港口配套建筑屋面工程的设计

熊亮明

摘 要：建筑屋面工程是房屋建筑的重要组成部分，本文结合港口工程的特点，以海南白马井EPC项目为例，从设计分析倒置式屋面的优点及注意事项，为港口建筑屋面工程选型和设计提供参考。

关键词：倒置式 防水层 保温层

1.屋面工程构造做法

屋面工程施工构造一般分为倒置式屋面构造和正置式屋面构造。倒置式屋面和正置式屋面最主要的差异在于防水层与保温层的放置位置，简单来说，倒置式屋面的保温层设置在防水层之上，正置式屋面的防水层设置在其保温层之上。屋面工程设计的关键因素是如何选择屋面工程构造做法。

2.屋面工程构造选型的主要参考因素

在屋面工程构造设计中，主要考虑以下因素：①屋面防水与保温材料的选择;②施工工序与施工工期的要求;③造价与使用维护成本的比较。倒置式屋面相对于正置式屋面在工程构造优缺点对比如下表1所示。

3.沿海港口配套项目屋面工程设计选型

沿海港口常年多暴雨、台风，海水和咸湿的海风对建筑物侵蚀较严重，建筑物因为氯离子的存在和强泛碱现象，较容易破坏防水层而产生渗漏。所以，沿海港口建筑防水工作具有其特殊性和复杂性，对建筑的设计、施工工艺和建筑物防水性能要求较高。结合在港口及码头工程中一般配套建筑物建设标准高，建设工期短，配套建筑造价占总造价低等特点，在港口配套建筑中选择倒置式屋面较为普遍。海南省住房和城乡建设厅“琼建管函【2014】（553）号文件指明：“屋面防水层必须设计在保温层之下，混凝土基层之上，或者在保温层表面及混凝土基面各设计一层防水层。”即屋面工程构造设计应该设置为倒置式屋面。对于港口码头上的仓库，厂房、设备用房等工业建筑，其对防水性能要求高于保温性能的要求，屋面工程构造设计应选择防水层在保温层之下，混凝土基层之上;对于港口生活附属配套建筑物如宿舍、办公楼等，对保温性能的要求稍高，此时屋面工程设计选择混凝土基面及保温层表面各设计一层防水层，对保温层适当的保护。

4.倒置式屋面设计要点

倒置式屋面和正置式屋面的构造差别不是简单的表现为防水层与保温层位置交换，而在设计过程中需要注意以下几方面事项：

（1）材料选型方面，保温层材料在倒置式屋面构造中要求较高，根据《倒置式屋面工程技术规程》，防水材料的外观质量和物理性能符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB50345的规定，对于保温材料除满足相关规范规定，还要求其导热系数不应大于0.080W/（m.k），压缩强度不应小于150千帕，体积吸水率不应大于百分之三，对于基层采用耐火极限不小于1.0h的不燃烧体的建筑，建筑屋面应设置燃烧性能不应低于B2级的保温层材料;除此之外情况，设置保温层的燃烧性能相对较高，不应低于B1级。保温层的厚度进行热工计算确定，并符合《民用建筑热工设计规范》GB50176相关规定;保温层的设计厚度在计算厚度的基础上增加百分之25，且最小不得低于25毫米。

（2）防水层道数方面，根据《平屋面建筑构造》的规定，倒置式屋面工程的防水等级要求应为Ⅰ级防水，该防水等级需设置两道防水设防，其中至少设置一道卷材防水要求，两道相邻设置的防水可为涂料+卷材或卷材+卷材。

（3）屋面找坡方式方面，屋面工程采用材料找坡时坡度宜为百分之2，结构找坡坡度不应小于百分之3，正置式屋面对屋面找坡方式不限。《倒置式屋面工程技术规程》JGJ230-2010中规定倒置式屋面宜选择结构找坡，当屋面单向坡长长度不小于9米时，应优先采用结构形式找坡;当采用材料形式找坡时，坡度宜为百分之3，最薄处厚度不得小于30毫米，找坡宜采用轻质材料或保温材料。

5.白马井EPC项目屋面工程的设计及施工

海南白马井EPC项目是由港湾院设计与施工总承包，该项目位于海南儋州湾内，具有高温、高湿、高盐环境的特点。作为三沙重点项目，ZH办公楼和宿舍楼、培训楼及食堂是港区重要配套建筑，屋面均需按上人屋面考虑，建筑物建设标准高。结合海南高温、高湿的气候特点以及港口工程中配套建筑建设的特点，屋面工程设计选用倒置式屋面，防水等级为Ⅰ级，两道防水设防，两道相邻设置的防水层选涂料+卷材，两道防水层位于保温层之下。本工程防水材料选用SBS改性沥青防水卷材，其最大拉应力≥40%，拉力≥600（N/50mm），耐热度90（℃，2h）;低温柔型-20℃，无裂纹;不透水性压力≥0.3，保持时间≥120min，不透水;持粘性≥30min;耐腐蚀，耐霉烂，适应基层变形能力强，且设计厚度不小于4.0mm。保温层材料采用吸水率低、密度小以及导热系数小，强度大的挤塑聚苯板。挤塑聚苯乙烯泡沫塑料压缩强度不小于150千帕，导热系数不大于0.030w/（m.k），吸水率不大于1.5%，尺寸稳定性不大于2.0，水蒸气渗透系数不大于3.5ng/（Pa.m.s）;燃烧性能不低于B2级，且屋面基层为钢筋混凝土楼板，耐火极限不小于1.0h。保温层的厚度经过计算取值40mm厚。建筑屋面单向坡长不大于9m，工程采用轻质材料（LC5.0轻集料混凝土）找坡，坡度为3%，最薄30mm厚。

该项目屋面工程具体构造层次设置从下向上分别为：1）钢筋混凝土结构层;2）最薄30mm厚LC5.0轻集料混凝土3%找坡层;3）20mm厚1：3水泥砂浆找平层;4）1.5毫米厚水泥基防水涂料 + 4.0毫米厚改性沥青防水卷材;5）保温层挤塑聚苯板（厚度为40毫米）;6）10毫米厚低强度等级砂浆隔离层;7）40毫米厚C20细石混凝土保护层，配?6或者?4的Ⅰ级钢，双向@150，钢筋网片绑扎或点焊。各结构构造层的设计厚度均满足《民用建筑热工设计规范》GB50176热工计算。

6.结论

和同在海南的马村三期和新海二期屋面工程选用正置式屋面相比，该项目屋面工程采用倒置式屋面，施工工期缩短了15至20天。倒置式屋面节省了设置找平层且等其干透的时间，缩短了工期。在造价上，海南白马井EPC项目业主指定了防水材料和保温材料，当地规定防水等级需采用Ⅰ级，在这种情况下，倒置式屋面在防水和保温材料上的成本不会高于采用正置式屋面對应的成本，而在其他材料和工序上，倒置式屋面由于少了在保温层上施工找平层这道工序，从而节省了一部分施工费用。在防水稳定性上，该项目防水层采用了涂料+卷材的方式，且防水层位于保温层下方，防水稳定性是相当好的。

虽然倒置式屋面对保温材料要求比较高，一定程度上影响了造价，但是其可缩短工期，防水稳定性十分好，保温效果和防水效果俱佳，海南省住房和城乡建设厅明确海南省使用倒置式屋面，也是对倒置式屋面的防水及保温效果的认可，随着倒置式屋面的设计和施工日益完善，以后会运用到更多的实际工程中。

参考文献：

[1]平屋面建筑构造（12J1201）[S].北京：中国计划出版社，2012.

[2]海南省建筑工程防水技术标准（DBJ.46-048-2018）[S].海南：海南省住房和城乡建设厅，2018.

[3]倒置式屋面工程技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015.5（26）.

[4]倒置式屋面工程技术规程（JGJ230-2010）[s].北京：中国建筑工业出版社，2010.