本人同事來自北京科華國際幕墻工程有限公司，是一名從業(yè)十年的幕墻施工設(shè)計(jì)，同時(shí)也兼職公司的結(jié)構(gòu)計(jì)算工作，對于這幾年遇到的鋁板屋面漏水問題，從熱脹冷縮角度分析一下，這是原創(chuàng)。

這些年我所見過的


鋁板屋面，鋁板規(guī)格常用的有2000X1000、2400X1200等。分格一定的情況下，單塊鋁板的長度越長，所用的次龍骨也就越少，材料費(fèi)和人工費(fèi)也就越低，老板也就越賺錢，工期也就更節(jié)省，但是漏水的可能性也就越大了。

下面我來分析一下2400X1200屋面鋁板。
已知條件：
鋁板長度2400mm。
鋁合金材料的線膨脹系數(shù)為0.0000235（1/度）
鋁合金材料的彈性模量為70000MPa
耐候膠縫16mm（常用、美觀），施工偏差3mm（此數(shù)據(jù)參考JGJ102-2003中4.3.9條文說明），這和實(shí)際情況是相符的，計(jì)算膠縫取值13mm。
現(xiàn)場鋁板打膠時(shí)，鋁板的溫度為20度。
北京地區(qū)，夏天最熱的時(shí)候，現(xiàn)場測量屋面鋁板溫度最高可達(dá)到80度。
由于鋼材的線膨脹系數(shù)大約為鋁材的一半，而且鋼龍骨被鋁板遮擋，屬于室內(nèi)部分，溫差變化較小(約為鋁板的四分之一左右），伸縮量也就很?。?/4 X 1/2=1/8），暫且忽略。

計(jì)算：
鋁板打膠時(shí)，與夏天最熱時(shí)的溫差=80-20=60度
鋁板在60度溫差情況下，伸縮量為：
t=2400X2.35*0.00001*60=3.384mm
這就要求13mm耐候膠膠縫的變位承受能力為：3.384/13=26%

根據(jù)規(guī)范JC/T882-2001中第3.3條規(guī)定，密封膠的位移能力有兩種，一個(gè)是20%，一個(gè)是25%。而26%的位移能力，超過了耐候膠的上限，這種情況很可能就會導(dǎo)致屋面耐候膠被擠壓破壞，而導(dǎo)致屋面漏水，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。更何況，現(xiàn)在很多企業(yè)在選擇耐候膠的時(shí)候，往往忽略了耐候膠的這個(gè)位移能力，用玻璃膠縫的標(biāo)準(zhǔn)去選擇耐候膠，殊不知，玻璃和鋁材的線膨脹系數(shù)相差了2.35倍，并非對等。上述情況，如果選擇了位移能力20%的膠，那么屋面漏水的可能性就更大了。
由于最大溫差，是需要幾個(gè)月、半年、甚至一年以后才會產(chǎn)生，所以一般在工程竣工的時(shí)候，鋁板屋面確實(shí)具有防水能力，即便下大暴雨也不會漏水。然而，經(jīng)過一年的時(shí)間，最大溫差是肯定產(chǎn)生了，不合理的鋁板長度、膠縫寬度、耐候膠種類搭配，則定會導(dǎo)致耐候膠的破壞，從而導(dǎo)致屋面漏水。

    也許有人會說，鋁板是通過角碼靠自鉆釘固定在龍骨上的，怎么會伸縮呢，下面我來回答一下，1200mm截面、3mm厚度的鋁板，在60度的溫差下，溫度應(yīng)力為1200*3*60*0.0000235*70000=355KN，2400方向的鋁角碼正常都是長圓孔可以伸縮，而1200長度范圍一般為4個(gè)ST4.8自鉆釘，4個(gè)釘能承受的剪力大約10KN左右，和355KN比起來差的遠(yuǎn)了。釋放掉355KN的溫度應(yīng)力，會有兩個(gè)方面，一個(gè)是鋁角碼連接龍骨的一端和鋁角碼連接鋁板的一端產(chǎn)生微小的位移變化（彈性變化），第二個(gè)是自鉆釘和鋁角碼之間可能會發(fā)生塑性變化，由于鋁角碼比較薄弱，所以是鋁角碼的孔產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)塑性變形（塑性變化），這兩個(gè)方面同時(shí)產(chǎn)生，釋放掉3.384/2=1.692mm的位移，這是不會對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯變化的。

結(jié)論：

綜上，現(xiàn)場鋁板打膠時(shí)，鋁板的溫度是影響鋁板屋面漏水的最重要因素。
希望各個(gè)企業(yè)，以后做鋁板屋面的時(shí)候，根據(jù)當(dāng)?shù)囟旌拖奶斓臉O端溫度來考慮，安排好打膠時(shí)間。例如冬天施工的時(shí)候，盡量在太陽比較足的晴天安排打膠，夏天施工的時(shí)候，盡量在陰天沒太陽的時(shí)候打膠。這樣能縮小年溫差，而提高鋁板屋面的防水性。說句玩笑話，鋁板的打膠也是要講究生辰八字啊。

同時(shí)也希望，建筑師、建設(shè)單位、施工單位商量好，不要把屋面鋁板分格做的過大，鋁板分格越大，漏水風(fēng)險(xiǎn)越高。施工單位盡量選擇位移能力25%級別的耐候膠。20%位移能力的耐候膠，還是用到玻璃幕墻上吧，鋁板幕墻最好別用。
以上的分析，是我個(gè)人的一點(diǎn)點(diǎn)意見，歡迎看到的朋友們評論，我很想聽到一些不同的聲音。我堅(jiān)信：一個(gè)好的問題，比一個(gè)完美的答案更重要！

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