基于双曲面钢网架双层压型金属复合保温屋面建设施工技术

引言

本文以洛宁县全民健身运动中心工程为例，详细介绍了双层压型金属屋面系统的施工工艺。本课题创新性地提出了“北高南低”和“东西向拱起”的概念，构造了一种“不规则”的空间网格钢结构。这样的设计，不但提高了建筑物的美观性，而且也改善了室内的自然通风与照明状况，同时也为室内空间的合理安排提供了便利。但在此基础上，将双层压型金属屋面系统安装于双曲面网架之上，将面临着一系列技术难点：既要保证结构的安全稳定，又要对构件之间的连接精度与协调性进行精准调控。

1 双层压型金属屋面系统安装原理

1.1 底层压型金属板铺设

基础处理及平整度检查：当双曲面网架安装完毕并验收合格后，进行屋顶基层的清扫工作，将其表面的杂物、灰尘和油污等杂质全部清除干净。压型钢板的排列和安装：根据屋顶的实际外形和大小，对底层压型金属板的铺排顺序进行合理的规划，确定钢板的排列方向和连接方法。一般是从檐口到屋脊，从一头到另一头。在安装时，为了确保钢板与结构的结合强度和稳定，需要使用自攻螺丝将钢板与网架牢固地固定在一起。为了有效地阻止雨水的渗入，在面板之间的接合处，应该用胶带或涂上密封胶。

1.2 保温隔热层铺设

保温材料的选用和敷设：为保证屋面有较好的隔热和保温效果，应按设计要求进行保温材料的选取。在铺设时，要确保材料的铺设平整，紧密贴合，不能有空洞和裂缝。对形状不规则的部位，可以采用适当的材料裁剪和连接，保证了整块屋顶基层都被隔热材料完全覆盖。防潮措施：为了避免因潮湿而影响保温效果，在保温层下面加设一层防潮层。防潮层可以使用防水卷材或者是防水涂层，在铺设过程中要保证它是连续的，密封的，不能有任何损坏和漏封，这样才能最大限度地发挥它的防潮功能。

1.3 上层压型金属板安装

金属板的排列和安装注意事项：压型板的排列和安装方法与底面压板基本相同。但是，在安装上层面板时，要特别注意它和下层面板的连接和重叠。上部金属面板要将下层面板的接缝全部遮盖住，搭接宽度要按照设计要求进行，搭接处采用密封胶或涂刷密封胶，从而形成一种有效的双层防水结构，保证整个屋顶体系的防水能力。

2 施工技术要点

2.1 测量放线与基础处理

双曲面双层金属屋面结构体系的测量放样是第一步，也是最重要的一步，而三维激光扫描和 BIM 模型的校验更是重中之重。在具体的施工方案中，首先利用 3D 激光扫描技术对整个建筑物全方位的扫描，得到了准确的坐标。在扫描时，必须保证扫描点的密度和准确性，这样才能更好地记录下现场的每一个细节。同时将获取的点云数据输入到专门的造型软件中，建立真实场地的 3D数字化模型，并与已有的 BIM 模型进行比较和分析。利用软件的功能，对二者的差别进行鉴别，精确地评定出施工过程中的实际状况和设计意图的偏差。如有不同，要及时与设计联系，对局部节点进行相应的调整，以保证施工后达到设计要求的造型与线条。

2.2 龙骨系统（檩条、支座）安装

檩条与支托是金属屋面与双曲面网架的主要连接件，在整个结构体系中占有举足轻重的地位。屋面檩条在运抵工地后，用 45t 吊机和简单的起重装置，将其吊装到指定的屋面工作区。檩条采用焊接方法与网架结构牢固连接；檩条定位完毕后，要对它与原屋面钢结构主要檩条面的夹角进行严格控制，保证转角在 90^∘±1^∘ ，且安装位置误差不大于 5mm。檩条和檩托间应通过螺栓牢固地连接。对于结构面的高差，采用不同长度的檩托来调节，从而达到了施工精度的要求。

2.3 各结构层次材料安装

2.3.1 压型底板的安装

铺设地板前，应以建筑纵、横轴为基准，弹出底板安装边线，并校核位置是否符合设计要求。每铺设 10 块地板后需放出一条控制线进行复核，并及时调整定位误差。若 10 块板累计偏差小于 10 毫米，可在后续施工中逐步修正；若超过 10 毫米，则须拆除重装。地板安装完成后，严禁踩踏，并在后续工序中做好防护，防止损坏和污染。

2.3.2 玻璃纤维丝棉吸音层铺设

吸声层选择厚 30 毫米，容重 32 千克 / 立方米的玻纤丝棉，铺在穿孔压板的谷口处。在施工时，必须保证穿孔区（波谷）的玻纤丝棉处于天然松驰状态，使其有效吸声厚度不小于 30mm 。

2.3.3 岩棉保温层铺设

铺设岩棉前应按计划精确计算尺寸并下料，切割时边条直度偏差不超过 3毫米，缝合线宽不大于 3 毫米。施工从屋顶一侧开始，依次向另一侧推进。相邻岩棉接缝需错开，两端和边缘用专用工具固定。铺设要求紧密无缝，接缝密实且交错排列，以防冷桥。特别注意屋顶与天窗交接处、山墙边缘、泛水区及外墙封闭点等部位的施工质量，避免局部缺陷影响整体隔热效果。

2.3.4 TPO 防水卷材铺设

正式敷设前需放线以确保精度。施工时先预铺卷材，铺设方向应与压型钢板波形垂直，并依基层形状自然找平，保证顺直无扭曲。卷材展开后静置15–30 分钟，释放内应力以防后续叠合产生褶皱。相邻卷材纵向搭接不得小于80 毫米，热风焊接焊缝宽度不少于40 毫米，以确保结合强度和密封性。

结束语

将双层压型金属复合保温屋面系统与铝单板装饰层面板有机地组合在一起，从各方面提高了建筑屋面的综合性能。这种创新性的设计，不但使屋顶的保温、防水、防潮等性能得到了极大的优化，而且还通过精美的外形设计，赋予了建筑特有的艺术美感，使建筑的品位和美学价值得到全方位的提高。在结构安全性方面，本体系具有良好的抗风、抗震能力，为建筑物构建了一道坚实可靠的防御体系，创造一个更安全、更舒适的使用空间。

参考文献：

[1] 钟承革 . 一种钢结构建筑金属屋面复合保温系统 :201320566900[P][2025-06-30].

[2] 阮文清 , 胡亚召 , 倪方森 . 泡沫玻璃保温防水紧密型金属屋面施工工 艺 [J]. 2023(24):22-24.

[3] 张新斌 , 于斌 . 无锡体育馆复合多功能金属屋面施工技术 [J]. 中国科技纵横 ,2010.