20年整體質保PVC屋面系統在數據中心項目的應用

     摘要：以蘋果中國（貴安）數據中心屋面為例，介紹了20年整體質保PVC屋面系統在數據中心屋面上的應用情況?；跀祿行牡慕Y構復雜性和防水重要性，介紹分析了PVC 屋面系統的主要構造與應用優勢，并對主要施工工藝和節點做法作了簡介。

關鍵詞：數據中心；單層屋面系統；PVC防水卷材；20年整體質保

Application of 20-year System Warranty PVC Roofing System in Apple Data Center Project

Abstract:Taking the roof of a APPLE Data Center in Guizhou as an example, the article introduces application of 20-year system warranty PVC roofing system on data center roofs. Due to the complex structure and importance of the roof waterproofing, the paper analyzes the main structure and application advantage of PVC roofing system, and gives a brief introduction of the main construction technology of and roof details.

Key words: Data center; single layer roofing system; PVC waterproofing membrane; 20 year system warranty

 

1、項目背景

蘋果貴安數據中心位于貴州省貴安新區，該項目整體投資規模10億美元，于2018年底開始施工，建筑總面積近5萬平方米，分為數據中心、柴發機房、設備區等3個主要功能區，嚴格按照LEED金獎認證要求設計和建設。

項目要求按照美國設計做法并提供20年屋面系統整體質保。經過業主、設計方、管理公司和總包各方遴選和嚴格考察，最終決定在數據中心和柴發機房鋼結構屋面采用西卡PVC屋面防水系統，并由西卡承建商北京固卓建筑工程有限公司施工，屋面防水工程量達5萬多平方米。

2系統設計及材料選擇

2.1屋面結構層次

    該項目屋面構造做法延續美國數據中心系統設計標準，滿足國內一級防水設防要求，并且按照20年系統質保要求對屋面系統材料進行選型，防水層采用2.0厚西卡玻纖內增強型背襯無紡布PVC防水卷材，滿粘工藝法施工于纖維石膏板上，采用西卡緊固件固定纖維石膏板于基層鋼板上，保溫層采用洛科威巖棉保溫板（數據樓為120厚，柴發樓為140厚，雙層鋪設），隔汽層采用1.0mm厚泰和尼科SBS自粘卷材，粘貼于纖維石膏板基層上。

西卡PVC卷材的搭接部分用熱風焊接，焊縫的強度年限與母材的性能完全一致，屋面細部節點使用細部專用PVC卷材施工，落水口、穿出管線等節點采用定制PVC預制件，使屋面形成整體防水的效果。

該屋面風荷載計算需要考慮卷材的粘接強度和屋面纖維石膏板固定件布局兩部分，根據FM屋面系統認證，相同西卡PVC卷材滿粘系統承受的風荷載可達255psf，遠超項目要求，屋面石膏板的固定件排布計算根據項目設計要求，參考滿足要求的FM系統組合做法確定固定件的排布。

 

屋面主要層次圖如下：

1) 2.0mm Sarnafil G410-20LF PVC防水卷材

2) 西卡Sarnacol-2170專用膠粘劑

3) 12.7mm厚DensDeck 屋面纖維石膏板，機械固定

4) 數據樓120mm（2X60錯縫搭接）洛科威保溫巖棉板，容重180kg/m³

 柴發樓140mm（2X70錯縫搭接）洛科威保溫巖棉板，容重180kg/m³

5) 1mm泰和尼科自粘性改性瀝青防水隔氣膜

6) 12.7mm厚DensDeck-Roof Board屋面纖維石膏板

7) 1.0mm厚壓型鋼板，（YX35-152-914）機械固定

 

 

2.2系統優勢

1)西卡PVC防水卷材性能優異，采用進口原料生產，具有BBA長達35年使用壽命的認證，白色的表面和自潔功能使卷材具有高太陽反射率和節能效果，符合LEED認證要求。具有-40℃的卓越的低溫彎折性，玻璃纖維加強層提供卷材卓越的尺寸穩定性和良好的耐機械沖擊性能。

2)項目采用的DensDeck屋面纖維石膏板由美國進口，正面和背面均粘接增強型玻璃纖維面層，為防水層和隔汽層提供良好的粘接基面，內部為石膏芯材。其優異的性能相比紙面石膏板和玻鎂板，能更有效的保護防水基層經受起砂、起鼓、分層起皮、變質等問題及施工現場破壞。

3)保溫層采用洛科威巖棉板，具有FM的認證，并且通過“不可燃芯材”（NCC）認證，憎水率達到99.5%以上，長期吸水率≤1.5KG/M2，長期保溫性能優異。

4)隔汽層采用1.0mm厚泰和尼科SBS自粘隔汽膜粘接于石膏板基層上，自粘搭接形成一個密封層面，并具有良好的防水效果。該隔汽層具有自愈功能，在螺釘穿透基層鋼板的部位起到絕佳的包裹性。

5)該項目所用固定件及膠粘劑均由西卡公司提供，系統的安全性和耐久性經過了多重嚴格的測試和國外項目30多年應用的檢驗。PVC卷材與石膏板之間采用膠粘劑滿粘施工，防水效果更佳，徹底解決以往輕鋼結構柔性屋面系統存在的竄水問題。

3 屋面系統施工重難點分析

3.1項目實施難點

1)數據中心不間斷的巨大數據交換量要求有一個穩定可靠的物理環境，需要保持恒溫恒濕的狀態，數據中心貴重的設備對屋面防水系統也提出了極其嚴苛的要求，20年系統質保對施工控制和細節處理提出非常高的要求。

2)該項目屋面系統和細部節點做法均參照美國數據中心建設標準要求，很多屋面細部節點做法在國內為首次設計，部分節點做法需要經過西卡公司、承建商、總包方、管理公司和設計方多次討論確定，施工難度非常大。

3)貴州屬亞熱帶高原季風濕潤氣候，天氣變化多端，工期非常緊張，對施工過程的防護和施工控制提出極高的要求，需要克服天氣不利對膠粘劑施工不利等諸多因素。

4)數據中心樓屋面跨度大，匯水面積也較大，由于屋面全部采用外排水方式，需要在女兒墻橫向方向采用找坡專用抗壓巖棉條進行找坡，保證屋面基本不會產生積水。

5)屋面結構層次多，輔材配件種類多，屋面子系統多：包含結構層以上7層材料構造，固定件類型及長度型號多達10多種，屋面上還有避雷系統、人行檢修道、照明系統、排水系統等子系統。

6)屋面多種材料進口自美國、德國、瑞士和俄羅斯等多個國家，各種進口材料近60個集裝箱，國內運輸超過100車，高峰期現場人員接近70人，對現場的施工組織和進度計劃管理能力構成極大挑戰。

 

3.2施工流程

屋面基層驗收交付→屋面清理→施工第一層DensDeck石膏板→施工自粘隔汽層→施工巖棉保溫板→施工固定第二層DensDeck石膏板→施工粘接PVC防水卷材→陰陽角、屋面女兒墻、設備基座、雨水口等節點處理→完工清理→淋水實驗→成品保護→竣工驗收

 

3.3施工重要環節及亮點

（1）膠粘劑的粘接效果測試

該進口西卡專業膠粘劑第一次在國內使用，需要針對不同施工方法、用膠量和環境影響因素做出測試，滿足粘接強度，同時兼顧施工效率的最佳方案。

 

（2）卷材施工前的焊接測試

    大面焊接采用瑞士萊丹LEISTER自動焊機，為確保卷材焊接效果，需要每天進行焊接效果測試，根據貴州當地多變的氣候條件調節焊機的溫度和速度。

 

（3）卷材粘接前的基層清理

   石膏板的固定施工會引起大量的石膏粉末，對卷材的粘接強度構成隱患，項目采用大型吸塵器對基層進行清潔，大大提高效率和清潔度。

 

（4）PVC卷材的粘接施工

    膠粘劑采用兩遍施工工藝，第一遍為薄涂施工封閉基層，待第一遍干透后施工第二遍膠粘劑，同時隨刷隨鋪PVC卷材，為保證粘接效果，防止起鼓等問題產生，現場總結結合經驗采用配重壓輥進行多遍壓實。

（5）PVC卷材的焊接

大面卷材所有長邊及短邊皆采用自動焊機焊接，減少人工失誤。對于女兒墻山墻等節點部位由于無法采用自動焊機施工，因此要求工人用手持焊槍進行兩道實焊操作，保證焊接效果的長期有效性。

 

4主要細部節點設計及處理

4.1女兒墻防水節點

大面卷材在女兒墻底部斷開并用U型壓條固定，立面PVC卷材采用專業膠粘劑粘接在石膏板上防止受風壓影響，然后用收口壓條收頭至女兒墻外側，收口用耐候密封膠處理，女兒墻底部則用熱風焊機與大面PVC卷材焊接。

找坡設計方案：屋面無天溝，為減少積水，現場采用專用抗壓巖棉條在雨水斗之間進行找坡，抗壓巖棉條由洛科威工廠裁切。在兩個雨水斗之間的中間位置按照4CM、3CM、2CM、1CM不同梯次找坡，減少對上層石膏板和卷材鋪設的影響。

  

 

4.2、落水口和溢流口節點

屋面采用外排水方式，通過落水口將雨水引導排放女兒墻外側雨水斗，并配套設置了溢流口，屋面雨水口共多達153個。雨水斗節點復雜難以處理，采用與優爾金屬配合設計的雨水斗預制件，安裝之后可直接與大面卷材焊接在一起，避免了從雨水口漏水的可能性。

  

 

4.3、消音器平臺防水節點

為隔絕室內柴發機組噪音，在低跨屋面的32個百葉窗內都設置了消音器平臺，消音器復雜的結構讓防水處理尤為困難，經多方討論，最終決定在平臺安裝槽鋼，PVC卷材收口在槽鋼頂部，并設置過水洞方便雨水順利的排出，排水口也采用雨水斗預制件安裝。

   

 

4.4、屋面檢修通道、照明管線及避雷系統

    為確保屋面系統的完整性和美觀度，屋面的檢修通道、照明管線及避雷系統都采用單層屋面專用輔材配件，檢修通道為西卡生產的PVC走道板鋪設焊接，照明管線及避雷系統由優爾金屬提供的PVC預制件。

  

 

5、屋面承建商專業設計、施工組織及西卡緊密配合

業主方對屋面產品選型、配件輔材、節點設計和施工方案要求非常嚴苛，北京固卓公司經過與西卡公司、設計師及總包經過多次討論，方案經過十幾輪提交修改再提交，最終獲得業主方總部的認可，項目施工過程及結果也獲得項目部各方一致肯定。

該屋面由西卡提供20年系統整體質保，對屋面的施工提出嚴苛的要求。西卡全程安排技術服務工程師現場監督和指導，并定期形成報告匯報西卡總部。西卡瑞士總部也安排技術專家進行多次指導檢查，確保屋面系統按照西卡國際標準的品質要求進行施工，西卡與承建商緊密配合鑄造精品屋面工程。

 

6、項目意義

該數據中心嚴格按照LEED綠色建筑認證要求建設，西卡高質量的單層屋面系統為國內的數據中心建設提供了非常有益的參考價值。

該項目是西卡中國第一個提供20年屋面系統質保的項目，屋面系統所用輔材配件均由西卡提供，并嚴格按照西卡質量標準施工，為今后20年屋面系統質保的推廣和實踐起到良好的樣板示范作用。項目經過兩年多的使用，卷材表面依然亮潔如初，屋面未出現任何滲漏情況，優異的施工質量保障了數據庫的安全運營。

屋面完成后的航拍照片

 

        北京固卓建筑工程有限公司還承接了此項目的消防水池、油罐區、柴油管溝、變壓器放油槽、室外坡道、臺階等重要區域的防腐工程。