随着社会发展和人民日益增长的对高质量生活水平的需求，基础设施建设的浪潮迭起，机场改扩建工程正是其重要组成部分。现代机场建筑造型新颖、结构跨度大、屋面面积大。金属围护系统作为建筑的外衣，具有保温、防水、抗风等重要作用，屋面性能设计和质量好坏直接影响建筑物寿命和使用体验。合理细致的深化设计技术，使其既能完美呈现建筑造型，又能满足安全及各项功能要求。

　　 宁波栎社国际机场三期扩建工程新建T2航站楼工程位于宁波市鄞州区，该航站楼采用前列式，位于机场航站区核心区域内，坐落于T1航站楼西侧，分为主楼和东西指廊，建筑高37m、长775m、进深182m，呈展翅飞翔的“海燕”造型，面积超大，屋面平面投影总面积为56 120m² (见图1) 。

　　 该金属围护具有实现超大自由曲面造型、高抗风性、高防水性要求等设计难点，从构造防水、抗风、超长复杂天沟系统、防跌落及检修系统、屋面泛光照明连接节点等方面，阐述了该项目的深化设计，以满足项目安全及各项功能要求。

　　 屋面板采用1mm厚铝镁锰合金板，氟碳预辊涂表面处理，免维护使用年限达到40年。板材类型采用直立锁边形式，宽400mm，肋高65mm，沿东西向布置。由于最长屋面板约125m，温度变形较大。为防止温差变形导致面板滑落，在每块面板屋脊端用M8不锈钢螺栓加强固定，每套带2mm橡胶垫片2块，2个螺母，1个弹簧垫片 (见图2) 。

　　 本工程金属屋面防水等级为1级，采用双层防水设计，上层防水为直立锁边金属屋面板，下层为1.5mm厚聚氯乙烯聚酯纤维加强筋 (PVC) 防水卷材，分别用2层檩条独立支撑，互不干扰，解决了常规双层防水设计中二次防水层被大量自攻钉穿透的难题，使二次防水层的性能得到充分保障，屋面构造如图3所示。

　　 该项目围护系统采用双层檩条，圆钢支托与主结构焊接，支撑上、下2层主檩条，上层主檩托下部无主结构的，在下层主檩上设置矮支托。下层主、次檩条均用螺栓连接，上层主檩条焊接，上层次檩条螺栓连接。一侧连接板开长圆孔，方便调节安装误差 (见图4) 。

　　 檩条空间定位直接关系到建筑的外观效果，双曲面造型无法在传统CAD中建模分析，因此需要应用犀牛软件结合结构和建筑外皮模型进行建模、分析、放样。在犀牛软件界面中，先将檩条平面布置图竖直投影到主结构层，再将在主结构层上的檩条空间曲线法向投影到檩条层，得到最终的檩条造型。

　　 为解决支托穿透PVC卷材处的防水问题，采用成品PVC防水卷材预制件，该预制件为工厂化生产，使用织物内增强型卷材制作，采用热风焊技术，在施工现场将预制件与主材焊接，形成完整的防水系统，大大降低现场制作的材料浪费、漏水隐患，提高防水节点处理效率，简化施工程序，使防水效果更可靠，套件与立柱采用不锈钢抱箍紧固，并在顶部做打胶处理，确保其独立防水作用 (见图5) 。

　　 对于一些复杂的细部节点，选用1.5mm厚玻璃纤维内增强防水卷材，这种卷材更柔软易弯折，能提高卷材与接触面的贴合度。在天沟与大屋面连接的转角，设置1道卷材压条，以解决2个界面的卷材易拉裂脱开的问题。

　　 在杆件穿出屋面处，不仅要做特殊的防水节点，为适应温度变形，还须对节点进行可伸缩处理。传统杆件穿屋面节点的泛水板较薄、调节量小，不能满足本工程变形需求且强度较低。此处采用2mm不锈钢板 (连钢构件) 和3mm铝单板 (连铝镁锰板) 作为泛水板，加大泛水板的可调节尺寸，再外加一布三涂防水涂料。屋面板只需开方形洞口，便于施工，同时满足防水和伸缩调节功能 (见图6) 。

　　 本工程地处沿海地区，抗台风性能要求较高。为满足国家规范及风洞试验报告要求，本工程采取3 种不同的抗风加强措施，经过金属屋面抗风揭试验验证，试验结果符合设计要求。

　　 1) 檩条加密根据风洞试验报告结果，对于局部金属屋面位置，尤其是在檐口及洞口周边的风压系数较大的区域，通过加密设置金属围护系统的支承结构 (檩条) 方式提高抗风压能力，在这些区域檩条密度加倍至间距600mm或750mm。

　　 2) 设置抗风夹在风洞试验报告中，风压系数不同的区域，在铝镁锰板上方设置不同密度的带限位的铝合金抗风夹具 (材质6063-T6) (见图7) 。沿天沟边设置1道□30mm×3.0mm铝合金防风揭横管。铝合金抗风夹采用高强铝合金材料，与金属屋面板性能匹配，不会对屋面造成电化学腐蚀;不用穿透屋面板，不会对屋面造成漏水隐患;带限位的铝合金抗风夹能够适应屋面板温度变形的要求。

　　 3) 设置抗风件在檐口处通长设置可调节2mm不锈钢抗风件，一般屋面板被风揭从屋面板的端部开始，尤其是檐口部位屋面板更易首先被掀开。本工程在天沟边设置2mm不锈钢抗风件，其尺寸根据屋面板的温度变形极限值进行变动调整 (见图8) 。

　　 通过对建筑外皮进行等高线分析，在建筑外檐口处设置通长4mm不锈钢天沟，实现屋面板的组织排水。天沟宽1 100mm，有效深度≥380mm，其深度沿建筑表皮曲面变化。主楼和指廊结构伸缩缝处也有部分雨水导入，设置400mm宽不锈钢天沟，有效深度250mm。沿天窗周边设置宽1 000mm、深400mm的环形天沟，收集天窗上部屋面板雨水及天窗自身雨水。不锈钢天沟上方铺设双层1.5mm厚玻璃纤维内增强防水卷材，加强天沟防水性能 (见图9) 。

　　 因不锈钢的热膨胀系数是普通钢材的1.5倍，天沟在采用可滑动变形固定方式的基础上，还设置了伸缩缝，刚性伸缩缝节点如图10a所示，并在伸缩缝两侧各设1套虹吸系统。局部区域采用柔性伸缩缝，伸缩性能大于±50mm，解决虹吸立管布置受限的难题 (见图10b) 。

　　 为了给常规维护和清洁工作人员提供安全保障和便利，在檐口天沟和天窗间、天窗与天窗间设置铝合金检修走道，其宽度为840mm。用U形转接件和铝合金锁夹固定在屋面板上。铝合金检修走道自重小、强度高、耐久性好 (见图11) 。

　　 沿铝合金检修走道，每4块铝镁锰板设置1个十字形防坠落固定装置，用铝合金锁夹固定在面板上，并在其上安装8不锈钢绳作为安全绳扣，保障检修人员的安全 (见图12) 。

　　 灯箱支架通过铝合金锁夹和镀锌方管固定在屋面板上，电缆从天沟侧面上方绕出，均不穿透面板，不削弱屋面板的防水性能 (见图13) 。

　　 在未来的建筑中，新颖奇特的金属屋面造型将会越来越多，在深化设计阶段对其进行深入研究、合理化设计非常重要，既能减小施工难度、节约工程成本，又能保证工程质量。本文通过对该工程的金属屋面进行系统的构造防水、抗风、排水、防坠落及检修系统等设计研究，实现了建筑的美观造型，保证了围护系统的各项性能要求，为类似围护系统工程的深化设计提供较高的参考价值。