郑州新郑国际机场T2航站楼金属屋面系统深

郑州新郑国际机场T2航站楼金属屋面系统深 摘要本文着重介绍金属屋面系统在郑州新郑国际机场T2航站楼中的应用，同时提出从构造上提高二次柔性防水卷材利用率的设计方式，以及其他关键节点的设计思路。关键字金属屋面系统；深化设计；构造设计引言近年来，随着中国经济的高速发展，全国各地大型机场如雨后春笋般纷纷涌现出来，越来越多的飞机场因为其综合性功能以及独特新颖的造型成为当地的标志性建筑。郑州新郑国际机场，简称“新郑机场”，别称“轩辕机场”，于年8月28日建成通航。年11月22日，国家发改委批准郑州新郑国际机场二期扩建工程实施。新郑国际机场二期扩建工程T2航站楼工程T2SG-04标段建筑面积48.45万㎡。年12月22日，郑州新郑国际机场二期扩建工程正式投运。1工程简介新郑机场T2航站楼位于新郑机场航站区东侧，平面呈“X”形布置，设计寓意“张开的双臂，拥抱世界”，分别由航站楼，东南、东北、西南、西北四个指廊以及连廊几部分组成，成为一座可供国内及国际旅客共同使用的四层式航站楼（如图1所示）。图1郑州新郑机场二期扩建工程T2航站楼工程效果图本工程金属屋面整体属于空间多曲面造型，天窗系统由多个大小不一的菱形独立天窗组成并按一定规律排布，挑檐为弧形收边。在进行金属屋面工程深化设计时，需根据屋盖主体钢结构模型进行金属屋面模型拟合，提前解决建筑与结构可能存在的碰撞、屋面排水坡度是否与天沟设置存在冲突等问题。通过与建筑设计师、结构设计师的沟通，最终确定了金属屋面的设计模型。2系统介绍及关键节点设计根据业主和设计师对本工程金属屋面系统的具体要求，结合新郑机场T2航站楼的地理环境以及相关技术文件（风洞试验报告等），本工程金属屋面系统的构造设计要考虑防水、防火、防雷、吸音、保温、防风、防雪等方面。2.1金属屋面系统构造设计金属屋面系统构造层（如图2、图3所示）由上而下依次如下：（1）1.0mm厚PVDF铝镁锰合金直立锁边屋面板，版型65/（刚性防水层）；（2）50mm厚玻璃丝棉，单面贴铝箔（吸音层，铝箔贴面在下，有增强防潮、保温的作用）；（3）30mm×30mm×1.5mm不锈钢钢丝网（玻璃丝棉支撑层，相比其他支撑材料更轻便）；（4）1.5mm厚PVC防水卷材（二次柔性防水层，仅被网架上弦球支托穿出）；（5）50mm+50mm双层保温岩棉，容重kg/m3（保温层，双层错缝搭接）；（6）0.3mm厚PE防潮膜（防潮层）；（7）50mm厚超细玻璃丝吸音棉，下铺无纺布（吸音层，无纺布能有效避免玻璃丝棉对室内空间造成污染）；（8）0.8mm厚穿孔压型钢底板，表面PE涂层处理（支撑层，穿孔利于屋面构造的吸音能力）。图2T2航站楼主楼金属屋面构造层节点图图3T2航站楼主楼金属屋面构造层三维效果图图4现场施工T码安装示意图与常规金属屋面构造（常规做法是将PVC卷材设置在T码之下）明显不同的是本工程构造层采用隔空双层防水构造层（将PVC卷材与T码隔开一段空气层），两者相较区别如下：1.常规做法会造成PVC防水卷材的穿孔数过多，假设在1㎡范围内T码个数为2.5（次檩条常规布置，间距为1.5m），那么这1㎡内将会有10个自攻钉穿过PVC防水卷材，实际施工过程中（如图4所示），由于穿孔数量太多，难以确保每个孔的防水处理（抹胶）都能过关。由于本工程屋盖结构为网架结构，上弦球的间距约为3m，折算9㎡范围内上弦球支托为1个，即9㎡内PVC卷材内仅有1个穿孔，又因为PVC可热熔焊接的特性，使得该孔在构造上具有良好的防水效果。2.由于PVC防水卷材与金属面板隔开，存在一段空气层，封闭状态下，空气的导热系数为0.W/(m·k)，因此增强了屋面系统构造的保温性能；又因为空气层的存在，使得声波有一个反射空间，从而增强了屋面系统构造的吸音性能。由于采用了双层防水构造，则需要根据屋面排水坡度确定屋面板的铺设方向从而确定上层次檩条的铺设方向（与屋面板方向垂直），再根据底板的铺设方向确定下层次檩条的铺设方向（与底板方向垂直，如图5所示）。图5T2航站楼主楼金属屋面构造层檩条连接轴测图2.2屋面主要防风措施根据风洞试验报告提供数据，采用建筑结构荷载规范对维护结构风荷载设计值的计算公式，得出屋面最大风压为+1.92kN（檐口局部区域）；65/屋面板下铝合金T码在次檩条布置间距为1.5m时承载力为1.4kN，在次檩条布置间距为1m时承载力为2.1kN（以上承载力数值为抗风揭试验数据）。由此可知，檐口、天沟等抗风薄弱部位采用加密次檩条布置的方式提高防风承载力，满足金属屋面对最不利情况下的防风要求。2.3天窗系统构造设计为确保天窗系统在满足采光、通风、排烟功能的前提下具备更优的防水性能，T2航站楼主楼天窗设计为立面开启，避免了开启部位直接曝露在雨、雪等不利环境之下；铝单板挡雨构造与开启天窗开启端的组合既确保了开启天窗通风、排烟的最佳设置，又将挡雨作用发挥到最大，同时也保证了天窗边的外观效果；根据主楼天窗所在的位置，同一天窗组与金属屋面相接处采用两种处理方式，即迎水面采用焊接引水，背水面采用搭接泛水，在确保屋面板在搭接部位留有伸缩余量之外同时减少了该部位的漏雨隐患（如图6~8所示）。图6T2航站楼主楼天窗节点图图7T2航站楼主楼天窗三维示意图图8T2航站楼主楼天窗现场施工示意图2.4天沟檐口铝单板系统构造设计檐口铝单板系统采用弧形收边，线条更柔和，贴合整体外观效果（见图9）。因为存在保温隔墙，故而铝单板系统不设保温层；天沟排水系统采用3mm厚不锈钢钢板，为增强防水效果，在不锈钢板面铺设一道PVC防水卷材并与金属屋面PVC二次防水卷材相接，实现天沟的二道防水；与天沟系统交接的金属屋面系统空气层部位采用铝板封堵，并在距板端约mm处设置挡雪系统，挡雪系统还能起到板端薄弱部位的抗风效用。图9T2航站楼主楼檐口节点图铝单板系统的安装对精度要求较高，施工之前必须在模型中将各节点逐一拟合（见图10），根据模型的坐标、尺寸等复核现场钢结构，从而进行精确定位，确保外观的顺滑，各节点处理合理，无冲突之处。图10采用Rhino软件对檐口铝单板系统进行模拟、分格结语机场建设作为大型公共建筑工程，其金属屋面系统的设计必须严谨、合理，在满足防水、保温、降噪、防风、防雷、防雪等主要功能的前提下，还须做到外观形态满足要求。在正式设计制图之前，一定要将建筑、结构的模型融会贯通，提前将可能出现的节点冲突、细节不合理之处发掘出来，逐一解决，以确保深化设计图纸的完备性和准确性。同时也应与业主、设计师密切沟通，能将原设计方案中不合理之处提出来，并针对不合理之处提出自己的建议以供多方参考，多角度地完善深化设计图纸。







































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