经验交流:建筑屋面渗漏原因与防治
由于屋面造型、建筑做法的多样化,屋面渗水的原因也多种多样。本文针对不同情况的屋面渗漏分别予以论述。
一、钢筋砼现浇板、保温层上做刚性防水的屋面渗漏
(一)屋面做法:框架结构的屋顶主要做法为12厘米厚钢筋砼现浇屋顶结构层,6~10厘米厚珍珠岩保温层,2厘米找平层及4厘米厚细石砼刚性防水层,周边为砖砌女儿墙,屋面落水为PVC管有组织内排水。
(二)渗漏现象:屋面多处渗漏,特别是埋入现浇板的吊灯接线盒,半数以上向室内渗水,雨水管口周围渗水。
(三)渗漏原因分析及处理方法:
1.现浇板渗漏原因有两点:现浇板内预埋接线盒上浮,使雨水直接从接线盒渗下;现浇板内穿线管上浮,造成板顶局部裂纹,雨水顺管壁外侧流向接线盒。
防治方法:用铁钉或铁丝将板内穿线管及接线盒等物件固定在模板上,以保证现浇板内预埋物保持在现浇板的下部,使板内线盒、线管上有足够高度的砼层,并在接线盒上面配置钢筋网片,确保盒、管上面的砼不开裂。
2.刚性屋面开裂渗漏的原因及防治:产生原因:钢筋砼内网筋应保持在钢筋砼的上表面下1厘米处,由于施工人员的疏忽,使细石砼内钢筋网落在了砼的下部,致使刚性防水层的上部成为素砼层,从而造成了刚性防水层的开裂渗漏现象。
防治方法:浇砼时,应有专人负责将钢筋网片达到设计高度,再覆盖顶部砼,最后用平板振动器振实,压光养护。
3.雨水管口渗漏的原因及防治:产生原因:由于屋面为内落水,管口盖应盖在刚性防水层上表面下0.5厘米处。为保证这个尺寸,却疏忽了管盖与管口间的结合关系,从而使雨水从管口直接渗进保温层,顺着板顶裂缝渗进室内造成屋面渗漏。
防治方法:预埋雨水管时,应适当预埋高一些,然后根据刚性防水的充筋高度截去多余管头,使管盖与管口连为一体。这样既满足了管口的美观,又使雨水直接流入雨水管内,从而避免了从管口渗进屋面的现象。 源:中华考试网
二、拒水粉防水层的屋面渗漏
(一)屋面做法:某车间,为二层框架结构,屋顶做法为空心板楼盖,拒水粉防水层,3厘米厚水泥砂浆面层,四周为砖砌女儿墙,屋面排水为有组织外排水。
(二)渗漏现象:该车间使用两年后,屋顶及外墙出现大面积渗漏现象。 (三)渗漏原因分析及处理方法:
1.原因:经观察,发现3厘米厚砂浆面层的裂缝宽度较大,走在上面,拒水粉就向外飘。
2.处理方法:第一次将该屋面全部铺贴做二毡三油防水层,处理后经过雨水的检验,发现沿外墙及其附近顶棚渗水量依然很大,检查油毡层及收口处均无问题,设想问题出现在女儿墙上。经观察,发现女儿墙压顶的中间有一道粉刷施工缝,第二次将女儿墙粉刷缝切成2厘米宽的直缝,然后嵌入防水油膏。经过多次雨水检验,再未出现屋面渗水情况。 源:中华考试网 (四)预防措施:
1.拒水粉是轻质干燥粉未,风吹雨打均可使它轻易流失。因而保护层必须由钢筋砼制作,方可长期阻止其外流。
2.女儿墙与屋面直接相连,如果女儿墙开裂进水,雨水将避开屋面防水层直接流向屋顶结构层,造成屋顶甚至外墙渗漏,因而女儿墙必须砌筑密实,压顶应该采用钢筋砼制作,同时认真做好滴水线,以隔断雨水沿女儿墙向室内渗漏的途径。
三、钢筋砼斜屋面、波形瓦对缝贴的屋面渗漏
(一)屋面做法:某住宅楼设计为钢筋砼现浇斜屋面,其坡度约为20度,现浇板厚10厘米,屋顶面层为波形瓦对缝粘贴。
(二)渗漏现象:为防止屋面渗漏难以处理,工地组织专题研讨会,研究防渗漏方案,屋顶现浇砼施工也很认真仔细。砼完工后,经试验均无渗漏现象时,才进行了波形瓦粘贴工作。屋面结束后,却又发现了几处渗漏现象。 来源:考试通 (三)原因分析及处理方法:
1.现浇斜屋面由于其厚度小,不能在上表面安装模板施工,因而砼不可用插入振动器充分振实,只能用平板振动器由下而上慢慢拖动振实,容易出现局部不密实情况。当波形瓦对缝粘贴在砼表面后,瓦缝间的裂纹与瓦下的某些空鼓正好形成了砼屋面波形瓦下进水,不易蒸发,致使某些原本薄弱的砼屋面渗漏。 2.处理方法:将渗漏处的砼从下面凿掉不密实处,然后用膨胀水泥砂浆分层补平压实,雨水后没有再
次渗漏。
(四)预防措施:该屋面一旦渗漏,若想重新改变防水做法或进行维修,都会因工作量大而难以进行。预防这一现象的方法是,将对缝贴瓦的做法改成压缝贴瓦,或是在砼自防水结构上增设一道柔性防水层,然后再粘贴波形瓦。也有很多情况是高居屋顶的波形瓦,其建筑效果并不能被路上的行人所看见,因而选择水泥砂浆面层涂刷彩色涂料,这是更加经济实用的做法。
四、太阳能淋浴器造成的屋面渗漏屋面渗水还有一种常见而未被引起重视的情况。太阳能淋浴器的水箱大多安装在屋面上,水箱支架多是方钢或角钢制成,直接放置在屋顶上,很多柔性屋面被沉重锐利的支腿扎通而渗漏,因而水箱支腿下必须安装垫片,防止其破坏屋面防水层。
倒置式屋面
倒置式屋面:将憎水性保温材料设置在防水层上的屋面。 1 何谓倒置式屋面
《屋面工程技术规范》GB50207-94和《建筑设计资料集》第二版第8册中阐明,倒置式屋面(IRMAROOF)就是“将憎水性保温材料设置在防水层上的屋面”。然而长期以来,我国工程界对倒置式保温屋面的材料及其构造缺乏充分的研究和实践。即使少数提及的新规范和资料集(第二版)中,除了概念以外,仍缺少必要的指导作为设计的依据,需要对此作进一步的探究。 2 为什么要采用倒置式屋面
倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料,工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔气层,从而增加了造价,使构造复杂化。其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,这又将增加额外的投资。再次,对于封闭式保温层而言,施工中因受天气、工期等影响,很难做到其含水率相当于自然风干状态下的含水率:如因保温层和找平层干燥困难而采用排汽屋面的话,则由于屋面上伸出大量排汽孔,不仅影响屋面使用和观瞻,而且人为地破坏了防水层的整体性,排汽孔上防雨盖又常常容易碰踢脱落,反而使雨水灌入孔内。即使
是按规范设排汽道、排汽孔有时还会出现防水层起泡现象。这里面一个根本的问题是保温材料中的含水率。上海过去采用水泥膨胀珍珠岩(或水泥蛭石)等无机胶结材料在现场拌合做屋面保温层,加上找平层也是湿作业,施工中用水量较大,要保证及时蒸发以达到自然风干状态下的含水率常常难以做到,这不仅影响到防水工程的施工质量,更大大影响了实际保温效果。近年来虽然采用树脂等有机胶结材料的保温层,如防水树脂珍珠岩等逐渐在市场上广泛应用,但由于市场上压价竞争,质量良萎不齐,其实际含水大大超过其测试报告,质量关难以把握。
材料科学的发展,挤塑聚苯乙烯等新型高效节能材料的发展应用,终于使倒置式屋面中憎水性保温材料之技术难关得以克服,为倒置式屋面的设计应用提供了材料基础。倒置式屋面与普通保温屋面相比较,主要有如下优点: a、构造简化,避免浪费 b、不必设置屋面排汽系统;
c、防水层受到保护,避免热应力、紫外线以及其他因素对防水层的破坏; d、出色的抗湿性能使其具有长期稳定的保温隔热性能与抗压强度;
e、如采用挤塑聚苯乙烯保温板能保持较长久的保温隔热功能,持久性与建筑物的寿命等同;
f、憎水性保温材料可以用电热丝或其他常规工具切割加工,施工快捷简便; g、日后屋面检修不损材料,方便简单;
h、采用了高效保温材料,符合建筑节能技术发展方向。 倒置式屋面与传统保温屋面构造比较。
由表可知,倒置式屋面虽然造价较贵,但优越性显而易见。 3 倒置式屋面的应用
我们在上海吴淞路378-412号基地旧区改造工程(下称吴淞路工程)的国际招标中,通过两轮角逐,与美国国际建筑工程公司取得并列二等奖,(无一等奖),并确定为合作设计者。在其后的技术设计中,美方建筑师指定保温屋面构造采用倒置式屋面。 该工程是一建筑等级为1级的大型高层民用建筑,业主为中国太平洋保险公司上海分公司和上海银行茂林支行。因此,造价与使用功能之间的矛盾在这一工程中不难平衡,况且3000m2’的屋面造价相对于投资数亿的高层金融办公楼来说,所占工程费的比例还是很低的。工程实践证明,采用倒置式屋面的优点相当明显,设计是成功的。 另据了解,88层的上海金茂大厦、66层的上海恒隆广场、青松城大酒店屋顶网球场以及上海现代设计(集团)有限公司申元大厦的保温屋面,均采用了倒置式屋面的构造做法。
4 倒置式屋面的常见做法
倒置式屋面的基本构造层次如表1所示。其保温层及其保护层的常见做法有如下几种类型:
4. 1 采用发泡聚苯乙烯水泥隔热砖用水泥砂浆直接粘贴于防水层上。优点是构造简单,造价低,在上海万里住宅小区已试用,效果很好。缺点是使用过程中会有自然损坏,维修时需要凿开,且易损坏防水层。发泡聚苯乙烯虽然密度、导热系数和吸
水率均较小,且价格便宜,但使用寿命相对有限,不能与建筑物寿命同步,所以在这次吴淞路工程项目中没有推荐使用。
4.2 采用挤塑聚苯乙烯保温隔热板(以下简称保温板)直接铺设于防水层上,上做配筋细石混凝土,如需美观,还可再做水泥砂浆粉光、粘贴缸砖或广场砖等。这种做法适用于上人屋面,经久耐用,缺点是不便维修。在吴淞路工程中仅用于局部上人屋面平台上。
4,3 采用保温板直接铺设于防水层,再敷设纤维织物一层,上铺卵石或天然石块或预制混凝土块。优点是施工简便,经久耐用,方便维修。经过比较,吴淞路工程中大部分屋面采用了此种做法。 5 设计中的几个关键问题
倒置式屋面依构造层次自下而上有如下几个关键技术问题(以上述第三种(4.3)常见做法为例):
5. 1 屋面坡度宜优先采用结构起坡3%,以便减轻自重,省却找坡层。但吴淞路工程建筑平面和结构布置较复杂,且屋面排水坡也较复杂,故只能采用材料找坡2%。上海地区过去较多使用煤渣混凝土作保温层并找坡,但现在这种材料较少,故采用加气混凝土砌块碎料,作保温层并找坡,价廉物美。
5.2 防水层宜选用两种防水材料复合使用。吴淞路工程屋面防水等级为二级,下层选用焦油聚氨脂防水涂膜,上层选用三元乙丙防水卷材。
5,3 防水层与保温层之间可设置一层滤水层,一方面可使防水层与保温层之间产生一个隔离层,再方面可同时造成一个集水和结冻的空间。滤水层可采用干净的卵石或排水组合。本次吴淞路工程为节约造价省略了这一层构造。
5, 4 保温层一般可选用挤塑聚苯乙烯保温隔热板。目前市场上可供选择的品牌有德国巴斯夫(ABSF,淡绿色)、美国欧文斯科宁(0WENS CORNING,粉红色)、美国陶氏(Dow Plastics,蓝色)和台湾的豪适板(蓝色)。其中欧文斯科宁己在中国上海、南京设厂生产这种保温隔热板,而陶氏是全球最大的挤塑聚苯乙烯保温隔热板的供应商。这类板材具有平均的闭孔蜂窝状内部结构,因而拥有出色的保温功能(导热系数小于0.033w/mK、优越的抗湿性(吸水率小于1V01%)和高度的挤压强度。保温层厚度应通过计算确定。保温板宜避免直接铺设于防水层上,否则应向有关供应商咨询以证明该保温板与卷材及其粘结剂之间不会发生化学分解。最简单的方法是通过现场试验的办法检验之。
5.5 如因上人屋面需要,保温板上可整浇4mm厚C20细石混凝土,内配Ф4@150mm双向筋,表面可粘贴广场砖等。如仅供检修或消防避难用屋面,则可排铺天然石块或预制混凝土块:如屋面上无其他上人要求则可散铺卵石,卵石粒径一般为 20~40mm,这种做法在欧美较为常见,保护层厚度一般可按49~78kg/m2控制。保护层与保温板之间还应覆盖耐穿刺、耐腐蚀的纤维织物一层。吴淞路工程的保护层采用预制混凝土块与卵石组合铺设。其设计出发点是:解决检修通道问题,便于控制卵石厚度,以及组织构图效果,创造第五立面的肌理效果。
以上是吴淞路工程倒置式屋面的一些设计体会。旨在通过工程小结,整理设计思