大型商业综合体屋面变形缝设计原则总结——以华润万象城一期项目为例

大型商业综合体屋面变形缝设计原则总结——以华润万象城一期项目为例

李明远

西安基准方中建筑设计有限公司 陕西·西安 710000

摘要：通过从方案概念到后期运营的全流程分析、从结构理论到建筑细部构造的跨专业研究，以万象城项目为例，探讨复杂屋面变形缝构造的处理。

关键词：商业综合体  变形缝  万象城

华润西安万象城一期项目面积达42万㎡，是一个超大体量的城市综合体项目。设计中遇到过许多复杂疑难的技术问题，其中变形缝构造的反复研究是留给设计者、业主和施工方的一笔重要财富，尤其值得总结。

根据《民用建筑设计通则》的定义，变形缝指的是“为防止建筑物在外界因素作用下，结构内部产生附加变形和应力，导致建筑物开裂、碰撞甚至破坏而预留的构造缝，包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝”。为什么在商业综合体项目中会集中暴露变形缝的问题，究其原因有以下几点：

商业综合体往往有超长体量，根据结构需要，必须设缝断开，避免伸缩和地震力的破坏。

商业综合体往往存在大跨结构，一般这种部位选择钢结构实现，钢结构与钢筋混凝土结构之间存在铰接关系，需要设缝。

商业综合体往往由裙房与高层、超高层塔楼组合而成，根据结构需要，必须设缝断开，避免沉降和地震力的破坏。

华润西安万象城一期项目的商业裙房屋面存在大量连续、不规则的变形缝，带来许多复杂的节点构造，主要有以下三个设计难点：

较多超长变形缝，且变形缝在种植屋面区域内。

多处变形缝端部与幕墙结构相交，直接伸向中庭。

屋面钢结构、钢筋混凝土结构交错组合，类型节点较多，且较为复杂。

图1：复杂变形缝集中部位实景照片

图2：复杂变形缝集中部位外饰面与变形缝的关系

本项目对变形缝设计的启发主要有以下方面：

1、理想设计原则：规避复杂、疑难变形缝出现的

变形缝是建筑中的常见、常规元素，因此其设计必然有可以遵循的理想原则，遵循这些原则设计，则变形缝部位大可直接选用国标图集即可：

设计规则、方正的建筑形体

避免钢结构、混凝土结构的混用，如果出现，则接缝应尽量平直

水平向变形缝应与竖直墙体垂直交接，保证盖板90度延伸，避免斜交引起的异形构造和施工困难

变形缝两侧结构板最好平齐，避免升降板处存在变形缝

变形缝应与屋面装饰构造错开布置，避免变形缝处重合天窗、隔墙、幕墙构造

变形缝应与屋面上翻梁错开布置，避免标高变化引起的异形构造和施工困难

变形缝两侧应留有足够的防水、保护层构造施工空间，避免贴近隔墙、女儿墙、设备基础

种植屋面上尽量避免出现变形缝

变形缝处应为屋面找坡高点，避免积水渗漏

2、关注方案阶段结构布置的合理性

变形缝虽是建筑细节中的细节，却来源于最宏观的考量，其设置的目的是为了对抗温度变形、不均匀沉降和地震力传导对建筑整体的破坏。因此，方案阶段对结构布置的关注是变形缝设计优化的源头。

以本项目为反面例子，屋面复杂、难处理、隐患大的变形缝，均来源于各层平面布置的异形、结构布置逻辑与方案造型逻辑的冲突。

众所周知，大型商业综合体往往在屋面设计大跨度的钢结构天窗，钢结构部位与钢筋混凝土部位需设变形缝进行铰接。本项目的柱网布置基本为横平竖直，然而屋面天窗布置则遵循第五立面的要求，与大面轴网作斜交布置。于是屋面天窗、天窗侧面的分隔墙、幕墙构造均与变形缝呈一定角度，导致大量异形变形缝和渗漏隐患点的出现。

   因此，解决好变形缝的问题，其根源在于解决好造型逻辑与结构逻辑的一致性问题。

2、特殊、复杂屋面变形缝的构造处理

种植屋面变形缝设计

——利用热浸锌钢板承载上部覆土重量，保护防水卷材

——变形缝两侧同常规做法一样做加高反坎，避免流水直接通过变形缝

——利用附加卷材、U形镀锌铁皮、密封膏等加强措施防止毛细渗漏

种植屋面变形缝交墙体处构造

——将水平向盖板翻折延伸至竖向墙面

——将附加卷材、U形镀锌铁皮、密封膏等加强措施同样翻折至竖向墙面，防止毛细渗漏

变形缝与屋面隔墙距离过近处的处理

——扩大变形缝反坎至隔墙下

——将变形缝盖板及披水构造延伸至竖向墙面，将水平向挡水矛盾转化为竖向挡水矛盾

高低屋面相接处变形缝的处理

——在较低一侧屋面升起混凝土反坎，将高低接转化为常规平接变形缝

种植屋面变形缝与塔楼山墙接裙房处变形缝的衔接处理

——项目T2塔楼山墙面与裙房存在断缝，同时此缝延伸至裙房种植屋面纵深，导致角缝与平缝相交并伴有覆土

   ——交接处设计异形铁皮盖板做披水处理

   ——种植屋面变形缝端部设竖向挡土构造

种植屋面交接普通屋面变形缝的处理

——利用砌体墙收束种植土

——交接处附加卷材、U形镀锌铁皮均竖向翻折至砌体墙，将水平向挡水矛盾转化为竖向挡水矛盾。

所有异形盖缝板、披水板、均绘制详图指导施工图

3、做好施工配合和现场服务

积极做现场跟踪，结合现场施工情况研究补充构造做法

复杂节点做交底讲解

结语

从开始设计至今，针对本项目的总结分享文章已有若干。这篇分享之所以姗姗来迟，是因为项目顺利交付并不能代表设计的成功，在建筑使用周期中经受的各种考验，会给设计者反馈许多有益的经验和知识。这其中屋面变形缝和防水处理的可靠性无疑是最令业主“担惊受怕”的关键问题之一。       

项目开业一年有余,在西安市两个集中雨季过后，商业裙房屋面经受住了多次强降水和一个冷热期的考验。在此期间中庭超长变形缝、变形缝端部以及不同结构交叉部位未出现过一个渗漏点，验证了设计的可靠性，并得到了甲方的认可，这些成果，是对设计努力的最大肯定。

参考文献：

[1]张道真,吴兆圣.一种适用于极不规则变形缝的双侧锚压变形缝构造[J].中国建筑防水.2020,(11).DOI:10.15901/j.cnki.1007-497x.2020.11.010.

[2]张宇.公共建筑变形缝一体化设计[J].建筑技艺.2017,(9).

[3]解小东,马广生,王亚坤,等.行车屋面变形缝构造施工技术[J].施工技术.2016,45(3).DOI:10.7672/sgjs2016030091