機(jī)械固定施工工藝和熱風(fēng)焊接技術(shù)，具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和節(jié)能效應(yīng)；系統(tǒng)材料耐久，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低；采用新型PIR保溫板滿足了造紙車間高溫高濕對(duì)屋面系統(tǒng)長(zhǎng)效防冷凝的要求，同時(shí)可回收重復(fù)利用的特點(diǎn)助力“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。