防水保溫一體化屋面研究

孫 秀 芳

(大同開發建設集團有限公司，山西 大同 037000)

我國的建筑面積大，由于在發展的階段，國家沒有重視建筑的節能，因此與發達國家相比較，我國的圍護結構傳熱系數比發達國家的傳熱系數要低，這就導致了屋面的能耗占到了整個建筑的5%～10%左右，在屋頂耗能中的比重也占到了大約40%，熱量損失是發達國家的3倍～4倍，因此對建筑節能進行處理是有現實意義的。建筑物的屋面的作用是防水與保溫，因為屋面在使用過程中直接受到雨水以及陽光的影響，所以比較于其他的圍護結構，屋面更容易被破壞發生滲漏，如果防水層被破壞了，雨水就會進入屋面的保溫層中，引起保溫層的隔熱效果下降。相關的數據表明：保溫層的含水率每增加一個百分點，保溫材料的傳熱系數會上升五個百分點，造成保溫層的保溫效果下降，能源損耗嚴重，所以說屋面與防水、保溫密不可分。

1 屋面滲漏存在的問題

屋面的重要功能之一就是防水，防水是屋面設計的核心。雖然目前我國采用的防水材料與發達國家并沒有太大的區別，但是功能卻相差較大，目前仍然是屋面的主要問題之一，這些問題主要原因如下。

1.1 屋面的材料

1)涂膜防水。涂膜防水受到環境的影響較大，與建筑物基層的條件也有很大關系，涂膜的施工質量要求較高，稍有不慎就會造成涂膜的損壞。并且涂膜抵抗變形的能力也比較差，如果建筑物在使用過程中出現了沉降、開裂等問題的時候，涂膜就會跟著開裂，就算涂膜的厚度較大，也會在長期使用過程中出現開裂的問題，因此涂膜防水的抗裂能力是提高這種防水能力的關鍵。

2)防水卷材。防水卷材在施工中要求搭接。但是在實際的施工過程中，材料的搭接其實非常不容易，尤其是在邊角轉彎處進行材料搭接是非常難以施工的，防水卷材的根本問題在于抗穿刺的能力。一般防水卷材在施工以后，水會順著穿刺洞逐漸深入防水層的背面，使防水層失效，同樣防水層失效以后，水會進入保溫層，降低保溫層的保溫效果，因此，防水卷材解決抗穿刺能力是關鍵。

1.2 屋面的設計

屋面的防水設計如果不規范同樣會引起滲漏的問題。首先在于我國的防水設計方面并沒有相關的規范可以遵循，因此設計人員在做防水設計的時候沒有依據，目前很多防水工程的做法都是二氈三油，防水工程的質量得不到保障。而且防水設計只是建筑設計中的一個小部分內容，設計人員常常不給予重視，構造設計比較陳舊，加上節點部位的設計不當，使得防水出現問題。

1.3 屋面的施工

即使材料與設計過關，由于缺少專業的隊伍或者做防水的施工隊伍文化素質不高。對于防水工程的環節與材料并不十分了解，使得不同環節的銜接做得并不好，比如找平層不夠平整、防水材料的搭接寬度不足等問題，這些問題都會為防水留下隱患。有時候不同工種一起施工，互相影響，出現滲漏問題的責任也很難界定。

2 屋面保溫存在的問題

屋面滲漏以后保溫材料的傳熱率上升是保溫失效的直接原因，而保溫材料一般吸水率較高。之前的保溫材料一般都是使用爐渣、膨脹珍珠巖等材料，這些材料的導熱系數與吸水率都很高，造成了屋面的保溫效果不滿足要求。隨著時代的發展，巖棉、加氣混凝土等導熱系數小的材料開始被使用，這些材料的吸水率也同樣很高，如果出現屋面的滲漏，不單保溫被破壞，防水層也會發生鼓包，最新的材料是珍珠巖材料，也在施工中增加了排氣孔，但是這種材料的吸水率仍然很高。最新的材料研究開始增加了聚苯乙烯泡沫塑料板和保溫更好吸水更低的聚氨酯泡沫塑料保溫材料，這對于保溫層材料的選擇無疑是非常有好處的。

3 防水保溫一體化屋面的應用分析

3.1 防水保溫一體化屋面概念的提出

在傳統的屋面施工中，屋面的保溫層與防水層都是獨立設置的，因此只要防水層出現問題，幾乎保溫層也會出現問題。屋面出現滲漏問題以后，維修或者是保溫層破壞都會造成建筑物能耗的增加。屋面是一個系統的工程，造成滲漏問題的原因又有很多，所以想要解決防水的問題，應當首先從防水的材料入手，再考慮設計與施工的一系列問題以及后期的維修管理。涂膜防水的問題主要在于抗裂性，而防水卷材的防水問題主要在于抗穿刺性，所以想要治理屋面的滲漏應當從這兩方面入手。如果基面與防水層之間有一定的距離，這部分距離當中所用的材料能夠充當應力分散的緩沖層來提高涂膜防水的抗裂性能，又因為增加了材料的厚度能提高防水卷材的抗穿刺性能，這無疑是一種解決問題的好辦法。所以，可以使用防水性能較好的泡沫保溫材料來解決防水層與保溫層之間結合的問題，既能夠提高防水層與保溫層的性能，又能夠提高防水層的抗破壞能力，硬質聚氨酯泡沫材料的使用使得防水保溫屋面一體化成為了可能，這種材料具有良好的保溫隔熱性能，閉孔率好，又憎水，采用工廠化生產的方式能夠使得這種材料的性能與質量得到保障。

3.2 防水保溫一體化屋面的實際應用

硬質聚氨酯泡沫保溫材料的應用在近年來的實際屋面工程中已經有所應用，2010年上海市第二檢察院的老建筑屋面就是采用噴涂聚氨酯硬泡沫塑料進行維修的，當時這個老建筑的屋面防水層就是由于建筑物的不均勻沉降產生了屋面開裂，而且屋面的防水層已經老化、起殼，雨水順著防水層的破壞處進入了保溫層中。維修方案制訂比較合理，在竣工驗收以后沒有再出現過滲漏的現象。

2014年背景門頭溝平原村的項目一期工程是被北京市的某建筑單位承包，屋面的施工面積大約為2 000 m2，在施工過程中，該建筑單位接到甲方的通知，由于天氣不斷變冷要求縮短工期完成保溫層與防水層的施工。因此按照常規的方法沒有辦法保證質量的情況下完成好屋面的施工，該承包公司在仔細考慮下改用防水保溫一體化屋面系統，噴涂硬質聚氨酯保溫材料，使得在竣工驗收后屋面的保溫效果和防水效果達到要求，而且縮短了施工的工期。

4 防水保溫一體化屋面存在的問題與展望

4.1 存在的問題

目前市場上存在很多劣質的材料，這些材料的存在影響了一體化屋面的質量，首先想要保證屋面的質量需要材料滿足GB 50305—2012中對于材料的相關性能的要求，而且需要材料進入建筑市場以后對材料進行抽樣檢查，保證進入工地的材料質量。材料的研發單位在研發防水保溫材料的同時還應當研發配套的施工粘結劑等，對防水保溫材料的性能以及功能進行宣傳，防止銷售與使用人員對材料形成誤解。

為了避免保溫防水材料受到長期的紫外線照射而破壞，設計單位應當針對屋面設計良好的表面保護層，比如在保溫防水層上面設計砂漿覆蓋層。目前，針對防水保溫一體化的設計相對較少，我國的南方與北方的氣候溫度相差較大，因此針對不同的地域，需要出具不同的設計方案，而且還應當劃分節能的等級，形成規范的標準，促進新型建筑材料在防水保溫一體化節能屋面中的應用。

4.2 問題的展望

可以看到，采用保溫防水一體化屋面能夠在施工的效果、進度以及成本上占據優勢，由于實用性強，這種屋面會很快受到廣大用戶和建筑行業的認可。而且由于節能的要求，目前綠色建筑的推廣大力進行，防水保溫屋面在綠色建筑上使用是非常配套的，有著很強的優勢，所以屋面會在節能環保方面得到建筑行業的認可。目前住建部已經出臺了《綠色建筑行動方案》，因此節能環保材料未來的前景會很好。