钢结构工程中的冷桥及其处理方法
轻钢结构
钢结构工程中的“冷桥＂及其处理方法
牟松岩
（上海交通大学
赵金城
上海２０００９０）
摘要随着钢结构项目的普及，针对寒冷地区和一些特殊行业，如何防治“冷桥”现象对建筑物的正常使用、节能
及保温有十分重要的意义。从一些常见的钢结构节点设计、施工过程出发，总结了以往的节点处理经验，着重介绍了如何处理及防止节点出现“冷桥”现象的几种方法。关键词钢结构冷桥
ＴＲＥＡＴＭＥＮＴｏＦＣｏＬＤＢＲＩＤＧＥＳＦｏＲＳＴＥＥＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ
Ｃｈｅｓｏｎｇｙａｎ
ＺｈａＯＪｉｎｃｈｅｎｇ
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（ＳｈｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ２０００９０）
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ｃｏｌｄｂｒｉｄｇｅ
门式刚架结构以其用钢量少、造价经济、供货周
期短、安装快捷、抗震性能好等优点被广泛应用于各
种轻钢结构房屋中。在北方寒冷地区和一些特殊行业如烟草、纺织、医药等，建筑物的保温、节能越来越受到重视。在处理钢结构冷桥的问题上，随着节点
１
节点构造及其保温处理
１．１保温棉铺设节点
钢结构围护系统中，设计师根据建筑物所处的
不同区域以及不同功能，保温设计大都采用不同厚度贴面的保温棉。保温棉是由玻璃丝棉与防潮贴面组成，经常采用５０、７５、１００ｍｍ等厚度的保温棉。
设计的日趋完善，从理论上讲，建筑物可以达到设计
的保温性能，但在施工过程中，局部节点的缺陷和材料自身收缩的存在，造成局部隔热层破坏，失去保温
单层保温棉的保温设计在防止“冷桥”的处理上有缺陷，由于以往保温棉的铺设是垂直于屋、墙面檩条方
向的，侧面搭接时将贴面层卷合后钉牢，但是玻璃棉问总有或多或少的缝隙，贴面层经过冬夏季节的温度变化会产生一定的收缩，造成保温棉侧向搭接处成为“冷桥”的薄弱点。现在一般的方法是将保温棉
效果，形成“冷桥”现象，对整个建筑物的使用形成缺
陷，并造成一定的经济损失，这一点不容忽视。
由于在构造上破坏了隔气层和保温层的完整性及严密性，热气从内向外渗透，热气遇到冷气后变成冷凝水（或称结露），通常将这些保温性能低的部位
称为“冷桥”。在一般建筑中（非节能建筑中）将这一
现象称为“冷桥”，而在保温建筑中（节能建筑中）将
错开搭接，即采用双层保温棉，将上下两层保温棉错
缝搭接，即可避免保温棉的缝隙处产生“冷桥”现象。１．２屋面板的选型
屋面板的选型对屋面系统的防冷凝有很重要的
这一现象称为“热桥”。“冷桥”和“热桥”的现象和影
响是一样的，只不过是称呼不同。在钢结构工程围
护系统中，保温隔气层应是完整密闭的整体，局部节点处理不当会使保温隔气层形成缺口或成为不严密的薄弱环节，热量将从这些缺陷处散失。为防止热量的过多损失和冷凝水的产生，对相关部位必须采
取保温措施。
影响。在一些食品饮料、医药制剂、纺织、烟草行业等项目上，生产工艺要求厂房室内温度较高，空气相
对湿度大。如果采用打钉板的方案，屋面大量的自
第一作者：车松岩男限公司工程师
收稿日期：２００４—０４—２５
１９７３年３月出生上海美建钢结构有
２０
钢结构２００４年第４期第１９卷总第７３期
车松岩，等：钢结构工程中的“冷桥”及其处理方法
攻钉将成为产生“冷桥”的部位（如图１）。由于自攻钉的导热系数大，在室内外温差较大的情况下，檩条与自攻钉连接处，由于保温棉被压缩，保温性能降低，自攻钉贯穿室内外，将出现冷凝水。对已建成的项目有两种方法进行整改，一是隔绝室内水汽防止在钉子附近形成结露；二是在与自攻钉连接的部位
度时要设置伸缩缝。在屋面系统中，经常发现建筑物的纵向伸缩缝处会产生冷凝水，这是由于节点处
理上存在着缺陷（图３），保温棉在伸缩缝处没有做连续处理，致使靠屋脊处的檩条在该节点处出现冷凝水。因此，在施工过程中要将保温棉做连续处理，
并且不能将保温棉安装得太紧，防止贴面断裂失效。
选用导热系数小的构件，如木檩。无论哪一种方法，
都对建筑的正常使用造成困难。为避免这种情况的
发生，在屋面板选型上可以采用锁缝板（如图１ｂ），锁缝板与屋面檩条的连接依靠连接片，此时在檩条、
连接片部位保温棉被压缩，可以采用添加隔热块的方法来解决。隔热块的选材宜为聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板等硬质板。
１一堵头；２一收边；３一屋面板；４一保温棉；５一檩条
≥
图３屋面纵向伸缩缝
１．５女儿墙、檐口节点的处理
钢结构檐口部位的处理常常被忽视，通常在北方地区，不采纳外天沟的形式，因为积雪及冰冻会造
ａ一打钉板；ｂ一锁缝板
１一保温棉；２一屋面板；３一自攻钉；４一檩条；５～连接片；６一隔热块
图１打钉板和锁缝板示意
成外天沟承重不够及落水管与天沟连接处脱落形成
安全隐患，在冰雪冻融的反复过程中造成檐口渗水。
纺织厂因其工艺要求，周围附属厂房需采用砖混结
１．３屋面开口
构时，都面临屋面与墙面交接节点的保温处理问题。
不论是钢板屋面与砖墙的交接还是钢板屋面与钢板墙体交接，都要注意保温层薄弱处及两种材质交接面的处理。如图４所示，在Ａ、Ｂ处必须保证保温层的连续性才能避免“冷桥”现象的发生。
屋面的开口一般要尽量少，既减少渗水隐患，又
防止“冷桥”现象的发生。在北方寒冷地区及一些特殊行业，要求在屋面开口时，对屋面开口的处理就显
得十分重要。在开口节点的处理上，要考虑保温棉
被开口支座压缩后导热系数减小，在节点处理上，提高局部开口结构的高度（图２ａ），添加隔热块。开口支座也要做保温处理，在支座内壁放置硬质的保温块（聚苯乙烯泡沫塑料等）起到保温作用（图２ｂ）。
ａ一冰雪条件下的檐口；ｂ一砖墙的檐口１一收边；２一隔热块；３一堵头；４一砖墙
图４冰雪条件下檐日和砖墙的檐口
ａ一屋面开口结构；ｂ一屋面开口支座保温处理１一放置隔热块；２一开口支座；３一开口支撑
图２屋面开口结构及支座保温处理
为便于施工，将屋面保温棉搭接至檐口并与墙面的保温棉相连，覆盖保温棉的收边设计长度一般
不宜大于保温棉宽度，为１ｍ左右。在覆盖保温棉后收边侧向做５ｃｍ搭接并放薄型止水带，这样做，
２１
１．４屋面伸缩缝的处理
根据规范‘３】，建筑物在纵向、横向达到一定长
Ｓｔｅｄ
Ｃｏｎｓｔｍｍｉｏｎ．２００４（４），Ｖ０１．１９，Ｎｏ．７３
轻钢结构
仅仅增加了一道工序，但却能保证屋、墙面保温的连续性和密闭性，还能保证檐口的防水性能。
当建筑物采用女儿墙、内天沟时，为避免冷凝水
瞄幽
Ｉｌ
、ｉ
ｈ，尹兰
产生，通常做法如图５～图８所示，进行节点施工，但在该部位还存在保温的缺陷。因为女儿墙立柱在图５、图６节点中成为冷凝点，并且墙面彩板在该部位施工时，上部因没有保温棉，在打钉固定后会造成
整个板面在该部位凹陷，影响了整个建筑物的美观。
Ｉ
——一Ｉｊ
Ｌ
矗
——～一
——
通常采用图７、图８做法对女儿墙内天沟节点进行保温处理，以保证保温层封闭连续。
１一保温棉；２一屋面板；３一女儿墙柱图８保温女儿墙端墙节点做法
一一
２＝ｔ一一＝基
一／ｎ一
往往忽视保温防冷凝的处理。考虑保温层需密闭完
整，在施工时可以改进节点（图９），特别要注意Ａ区
的保温处理，否则会在屋、墙面交接的节点处出现“冷桥”现象。
又：／／
ｒ
－
Ｉ
１～保温棉；２～堵头；３一女儿墙柱；４一内天沟；５一屋面板
图５标准女儿墙侧墙节点做法
氏／≮三
Ｊ
图９商侧的屋面与墙面连接
１．７墙面与地坪交接节点
］
ｌ
Ｌ
墙面与地坪或者砖墙的交接处为易产生“冷桥”的部位。围护墙面与砖墙或地坪交接，因土建工艺及标准限制，势必会造成底部热量的散失。根据以往经验，节点构造可以改进为如图１０所示。
——
１一保温棉；２一屋面板；３一女儿墙柱
图６标准女儿墙端墙节点做法
１一墙板；２一堵头；３一膨胀螺栓；４一砖墙；
５一钢柱外边线砖墙贴砌于钢柱
图１０墙板与砖墙连接
１一保温棉；２一堵头；３一女儿墙柱；４一内天沟；５～屋面板
图７保温女儿墙侧墙节点做法
１．６
１．８门窗洞口
门口、窗口处的防“冷桥”处理比较简单，只要在
高、低跨屋、墙面节点的处理
考虑到建筑形式的多种多样，在高、低跨节点上
钢结构的门窗洞口次结构处做保温棉处理即可，但
（下转第９页）
钢结构２００４年第４期第１９卷总第７３期
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陈荣毅：特殊形体大跨度钢结构的施工技术
整支墩的高度，使其达到理论标高。３．４钢结构安装顺序
为了施工安全，钢结构安装遵循先低后高的原则，见图３、图４，即由南向北循环吊装，即第一回ＤＥＭＡＧＣ（芝０００（３００ｔ履带吊）在④～③轴跨中开行，由南向北安装钢柱底脚、临时支撑、构架斜柱及柱顶系杆，具体安装顺序见图５ａ；第二回ＤＥＭＡＧＣＣ２０００（３００履带吊）在④轴轴线上开行，由南向北
场焊接工作，从而实现整个焊接过程对厚板的焊接质量进行严格的控制。
厚板焊接工艺参数见表３。
表３厚板焊接工艺参数
同时，对全位置焊接的焊缝全部进行了无损检测，对个别不符合要求的进行了修复，以保证最终经检测所有焊缝合格。
３．６整体结构的体系转换和支撑卸载
整体结构的体系转换和支撑卸载如下：
当钢结构安装完成后，此时不能立即将支撑卸载，这是因为拱形结构有极大的水平推力。如果不
安装倒三角曲线桁架、屋面檩条及支撑，具体安装顺
序见图５ｂ。
——ｒ———————————一ｐ一一—————１一
展览大厅
等土建结构在钢基础周围形成维护体系，并通过预应力混凝土梁抵抗拱形结构的水平推力，则临时支撑一旦拆除，整体结构将遭到严重破坏，因此支撑卸载要等土建基础完成才能够进行，以实现整个结构体系的正常转换。
支撑卸载的具体步骤：首先拆除临时支撑顶部的小支墩，接着拆除临时支撑的上半部分（±０．００
＠⑨⑨
ａ一第一回．ｂ第二恒ｌ
１一履带吊第一回开行线路（钢柱底脚、临时支撑、
钢架斜柱、柱顶系杆安装）；２履带吊第二回开行线路（倒三角曲线桁架、
屋面檩条及支撑安装）
图５钢结构安装第一回、第二回顺序
以上），采用倒拆法；最后拆除临时支撑的下半部分（±０．００以下）。
４
结语
３．５厚板箱形构件的全位置焊接
本工程中最大的一个技术难点即厚板（板厚达
３０
广州国际会议展览中心东人口钢结构虽然形体特殊，施工技术难度大，但在土建、制作和安装单位密切配合下，择优选用了“钢柱、桁架地面分段制作，大型吊机高空拼接，独立支撑分段承重”的施工技术方案，并经工程实践证明是非常成功的做法，既保证了吊装的稳定性和安全性，又节约了施工成本，保证了工程质量，顺利实现了既定的工期目标。
ｍｍ）的全位置焊接问题。尽管实际施工时温度
在１０℃左右，但是对厚板而言，此时的焊接质量还是需要加强控制，这是保证工程质量的关键因素，特别是全位置的焊接工作均在现场进行。为此必须对
全位置焊接进行焊接工艺评定，在此基础上实现现
（上接第２２页）
也要注意门窗本身与钢结构洞口连接时进行密封保温处理。一般窗框、门框添加保温材料，如填充发泡剂或断热胶等增强自身的保温性能。在门、窗与洞口的连接也进行密封处理，先在洞口缝隙处放置刚性聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板等，再用柔性密封胶进行密封即可。
结
论
的行业，其工艺对温度、湿度的要求较高，因而产生“冷桥”的部位较多，这就需要从设计选型到材料选用及节点的完善上进一步优化，要尽可能地对“冷桥”产生的部位进行保温处理，以降低“冷桥”所引起的能耗，达到建筑节能的标准。
参考文献
１谢守穆．冷桥对建筑能耗的影响分析．新型建筑材料，１９９５（３）：
３４～３５
２
２李秋启．几种常见冷桥的处理方法．房材与应用，１９９８（２）：３８～
３９
上述几种常见的防止“冷桥”节点处理是在施工过程中逐步完善的，特别是在纺织、制药等一些特殊
Ｓｔｅｅｌ
３Ａｌｅｘａｎｄｅｒ
Ｎｅｗｍａｎ．ＭｅｔａｌＢｕｉｔｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ
Ｄｅｓｉｇｎ
ａＩｌｄＳｐｅｃｉｆｉｃａ—
ｔｉｏｎｓ．余洲亮，译，北京：清华大学出版社，２００ｌ
９
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２００４（４），Ｖ０１．１９，Ｎｏ．７３
钢结构工程中的
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
车松岩， 赵金城
上海交通大学,上海,200090钢结构
STEEL CONSTRUCTION2004，19(4)1次
参考文献(3条)
1.谢守穆 冷桥对建筑能耗的影响分析 1995(03)
2.李秋启 几种常见冷桥的处理方法[期刊论文]-房材与应用 1998(02)
3.Alexander Newman.余洲亮.译北京 Metal Building Systems Design and Specifications 2001
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gjg200404007.aspx
下载时间：2010年9月22日