倒置屋面防水質(zhì)量問(wèn)題探究

李開(kāi)儒

倒置屋面是將防水層置于絕熱層之下兼做了隔氣層，這樣避免了傳統(tǒng)屋面因絕熱層存在水分，在夏天受熱氣化容易造成防水層起鼓、開(kāi)裂，冬天防水層下面冷凝水積聚導(dǎo)致室內(nèi)頂棚返潮、保溫隔熱效果降低等問(wèn)題;倒置屋面由于絕熱層的保護(hù)作用，使防水層避免了室外惡劣的自然環(huán)境(溫度劇變、紫外線輻射、酸雨等)和人為因素的損害，大大延長(zhǎng)了防水材料的使用年限，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)屋面的缺陷。近年來(lái)，倒置屋面做法被廣泛采用;由于針對(duì)倒置屋面在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中尚無(wú)規(guī)定，設(shè)計(jì)施工管理經(jīng)驗(yàn)不多，工程中容易存在一些質(zhì)量問(wèn)題。下面通過(guò)工程實(shí)例分析，探究容易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的原因，為充分發(fā)揮倒置屋面防水優(yōu)勢(shì)，提出改進(jìn)倒置屋面做法和措施，供同行參考。

1 工程概況

山西太原某板式高層住宅樓設(shè)計(jì)為倒置防水上人屋面，屋面面積約 1 900m2，Ⅱ級(jí)防水設(shè)防。自上而下為:150×150防滑地磚，15mm厚水泥砂漿鋪貼;40mm厚C 20細(xì)石混凝土;35mm厚XPS擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板;4mm厚聚酯胎SBS防水卷材兩道;15mm厚 1∶3水泥砂漿找平層;1∶8水泥爐渣找坡，最薄處 30mm厚，橫向坡度 2%，縱向坡度 1%;鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板 100厚。2005年 7月份竣工并交付使用，2009年 11月份，一場(chǎng)罕見(jiàn)的暴雪，屋面積雪厚度達(dá) 440 mm，約三個(gè)多月的時(shí)間被冰雪覆蓋。2010年 5月份氣溫回升，頂層有 3處先后出現(xiàn)滲水點(diǎn)，下雨之后漏水，推斷是防水層功能失效;歷經(jīng) 5年時(shí)間，導(dǎo)致防水層功能失效的根源是什么，與冬季暴雪等惡劣環(huán)境有什么聯(lián)系，原因分析如下。

2 原因分析

2.1 屋面特點(diǎn)分析

本設(shè)計(jì)為倒置防水上人屋面，當(dāng)下雨時(shí)，雨水沿著剛性層表面順坡流到水落口排出，只有少量雨水被剛性層毛細(xì)孔吸收或通過(guò)表面裂紋、孔隙滲透到防水層。倒置屋面理論上允許雨水滲透絕熱層，滲入的雨水在重力作用下沿著防水層坡向自然流淌到排水口排出。當(dāng)防水層坡度不足、坡向不順暢，尤其當(dāng)絕熱層上面剛性層全封閉的狀態(tài)下，滲入的雨水難以排出和揮發(fā)掉時(shí)，倒置屋面就變成了一個(gè)類似“蓄水屋面”，雖然未立即出現(xiàn)滲漏，但給屋面防水層留下了隱患。

2.2 質(zhì)量現(xiàn)狀分析

先勘察了防水層收邊部位情況，未發(fā)現(xiàn)明顯的質(zhì)量問(wèn)題;觀察屋內(nèi)頂棚滲漏位置對(duì)應(yīng)屋面上均靠近出水口約 5m范圍之內(nèi);屋面排水口附近地磚灰縫潮濕，顯示下層潛伏水分;屋脊和分水線附近有的地磚起鼓、松動(dòng)，伸縮縫嵌縫油膏老化開(kāi)裂起不到防水功能，雨水容易大量灌注進(jìn)入防水層。當(dāng)在屋面上對(duì)應(yīng)屋內(nèi)頂棚滲漏點(diǎn)分層打開(kāi)、揭露，并擴(kuò)大一定范圍剖析屋面各構(gòu)造層質(zhì)量情況如下:揭露部位的防水卷材搭接處局部有積水痕跡，兩層SBS卷材之間、卷材和找平層之間含水潮濕;找平層砂漿有不規(guī)則裂縫;找坡層水泥爐渣含水飽和;防水卷材在縱向搭接處，有的接縫迎向自然排水坡向;檢測(cè)化驗(yàn)防水材料質(zhì)量合格，SBS卷材歷經(jīng)5年表觀質(zhì)量完好如新，可見(jiàn)絕熱層對(duì)防水層的保護(hù)效果明顯。

2.3 原因歸結(jié)

1)屋面防水層功能失效部位，均是排水出口附近匯水區(qū)域的防水卷材接縫處。2)防水層功能失效的根源在于卷材接縫處積水和積水處的接縫質(zhì)量。3)排水口附近匯水區(qū)域積水的特點(diǎn)是:a.過(guò)水量大;b.在剛性層封閉、屋脊上面灌注、下游出口堵塞、匯水區(qū)域積存水較多時(shí)，因找坡高差成為有壓水。這對(duì)防水層的質(zhì)量要求更高一些。4)卷材接縫施工受露天自然環(huán)境、人工操作等不確定因素影響，搭接縫粘結(jié)，其隱蔽質(zhì)量檢測(cè)控制較為困難;當(dāng)露天施工搭接縫稍不注意夾有砂塵、熨焊或粘結(jié)縫不嚴(yán)密、上下層搭壓順序不當(dāng)時(shí)，在接縫處積水很容易順縫隙竄水滲透到下層，導(dǎo)致防水層功能失效。5)水泥砂漿找平層不規(guī)則地開(kāi)裂，使粘結(jié)在找平層上面的防水層受力變形，容易在接縫處形成滲漏點(diǎn)。6)積水的影響因素有:搭接縫凸棱，坡度不足，排水坡向不順暢，剛性層封閉、絕熱層下面排水出口堵塞，絕熱板材的吸水性等等。7)水分點(diǎn)點(diǎn)滴滴滲入下層被找坡層松散的水泥爐渣吸收，當(dāng)水泥爐渣吸水飽和時(shí)就向下層形成滲漏。屋面長(zhǎng)達(dá)三個(gè)多月的冰雪覆蓋，融化的雪水長(zhǎng)時(shí)間積存在防水層接縫處不斷地向下滲透，就是加速了爐渣的吸水飽和過(guò)程。由于絕熱層的保護(hù)作用，暴雪、凍融不能對(duì)防水層直接造成損害。8)相對(duì)傳統(tǒng)屋面而言，倒置屋面防水層上的積水問(wèn)題更突出;解決積水問(wèn)題，成為發(fā)揮其構(gòu)造優(yōu)勢(shì)的重點(diǎn)。

3 防治措施

3.1 找坡層

1)坡度:屋面防水應(yīng)“以防為主，以排為輔”。在完善設(shè)防的基礎(chǔ)上，應(yīng)將水迅速排走，以減少滲水的機(jī)會(huì)，所以正確的坡度很重要。材料找坡時(shí)，為減輕荷載，通常坡度規(guī)定為 2%;筆者認(rèn)為，在倒置屋面上，由于絕熱層對(duì)排水的阻礙，為利于排水，坡度宜適當(dāng)加大，至少為 3%。2)材料:為減輕屋面荷載應(yīng)選擇輕質(zhì)材料，如選用價(jià)格低廉的爐渣或礦渣加適量石灰、水泥拌合找坡。3)屋面排水坡度無(wú)論是橫向縱向坡度、女兒墻根部反坡還是出水口歸集水坡度，在找坡層一次性放樣控制做好，坡面平整，坡向順暢。4)雨水口應(yīng)在找坡施工之前埋設(shè)完成，找坡順序由低處向高處施工。

3.2 找平層

1)在找坡層上坐水泥砂漿或細(xì)石混凝土找平層應(yīng)預(yù)留分隔縫，使裂縫集中于分隔縫中，以減少找平層收縮和溫差的影響造成大面積開(kāi)裂的可能;同時(shí)為了變形集中，分隔縫應(yīng)留在結(jié)構(gòu)變形最易發(fā)生負(fù)彎矩的板端處。其縱橫縫最大間距不宜大于 6m，位置間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2)由于目前一些施工單位忽視找平層的質(zhì)量，致使其表面有酥松、起砂、起皮和裂縫現(xiàn)象，直接影響防水層的粘結(jié)和基層的粘結(jié)質(zhì)量或?qū)е路浪畬娱_(kāi)裂。要求水泥砂漿采用 1∶2.5(混凝土 C 20)，收水后二次壓光，使表面堅(jiān)固、平整;終凝后注意養(yǎng)護(hù)，以確保工程質(zhì)量。

3.3 防水層

倒置屋面防水層上面要鋪設(shè)絕熱板，材料選用時(shí)要考慮防水材料和絕熱板的相容性;材料不相容時(shí)要設(shè)置隔離層。為使防水層與基層粘結(jié)良好，避免發(fā)生防水層鼓泡現(xiàn)象，基層必須干凈、干燥(含水率 8%～15%)。為使防水層表面坡度、坡向順暢，應(yīng)優(yōu)先選用涂膜防水，采用三布四涂加強(qiáng)作法，涂層厚度大于 3mm。

如果選用防水卷材，在施工中要注意以下幾個(gè)方面:1)注意卷材縱橫搭接方式。避免形成卷材搭接接縫迎向自然排水坡向。2)要盡量減少搭接縫。施工準(zhǔn)備鋪設(shè)時(shí)要先根據(jù)卷材幅寬、分水線坡面尺寸放樣，在保證搭接寬度不小于 10 cm時(shí)盡量用整幅卷材;鋪貼方向一般坡度在大于 3%時(shí)，卷材可垂直于屋脊方向鋪貼;每幅卷材都應(yīng)鋪過(guò)屋脊不小于 200mm，屋脊上不得留短邊搭縫，一幅卷材也不得從檐口的一邊一直鋪到檐口的另一邊(否則在屋脊處容易被拉斷)。3)避免或減小搭接凸臺(tái)。事實(shí)上采用卷材防水因材料搭接縫總會(huì)有一層材料厚度的凸臺(tái)線在屋面的接縫部位存在，要避免上下層卷材接縫重疊。4)注意接縫的粘結(jié)質(zhì)量。接縫口用寬 10mm的密封材料封嚴(yán)，以提高防水材料的密封抗?jié)B性能。

3.4 絕熱層

選用擠塑式聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS)，采用干鋪法;XPS板材具有導(dǎo)熱系數(shù)、水汽滲透系數(shù)很小，抗壓強(qiáng)度高、吸水率低等特性，是倒置屋面系統(tǒng)目前最佳的絕熱材料。99J201-1要求擠塑板周邊做不小于 12×5(h)的缺口，這缺口是用于排除少量滲透水的導(dǎo)水槽。各塊板之間不宜擠緊，宜留寬 3mm～5mm的縫隙。在縫隙上貼膠帶紙，以防保護(hù)層砂漿灌入縫內(nèi)。

3.5 屋面剛性保護(hù)層(上人屋面面層)

屋面剛性保護(hù)層本身應(yīng)起到防水和保護(hù)雙重作用。可防止人員踩踏破壞保溫層、防止保溫層被風(fēng)吹起和減少紫外線對(duì)塑料板的損害。作為屋面的第一道防線，它除了應(yīng)對(duì)下層起到保護(hù)的作用外，還應(yīng)具有一定的防水效果。為此選用微膨脹混凝土作為剛性層材料;混凝土厚 40mm，內(nèi)配 φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)片;注意混凝土收水后趕實(shí)壓光，做好淋水養(yǎng)護(hù)。坡度和底層防水的坡度和走向完全一致。伸縮縫設(shè)置上寬 20mm下寬 10mm，用木條分隔待混凝土終凝前起出來(lái)，待面層做完干燥后，用聚氨酯膠泥嵌縫，沿著縫表面貼 200mm寬的纖維布兩道，伸縮縫間距 6m一道。

3.6 細(xì)部構(gòu)造與施工

1)水落口:99J201-1平屋面建筑構(gòu)造(一)上的倒置式屋面水落口構(gòu)造復(fù)雜、施工麻煩，磚砌體堵頭減少了排水口的過(guò)水面積。施工時(shí)可在水落口篦子下預(yù)埋筒瓦(弧形拱背朝上，扣在防水層上，寬端緊靠絕熱層)，安放好落水口篦子，上面再做現(xiàn)澆混凝土剛性層，找出斜坡，切忌不要將筒瓦進(jìn)出水端堵塞。這樣使?jié)B進(jìn)絕熱層的水能沿著防水層表面通過(guò)筒瓦進(jìn)入落水口流走。2)屋脊設(shè)通氣槽與通氣孔，所有通氣孔、槽，均與大氣連通，使水汽有排走的出路，通氣口力求簡(jiǎn)單合理，便于施工并保證不進(jìn)水漏水。具體做法:從屋脊線防水層上開(kāi)始將絕熱板空開(kāi)寬 50mm立縫，蓋 200mm寬SBS條固定，安放好通氣帽(直徑 80mm管材露出口加傘狀帽，間距 6m一個(gè))后，澆筑 40mm厚剛性防水層。剛性層在屋脊處留伸縮縫，推薦采用貼縫式做法。3)穿出屋面的管道:用混凝土作出四棱臺(tái)(不是圓臺(tái)體)防水包，便于卷材施工，其上部與管道相接處和樓面板與管道相接處用密封膏封嚴(yán)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)針對(duì)性的改造處理，剛性層起到較好的防水作用，進(jìn)入下層的少量雨水也能排出和揮發(fā)，不再有屋面水落口附近地磚灰縫潮濕的現(xiàn)象。本案例經(jīng)過(guò)多次下雨后屋面無(wú)積水無(wú)滲漏，處理效果很好。鑒于北方地區(qū)冬天溫差較大，下大雪后白天日照融化成水，夜晚降溫凝結(jié)成冰，為保護(hù)上人屋面剛性層的功能不受損壞，要注意清理積雪。

[1] 99J201，平屋面建筑構(gòu)造[S].

[2] 劉華偉.淺議屋面防水工程施工[J].山西建筑，2010，36(6):143-144.