摘要：以苹果中国（贵安）数据中心屋面为例，介绍了20年整体质保PVC屋面系统在数据中心屋面上的应用情况。基于数据中心的结构复杂性和防水重要性，介绍分析了PVC 屋面系统的主要构造与应用优势，并对主要施工工艺和节点做法作了简介。

关键词：数据中心；单层屋面系统；PVC防水卷材；20年整体质保

 

1、项目背景

苹果贵安数据中心位于贵州省贵安新区，该项目整体投资规模10亿美元，于2018年底开始施工，建筑总面积近5万平方米，分为数据中心、柴发机房、设备区等3个主要功能区，严格按照LEED金奖认证要求设计和建设。

项目要求按照美国设计做法并提供20年屋面系统整体质保。经过业主、设计方、管理公司和总包各方遴选和严格考察，最终决定在数据中心和柴发机房钢结构屋面采用西卡PVC屋面防水系统，并由屋面承建商北京固卓建筑工程有限公司施工，屋面防水工程量达5万多平方米。

 

2、系统设计及材料选择

2.1屋面结构层次

    该项目屋面构造做法延续美国数据中心系统设计标准，满足国内一级防水设防要求，并且按照20年系统质保要求对屋面系统材料进行选型，防水层采用2.0厚西卡玻纤内增强型背衬无纺布PVC防水卷材，满粘工艺法施工于纤维石膏板上，采用西卡紧固件固定纤维石膏板于基层钢板上，保温层采用洛科威岩棉保温板（数据楼为120厚，柴发楼为140厚，双层铺设），隔汽层采用1.0mm厚泰和尼科SBS自粘卷材，粘贴于纤维石膏板基层上。

西卡PVC卷材的搭接部分用热风焊接，焊缝的强度年限与母材的性能完全一致，屋面细部节点使用细部专用PVC卷材施工，落水口、穿出管线等节点采用定制PVC预制件，使屋面形成整体防水的效果。

该屋面风荷载计算需要考虑卷材的粘接强度和屋面纤维石膏板固定件布局两部分，根据FM屋面系统认证，相同西卡PVC卷材满粘系统承受的风荷载可达255psf，远超项目要求，屋面石膏板的固定件排布计算根据项目设计要求，参考满足要求的FM系统组合做法确定固定件的排布。

 

屋面主要层次图如下：

1) 2.0mm Sarnafil G410-20LF PVC防水卷材

2) 西卡Sarnacol-2170专用胶粘剂

3) 12.7mm厚DensDeck 屋面纤维石膏板，机械固定

4) 数据楼120mm（2X60错缝搭接）洛科威保温岩棉板，容重180kg/m³

柴发楼140mm（2X70错缝搭接）洛科威保温岩棉板，容重180kg/m³

5) 1mm泰和尼科自粘性改性沥青防水隔气膜

6) 12.7mm厚DensDeck-Roof Board屋面纤维石膏板

7) 1.0mm厚压型钢板，（YX35-152-914）机械固定

 

 

2.2系统优势

1)西卡PVC防水卷材性能优异，采用进口原料生产，具有BBA长达35年使用寿命的认证，白色的表面和自洁功能使卷材具有高太阳反射率和节能效果，符合LEED认证要求。具有-40℃的卓越的低温弯折性，玻璃纤维加强层提供卷材卓越的尺寸稳定性和良好的耐机械冲击性能。

2)项目采用的DensDeck屋面纤维石膏板由美国进口，正面和背面均粘接增强型玻璃纤维面层，为防水层和隔汽层提供良好的粘接基面，内部为石膏芯材。其优异的性能相比纸面石膏板和玻镁板，能更有效的保护防水基层经受起砂、起鼓、分层起皮、变质等问题及施工现场破坏。

3)保温层采用洛科威岩棉板，具有FM的认证，并且通过“不可燃芯材”（NCC）认证，憎水率达到99.5%以上，长期吸水率≤1.5KG/M2，长期保温性能优异。

4)隔汽层采用1.0mm厚泰和尼科SBS自粘隔汽膜粘接于石膏板基层上，自粘搭接形成一个密封层面，并具有良好的防水效果。该隔汽层具有自愈功能，在螺钉穿透基层钢板的部位起到绝佳的包裹性。

5)该项目所用固定件及胶粘剂均由西卡公司提供，系统的安全性和耐久性经过了多重严格的测试和国外项目30多年应用的检验。PVC卷材与石膏板之间采用胶粘剂满粘施工，防水效果更佳，彻底解决以往轻钢结构柔性屋面系统存在的窜水问题。

3、 屋面系统施工重难点分析

3.1项目实施难点

1)数据中心不间断的巨大数据交换量要求有一个稳定可靠的物理环境，需要保持恒温恒湿的状态，数据中心贵重的设备对屋面防水系统也提出了极其严苛的要求，20年系统质保对施工控制和细节处理提出非常高的要求。

2)该项目屋面系统和细部节点做法均参照美国数据中心建设标准要求，很多屋面细部节点做法在国内为首次设计，部分节点做法需要经过西卡公司、承建商、总包方、管理公司和设计方多次讨论确定，施工难度非常大。

3)贵州属亚热带高原季风湿润气候，天气变化多端，工期非常紧张，对施工过程的防护和施工控制提出极高的要求，需要克服天气不利对胶粘剂施工不利等诸多因素。

4)数据中心楼屋面跨度大，汇水面积也较大，由于屋面全部采用外排水方式，需要在女儿墙横向方向采用找坡专用抗压岩棉条进行找坡，保证屋面基本不会产生积水。

5)屋面结构层次多，辅材配件种类多，屋面子系统多：包含结构层以上7层材料构造，固定件类型及长度型号多达10多种，屋面上还有避雷系统、人行检修道、照明系统、排水系统等子系统。

6)屋面多种材料进口自美国、德国、瑞士和俄罗斯等多个国家，各种进口材料近60个集装箱，国内运输超过100车，高峰期现场人员接近70人，对现场的施工组织和进度计划管理能力构成极大挑战。

 

3.2施工流程

屋面基层验收交付→屋面清理→施工第一层DensDeck石膏板→施工自粘隔汽层→施工岩棉保温板→施工固定第二层DensDeck石膏板→施工粘接PVC防水卷材→阴阳角、屋面女儿墙、设备基座、雨水口等节点处理→完工清理→淋水实验→成品保护→竣工验收

 

3.3施工重要环节及亮点

（1）胶粘剂的粘接效果测试

该进口西卡专业胶粘剂第一次在国内使用，需要针对不同施工方法、用胶量和环境影响因素做出测试，满足粘接强度，同时兼顾施工效率的最佳方案。

 

（2）卷材施工前的焊接测试

    大面焊接采用瑞士莱丹LEISTER自动焊机，为确保卷材焊接效果，需要每天进行焊接效果测试，根据贵州当地多变的气候条件调节焊机的温度和速度。

 

（3）卷材粘接前的基层清理

   石膏板的固定施工会引起大量的石膏粉末，对卷材的粘接强度构成隐患，项目采用大型吸尘器对基层进行清洁，大大提高效率和清洁度。

 

（4）PVC卷材的粘接施工

    胶粘剂采用两遍施工工艺，第一遍为薄涂施工封闭基层，待第一遍干透后施工第二遍胶粘剂，同时随刷随铺PVC卷材，为保证粘接效果，防止起鼓等问题产生，现场总结结合经验采用配重压辊进行多遍压实。

（5）PVC卷材的焊接

大面卷材所有长边及短边皆采用自动焊机焊接，减少人工失误。对于女儿墙山墙等节点部位由于无法采用自动焊机施工，因此要求工人用手持焊枪进行两道实焊操作，保证焊接效果的长期有效性。

 

4、主要细部节点设计及处理

4.1女儿墙防水节点

大面卷材在女儿墙底部断开并用U型压条固定，立面PVC卷材采用专业胶粘剂粘接在石膏板上防止受风压影响，然后用收口压条收头至女儿墙外侧，收口用耐候密封胶处理，女儿墙底部则用热风焊机与大面PVC卷材焊接。

找坡设计方案：屋面无天沟，为减少积水，现场采用专用抗压岩棉条在雨水斗之间进行找坡，抗压岩棉条由洛科威工厂裁切。在两个雨水斗之间的中间位置按照4CM、3CM、2CM、1CM不同梯次找坡，减少对上层石膏板和卷材铺设的影响。

 

 

4.2、落水口和溢流口节点

屋面采用外排水方式，通过落水口将雨水引导排放女儿墙外侧雨水斗，并配套设置了溢流口，屋面雨水口共多达153个。雨水斗节点复杂难以处理，采用与优尔金属配合设计的雨水斗预制件，安装之后可直接与大面卷材焊接在一起，避免了从雨水口漏水的可能性。

 

4.3、消音器平台防水节点

为隔绝室内柴发机组噪音，在低跨屋面的32个百叶窗内都设置了消音器平台，消音器复杂的结构让防水处理尤为困难，经多方讨论，最终决定在平台安装槽钢，PVC卷材收口在槽钢顶部，并设置过水洞方便雨水顺利的排出，排水口也采用雨水斗预制件安装。

 

 

4.4、屋面检修通道、照明管线及避雷系统

    为确保屋面系统的完整性和美观度，屋面的检修通道、照明管线及避雷系统都采用单层屋面专用辅材配件，检修通道为西卡生产的PVC走道板铺设焊接，照明管线及避雷系统由优尔金属提供的PVC预制件。

 

5、屋面承建商专业设计、施工组织及西卡紧密配合

业主方对屋面产品选型、配件辅材、节点设计和施工方案要求非常严苛，北京固卓公司经过与西卡公司、设计师及总包方多次讨论，方案经过十几轮提交修改再提交，最终获得业主方总部的认可，项目施工过程及结果也获得项目部各方一致肯定。

该屋面由西卡提供20年系统整体质保，对屋面的施工提出严苛的要求。西卡全程安排技术服务工程师现场监督和指导，并定期形成报告汇报西卡总部。西卡瑞士总部也安排技术专家进行多次指导检查，确保屋面系统按照西卡国际标准的品质要求进行施工，西卡与固卓紧密配合铸造精品屋面工程。

 

6、项目意义

该数据中心严格按照LEED绿色建筑认证要求建设，西卡高质量的单层屋面系统为国内的数据中心建设提供了非常有益的参考价值。

该项目是西卡中国第一个提供20年屋面系统质保的项目，屋面系统所用辅材配件均由西卡提供，并严格按照西卡质量标准施工，为今后20年屋面系统质保的推广和实践起到良好的样板示范作用。项目经过近五年多的使用，卷材表面依然亮洁如初，屋面未出现任何渗漏情况，优异的施工质量保障了数据库的安全运营。

屋面完成后的航拍照片

 

        北京固卓建筑工程有限公司还承接了此项目的消防水池、油罐区、柴油管沟、变压器放油槽、室外坡道、台阶等重要区域的防腐工程。