摘要：造纸车间具有高湿高温的特点，对厂房的围护系统特别是屋面的防锈蚀、防冷凝和防水性能的要求特别高。本文介绍了TPO单层防水屋面系统在金光如东生活用纸产业基地项目厂房的应用，对该类造纸厂房屋面的系统设计和细部节点处理进行了较详细的阐述。

    关键词：TPO防水卷材；单层屋面系统；造纸车间；PIR保温板

   1 工程背景

      金光集团APP如东生产基地是全球最大的单一生活用纸生产基地，项目规划用地8500亩，总投资450亿元人民币，分三期建设。正在实施的一期项目投资超100亿元，计划建成7条生产线，每条生产线布置4台纸机，全面建成后，年产能可达78万吨，预期年营业额超百亿。作为南通历史上投入规模最大的现代化产业项目之一，基地以金光APP集团内进口成品木浆为原料，首次运用“工业4.0+人工智能”的生产理念，建成世界一流的集科技、先进制造、循环经济为一体的绿色、节能、环保的科技产业基地和高档生活用纸产业园。

该基地生产车间分为湿区和干区两部分，湿区为高温高湿环境，冬季室内温度高于室外温度，高温水蒸汽与屋面钢板接触，会使室内形成冷凝水，同时部分水蒸汽渗透入钢板螺钉孔、板缝等部位，使螺钉氧化腐蚀、保温层失效，且项目紧贴沿海地区风压大，因此业主及设计方对屋面防水保温系统非常重视，在针对性地做了大量的调查研究和严格筛选后，最终确定在造纸车间和后加工车间采用以PIR保温板为保温层的TPO单层屋面系统。

 

2系统设计及材料选择

2.1系统构造设计

      该项目屋面防水保温采用TPO单层屋面系统，其中防水层采用1.5mm厚盖福聚酯纤维内增强型EVERGUARD TPO防水卷材，造纸车间（即湿区）采用“304不锈钢钉+塑料套筒”将TPO与基层不锈钢屋面板连接，干区屋面采用专用紧固件固定；保温层采用PIR保温板，保温层上采用12.5mm厚玻纤贴面石膏板作为防火隔离层，隔汽层采用0.3厚聚丙烯隔汽膜。屋面基本结构层次见图1。

图1屋面基本结构层次图

       考虑到项目所在地为沿海地带，夏季台风等极端气候较多，风荷载较大，因此严格按照国家标准和项目设计的风压等因素取值，结合项目屋面结构进行精确计算，最终得出完整而准确的屋面风荷载计算结果，为TPO卷材和固定件的布置提供技术依据。

    2.2屋面系统防锈蚀、冷凝特点

本屋面系统防水主材选用美国进口盖福聚酯纤维内增强型TPO防水卷材。盖福TPO防水卷材性能优异，具有长达8000小时人工候化报告，并且获得FM严格的抗风揭和耐火性能认证，选用白色TPO卷材更具有高反射率节能的效果。采用3米宽幅卷材大大减少卷材搭接降低漏水风险，盖福TPO卷材优异的焊接性也满足了该屋面节点繁杂的特点，并且即使经过长时间的使用，清洁卷材表面后也可以焊接牢靠，方便后期维护。

图2 盖福TPO卷材的铺设和焊接

       本屋面使用的PIR保温板是由闭孔聚异氰脲酸酯发泡材料，两面复合玻璃纤维加强面层而成，导热系数R值可达到≤0.023W/(m·K)，相比于柔性屋面系统常用的岩棉保温板，其保温隔热性能、抗湿防潮性能及抗压性能更为优越，同时质量轻、易安装、使用寿命长等优点，避免了岩棉容易受湿气影响而保温效果降低的缺陷，减少产生冷凝的风险。本项目应用的PIR保温板全部使用国际著名化工企业”陶氏化学”提供的黑白料生产（VORATHERM CN 831多元醇组合料 & VORACOR CE 181异氰酸酯）保证了PIR板材的高性能及稳定性和耐用性，满足了该项目单层屋面的长期使用要求。PIR保温板是北美应用最广泛的建筑产品之一。

图3 PIR保温板、聚丙烯隔汽膜、防火板的施工

本屋面采用具有较优气密性、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学性能和防穿刺性能，连续铺设于保温层下方，阻止室内热湿气上传窜入保温层，有效降低了屋面结构中产生冷凝水的可能性，并能抵御内部风压，降低整体的风荷载。聚丙烯隔汽膜在女儿墙位置和所有穿出构件位置采用丁基胶带完全密封，有效阻止冷热空气的对流。

为了满足消防要求，根据图纸设计说明，屋面采用12.5mm泰山牌玻璃纤维布面石膏板作为防火隔离层，该产品正面和背面均粘接增强型玻璃纤维面层，内部为石膏芯材，使其具有优良的防火性能和抗风揭性能。独特的产品构造，为屋面底板提供了更优异的截面跨度（底板开口宽度）增强和加固屋面底板的整体稳定性。该产品燃烧性能达到A1级，石膏板芯经过匠心打造，具有超强耐水性，耐火性，耐候性，并且具有抗菌防霉，防开裂，防下陷，抗冲击，轻质高强，安全环保等优点。在众多项目的应用中已经可以证明，该产品特殊的性能会比纸面石膏板、玻镁板、水泥加压板更有效的保护屋面防水基层经受起砂、起鼓、分层起皮、变质及现场破坏等不利因素。

3.TPO单层屋面防水节点

屋面防水节点处理结合了国标图集标准做法和盖福施工设计要求，同时在对现场多次的考察的基础上确认最终节点设计方案，使项目有一个完整、可靠、耐久和最优化的屋面防水系统。

本工程屋面节点多，工期紧张，对屋面防水工程班组的组织和技术经验要求特别高，该项目的屋面承包商北京固卓建筑工程有限公司根据项目特点，组织各工种按流水线作业的方式进行管理施工。屋面上多达130个天窗及排烟窗节点，TPO卷材对焊接熟练度和焊接处理要求非常高，如果全部采用手持焊枪焊接，有较大的漏水风险，因此在天窗底部均采用自动焊机焊接，避免因为人为操作失误导致的漏水问题。

3.1 屋面排烟窗节点

        屋面排烟窗骨架焊接完毕并把内板固定后，把保温板固定到天窗骨架的侧面,然后把卷材紧贴石膏板上，收口在天窗基座内侧用压条固定，并用密封胶密封；卷材到采光窗底部采用U型压条固定，然后上面卷材覆盖下来后采用自动焊机焊接。

图4屋面采光窗处理

3.2山墙节点处理

        大面卷材在女儿墙底部断开并用U型压条固定防止受风压影响，混凝土山墙立面再用TPO卷材进行泛水处理，然后用专业收口压条收头至女儿墙外侧，收口处耐候密封胶处理，实现对屋面整体全面有效的防水保护，底部则用热风焊机与大面TPO卷材焊接。

图5山墙节点处理

3.3变形缝节点处理

        TPO卷材具有非常好的延伸率。大面卷材在变形缝断开并进行固定，TPO卷材在变形缝平面两侧分别用U型压条进行固定，然后分头焊接于女儿墙两侧大面卷材上，在变形缝中间位置用PE棒填充，再单独用一幅尺寸适当的TPO卷材将变形缝覆盖并于女儿墙泛水TPO焊接密实。

图6变形缝节点处理

3.4外天沟节点处理

卷材覆盖整个天沟部位，用专用收口压条在墙顶下压住收口，并用耐候密封胶密封，天沟底部两侧采用U型压条固定卷材，防止受风浮托力作用影响排水。

3.5阴阳角节点处理

现场采用细部盖福专用均质TPO卷材自制阴阳角预制件，如下图：以确保节点防水效果的完整可靠，并提高施工效率，增加观感。

图7阴阳角节点处理

4结束语

       本项目屋面选用了具有30年应用历史的盖福TPO单层屋面防水系统，该单层屋面系统提供了最成熟的施工技术和完善的系统质保服务。系统采用机械固定施工工艺和热风焊接技术，具有突出的技术优势和节能效应；系统材料耐久，使用寿命长，维护成本低；采用新型PIR保温板满足了造纸车间高温高湿对屋面系统长效防冷凝的要求，同时可回收重复利用的特点助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。