案例分析：BGSU更换屋顶

除了建筑东北角的单层校友大厅和主屋顶上安装的太阳能电池，大部分原有结构保持不变。在过去的几年里，室内有了一些改进，包括在主冰的北端增加了永久性的座位，改善了残疾人通道，对主冰进行了照明升级，对主冰和冰壶冰进行了维修和升级。目前，竞技场可容纳5000人。

冰场的特点是有多个屋顶高度。主屋顶高出地面近42英尺，是相当独特的，因为屋顶表面也构成了12 ' -6 "深桁架系统的顶部隔膜，被称为Behlen桁架。这深深波纹金属屋顶平台提供了必要的气象保障。然而，内置的830线性英尺排水沟整合式落水管的系统尺寸过小，这造成了问题雨水管理排出。其结果是在沿着壁的各个点的水渗透。多年来所做的修改，试图纠正安装这个问题导致了额外的雨的领导人，这些领导人排放雨水量的一部分，以较低的屋顶。这不仅使问题复杂化，然而，最近对设施进行了广泛的屋顶更换项目构成了这个案例研究的基础。

下部的屋顶覆盖单个故事结构;然而，它们的高度稍有不同从6英寸到42英寸。这种较低的屋顶面积目前正在取代作为工作的更大的范围的一部分。其中一个重大变化付诸实施将是几个新的机械安装单位，而这些都需要被定位在更低的车顶。

本案例研究将有助于了解在BGSU冰场独特的现有条件下，并讨论了一些整合新的高效的机械设备和优良的更换屋顶的挑战。

现有的条件和问题

现有的镇流膜屋面，基地闪烁和密封剂的所有前段时间达到其有效使用寿命结束。一个需要解决的问题很多这20000多英尺（1858平方米）屋顶。许多裂缝和老屋顶膜分裂和失败的接缝密封胶已导致整个设施重复泄漏。与业主和设备部门早期的讨论加强了一个完整的屋面系统撕纸和更换的需要。现将现有情况简述如下:

• 正如前面提到的，雨水从屋顶上附加的体积现在被排放到下部顶板的各个领域。因此，现有的4英寸直径的屋顶排水沟太小来处理水的体积。
• 顶板排水板的数量也不足以处理雨水的额外容量，和它们的位置并不理想。
• 最小闪烁高度小于推荐8” 在机械单元路缘，通风口和最护墙位置。
• 对于一些机械设备的结构钢支撑框架是小于8” ，从屋顶膜。这将创建不到理想的闪烁情况。
• 有屋顶坡度不足到漏极，从而导致过量的水积水。
• 现有的屋顶保温有不足之处R值。
• 有二次溢流排水的规定。
• 基础泛水和屋顶边缘泛水都经历了失败。
• 有多余的屋顶甲板变形。
• 有多个屋顶板材料：1 ½” 金属甲板条搁栅，7 ½” 由承载混凝土砖石壁支撑深金属甲板，3” 金属甲板支撑承载混凝土砖石墙壁上，和5” 支撑在波纹混凝土桥面金属甲板。
• 排气扇路缘和其他机械路肩太短适当闪烁。
• 多水暖通风竖管不突出高到足以允许足够的闪烁。

设计方法

在此之前开始新屋面系统的设计，所有现有条件的完整调查进行的。这是完成一些重要的调查和进行初步调查，以确定现有的条件，从而为更换屋顶的范围提出建议。需要所有现有的建筑构件准确地定位并记录在屋顶计划。项目，如机械设备，设备支持系统，顶板排水板，管道口，烟囱，服务管道和路缘石进行定位。所有屋顶边缘情况均有详细记载。相邻的砖石墙为他们抵御水能力进行了评价，同时这也是记录在案。在这个项目中，没有试切或核心样本进行;它先前已确定所有的绝缘会被替换作为该项目的一部分。以下简要叙述了设计方法的每一步:

• 审查所有以前的“竣工”施工图纸，并通过现场调查和现有条件验证其准确性。
• 计算现有的屋顶排水能力，以满足当前的法规。现在，这包括计算任何将雨水引到屋顶的垂直墙的一半面积。这个数字需要添加到屋顶面积，以便计算所需的屋顶排水管尺寸。
• 避免过多的雨水从上屋顶流到下屋顶。
• 拆除现有屋顶甲板的屋顶和隔热材料。
• 更换屋顶排水管及平底锅;连接到现有管道。
• 添加的4” 最小聚异氰脲板绝缘，与第一层机械地紧固到屋顶板和在粘合剂设置后续层。
• 每英尺增加1/8英寸锥形隔热层，为现有的屋顶排水系统提供积极的排水。
• 盖绝缘具有1/2” 厚的玻璃垫防水石膏盖板。
• 全面贯彻60万钢筋三元乙丙橡胶屋顶膜与匹配片闪烁。
• 保持现有的屋顶排水量，如果之前的计算可以支持这一点。
• 为所有新的机械设备提供新的柔性人行道垫。
• 添加新的车顶舱口。
• 屋顶拆卸完成后，根据目视检查或拉出测试的要求更换屋顶甲板。

设计的挑战

最重要的设计挑战将是提供几个新的大型和重型机械装置。一些较小的单元将被安装在机械支架上，而另一些单元将有一个有点复杂的钢结构框架，穿透屋顶。这些单位的范围从简单的3000磅能量回收通风设备（ERV）至13,000磅冷却器，并且包括16300磅除湿空气处理单元和一个15200磅空气处理单元。

另一项重大挑战将是设计一个锥形的绝缘系统，将与现有的顶板排水工作。这将是最重要的管理雨水和消除积水的可能性的成功。显著搬迁或增加额外的屋顶排水沟及相关领导雨是不是不增加工作的范围，因此，施工预算的选项。额外的设计挑战下面简要强调：

• 由于增加了锥形隔热材料，屋顶边缘高度需要增加。
• 管道通风口太短。
• 机械单元路边高度太短。
• 有没有二次屋顶排水沟或领导。
• 闪电保护系统必须由合格的承包商拆除和重新安装。
• 必须协调现有的机械、电气和管道设备以及保留下来的服务管道。
• 它必须被验证了屋顶结构足以支持的水这种意愿池塘，如由新的锥形绝缘的相对水平来确定（假设所有漏极被封锁，未能操作）的最大可能深度。
• 在屋顶施工荷载必须限制在100磅每轮，用于屋顶设备负荷和50 PSF为均匀分布的载荷。

设计概要

要明白，照射在车顶系统需要的所有建筑构件进行彻底理解并妥善深思熟虑和详细说明这一点很重要。所有的贯穿，无论是机械，电气，给排水，结构，或其他，必须详细到足够大的规模清楚地表达设计意图的承包商。新的屋顶边缘都清晰细腻，以容纳增加的高度。所有现有的机械路边用更高的单位更换，以允许闪烁最小的8” 。现有的水暖通风竖管被替换，并扩展到允许适当的闪烁。屋顶膜增强，如完全遵守EPDM，确保屋面系统将有一个较长的使用寿命。