屋面结构层一次成型防水构造

赵永东 李昀

摘要：建筑屋面长期以来存在的渗漏问题较难以解决, 通过分析发现传统屋面与倒置式屋面渗漏的主要原因, 故对屋面结构层作一次成型防水构造，既能确保屋面防水工程起到防水作用，又从根本上消除了层次构造问题导致屋面渗漏的隐患。

关键词：屋面；防水；构造

屋面构造层次一般分为结构层、找坡层、找平层、保温层、隔汽层、防水层、隔离层、保护层、隔热层、饰面层等。各构造层都有自己的作用和功能，从屋面的整体效应考虑，各构造层不仅要保证自己的功能，而且不应危及相邻构造层的质量，更应满足结构承重、保温、隔热、防水等多种功能的需要。

由于四季温度的变化，晴朗阴雨天气的变化，再加上各种材料的膨胀收缩系数不同，各构造层就会产生不同的变形值，会在各构造层之间出现约束应力，如不加以有效防范或减少约束影响，就会产生不同程度的质量问题。“湿胀干缩”和“热胀冷缩”两种自然现象是屋面工程防水设计与施工尤为关注的问题。

“湿胀干缩”主要是由屋面找坡层、保温层以及找平层的湿作业引发的。“热胀冷缩”则是由屋面环境温度的变化而引起的。依据保温层与防水层的位置关系，目前有传统屋面与倒置式屋面。

一、传统屋面（图1）

传统屋面基本构造层次由下至上为有结构层、找平层、找坡层、保温层和防水层等。其保温层在防水层的下面。原因在于传统屋面隔热保温层的选材一般为珍珠岩、水泥聚苯板、加气混凝土、陶粒混凝土、聚苯乙稀板（EPS）等材料。这些材料普遍存在吸水率大的通病，如果吸水，保温隔热性能大大降低，无法满足隔热的要求。防水层一定要做在隔热保温层上面，防止水份的渗入，保证隔热层的干燥，方能隔热保温。这种做法的主要缺陷如下：

1．防水材料暴露于最上层，缩短了防水层的使用寿命。自然界的风霜雨雪、太阳的辐射，气温的变化和其它外界不利因素等会加剧防水材料的氧化老化、韧性减少、脆性增加。据有关资料表明, 在夏季白天, 传统平屋面卷材表面的温度可高于气温 25 ~ 30 度, 到夜间其温度与气温相等, 昼夜间的温差可高达40 度, 在冬季防水层表面温度接近于气温, 在冰点上下变化, 以致防水层经常处于冻融循环的作用下, 全年温差可达60度[1]。由于防水层经常处于温度剧烈变化的环境中, 从而引起防水层开裂、老化。

2．传统屋面防水特别是有保温层的屋面防水中，防水层和结构层之间有找坡层、找平层和保温层，这些层次构造中所包含的水份，受外界温度影响，特别是在夏季高温条件水蒸汽下急剧膨胀，构造设置的排气道往往不能排出膨胀气体，造成保温层上部的防水层起鼓、开裂，而出现渗漏。这种现象在我国南方地区尤为常见。

图1 传统屋面（有保温层）防水构造

二、倒置式屋面（图2）

倒置式屋面基本构造层次由下至上为结构层 、找平层、找坡层 、防水层和保温层等。防水层在下面，保温隔热层在上面。倒置式屋面与传统施工法相比防水优势如下：

1．延长了防水层的使用寿面。首先避免了太阳光紫外线的直接照射防水层，降低了防水层的表面温度，同时保温层的隔热作用，可使防水层的夏冬季温差保持15℃左右[2]，基本消除了防水层的热胀冷缩现象，消除了防水层鼓泡、开裂、流淌、老化的弊病，延长了防水层的使用寿命。其次保温层对防水层提供一层物理性保护，防止了磨损、风蚀和暴雨冲刷，防止其受到外力破坏，提高了防水层的耐久性，延长了屋面的使用年限。最后不必设置屋面排汽系统，维护了防水层的整体性。

2．减少了结构层温差变形对防水层的影响，延长了屋面使用寿命。受温度变化、太阳辐射等影响，砼屋面板会热胀冷缩，板的上下界面会产生不同的弯曲应力。受上层保温材料的作用，砼板表面温度变化很小，从而减小了防水层由于受屋面热胀冷缩变形而产生的渗漏。

3．避免了正置式屋面中防水层的失效将会直接导致保温层的虚设和重做。新型保温材料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。

尽管倒置式防水屋面把防水层设置在保温层之下，减少了防水层和结构层之间的层次构造，从而减少了防水层失效的隐患，一定程度上提高了屋面防水的能力。但是没有完全消除屋面渗漏的隐患，防水层和结构层之间的找坡层和找平层仍然是屋面防水的薄弱环节，找平层的起壳、水份的冻融、膨胀等隐患依然存在。省却结构层与防水层间找坡层和找平层的屋面结构层一次成型防水构造做法，从根本上从根本上消除了层次构造问题导致屋面渗漏的隐患。

图2 倒置式防水屋面（有保温层）

三、屋面结构层一次成型防水构造（图3）

屋面结构层一次成型防水构造是要求防水层和结构层之间没有任何附加层次，从根本上消除了层次构造问题导致屋面渗漏的隐患。屋面结构层一次成型、抹光，省却了找平层和找坡层，消除了找平层起壳现象，消除了找坡层中水分带来的水蒸汽膨胀问题。更重要的是通过磨光工序能够使砼表面密实、无裂纹，即可以避免屋面裂缝造成的室内水汽外渗，也可避免室外水汽内渗，形成了结构层和防水层都具备防水能力的“双保险”。

1．屋面结构层一次成型防水构造的要点：

1）屋面结构层现浇混凝土与找平层、找坡层一次成型；

2）取消找坡层、找平层，使之与结构层混凝土合并；

3）结构层适当找坡，结构荷载不超过原找平层、找坡层；

4）排水坡度不足时，可利用保温层和保护层解决；

2．关键技术：

1）屋面排水坡度满足排水要求，结构层、保温层和保护层找坡的合理配置；

2）避免额外增加结构荷载；

3）细部构造（如：泛水、檐口、排水口、出屋面的管道根部等）仍不能忽视。

4)屋面结构层一次成型、抹光的砼干燥后才能做防水层；

5)砼抹光的时间把握及适当找坡和抹光的质量是施工技术的关键问题；

6)保温层上部的细石砼应合理设置分格缝，并做好灌缝、盖缝处理。

图3 屋面结构层一次成型（有保温层）防水构造

参考文献：

[1]蒋 勇，倒置式屋面的构造与施工应用，山西建筑，2008.1

[2]具有发展前途的节能型屋面——倒置式屋面，圣才学习网，2010-8-24

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。