倒置式防水保溫屋面設(shè)計與施工探析

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江蘇衛(wèi)視衛(wèi)星地球站屋面總面積約１１００ｍ，它由三塊相對獨立的區(qū)域組成，各區(qū)域之間由伸縮縫區(qū)隔開來。屋頂設(shè)有兩臺直徑分別為９ｍ和７．３ｍ的衛(wèi)星天線，為滿足天線維護需要，須按上人屋面考慮。又由于衛(wèi)星站的機房屬于要害部門，對屋面保溫防水性能要求較高。為此，在施工前，我們專門研究了規(guī)范和標準圖集上的多種構(gòu)造形式，最后選擇了倒置式屋面做法，并在規(guī)范的基礎(chǔ)上進行了一些構(gòu)造上的改進，改進后的屋面無論是保溫還是防水性能都十分出色。該屋面從１９９７年施工完成到現(xiàn)在已近七年時間，在使用過程中沒有出現(xiàn)過任何不良情況，效果十分顯著。本文結(jié)合該工程對倒置式防水保溫屋面設(shè)計和施工作一探析。.
    ２．倒置式防水保溫屋面的構(gòu)造設(shè)計
    ２．１倒置式屋面是將保溫層置于防水層之上，即先在找坡層上做好防水層，然后再做保溫層的屋面。這種屋面做法的最大好處在于防水層不直接接觸大氣環(huán)境，從而使其避免因陽光直射而造成過快老化。而且防水層受溫差變化的影響小，從而最大程度地避免了由于溫差變化過大而容易引起的防水層的拉裂破壞。更重要的是，它無需再像正置式屋面那樣留設(shè)排氣孔，因此，屋面既簡潔又清爽。應(yīng)該說這是一種較好的防水構(gòu)造形式。
    ２．２根據(jù)倒置式屋面的構(gòu)造要求，保溫層應(yīng)具有增水性高吸水率低的特點，還要有一定的強度，同時密度和導(dǎo)熱性要小，要便于施工。但在《屋面工程技術(shù)規(guī)范》（ＧＢ５０２０７－９４）中只提到采用塊狀保溫材料施工，而按這種做法施工的倒置式屋面，由于其中的保溫層本身是由獨立的塊狀材料鋪成的，并不防水，在使用過程中出現(xiàn)了一些問題。例如，我們在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，某采用聚苯泡沫板做保溫層的倒置式屋面，由于保溫層上的剛性防水層在使用過程中出現(xiàn)破損（主要是剛性層的伸縮縫漏水），致使雨水侵入了保溫層內(nèi)，時間一長，屋頂保溫層就變成了“蓄水層”，這樣，倒置式屋面就變成了一個“蓄水屋面”，雖然當時是沒有立即出現(xiàn)滲漏，但卻給該建筑留下了一個很大的隱患。這與倒置式屋面設(shè)計的出發(fā)點是相違背的。
    ２．３針對上述情況，并參考規(guī)范的有關(guān)要求，在對衛(wèi)星地球站的倒置屋面的防水構(gòu)造設(shè)計中，必須進行有針對性的改進。在方案初定階段，首先設(shè)想應(yīng)該在保溫層上進行整體防水處理，即在塊狀保溫層上部再做上一層防水層，這樣可以讓因剛性防水層失效而滲漏進來的雨水，不會再滲入到保溫層內(nèi)蓄積。第二，設(shè)想萬一剛性層和保溫層都進水時，也要設(shè)法讓滲透進來的水都能排出去。為此，在設(shè)計構(gòu)造上，要設(shè)法讓底層防水層的坡度走向與將來屋面層的排水走向完全一致，以便使?jié)B進保溫層的水能沿底層的防水層表面流向排水口附近，然后再在排水口周圍預(yù)埋剛性透水層，讓匯集于此的水能透過剛性層進入排水口內(nèi)流走。這樣，即使將來保溫層內(nèi)進水，滲入的水也不至于大量蓄存起來，形成隱患。屋面基本構(gòu)造形式及雨水口周圍的構(gòu)造方式如圖一所示。
    ３．材料的選擇
    ３．１屋面找坡材料的選擇
    為減輕屋頂荷載，同時保證滿足屋面排水坡度的要求，工程選擇了陶?；炷磷鳛榛鶎诱移碌牟牧?。當然如采用結(jié)構(gòu)找坡的方式也是可以的。
    ３．２防水材料的選擇
    考慮到倒置式屋面將來維修時會出現(xiàn)較多困難，所以防水層所選用的防水材料必須是優(yōu)質(zhì)材料，且在施工過程中要能可靠保證施工質(zhì)量。經(jīng)過多方比較，工程用了８５１聚氨酯涂膜防水材料。為確保安全，采用了三布四涂，涂層厚度＞３ｍｍ。
    ３．３保溫材料的選擇
    工程原計劃采用３．５ｃｍ厚聚苯泡沫板來做保溫層，但在市場調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)了一種更好的材料——聚氨酯發(fā)泡材料。該材料是在冷凍保溫行業(yè)廣泛應(yīng)用的一種保溫填充料，不僅材質(zhì)密度小，機械強度高，保溫性能極佳（優(yōu)于聚苯材料），耐化學(xué)、耐老化、耐溫差性能好，而且更重要的是它可以在現(xiàn)場發(fā)泡，讓整個屋面保溫層形成一個整體。并且在它的發(fā)泡層表面還可以形成一層致密而光滑的膜，使其表面幾乎完全不透水，自然形成了很好的防水效果。發(fā)泡過程中，它還可以與下層的防水層牢固地結(jié)合在一起，形成一個整體，使將來雨水根本沒有可能接觸到下層的防水層，從而可以極大地提高整個屋面的防水安全。
    ３．４剛性層材料的選擇
    剛性層本身應(yīng)起到防水和保護雙重作用。作為屋面層的第一道防線，它除了應(yīng)對下層起到保護作用外，還應(yīng)具有一定的防水效果。為此工程選用了微膨脹混凝土，作為剛性層的用材。剛性層厚度為４０ｍｍ，內(nèi)配４＠１５０雙向單層鋼筋網(wǎng)片。伸縮縫用聚氨酯膠泥嵌縫，沿縫表面貼２００ｍｍ寬纖維布兩道。
    ４、施工及驗收要點
    ４．１輕骨料混凝土找坡
    采用Ｃ１０級陶?；炷琳移拢鶕?jù)屋面形狀按中線向兩邊分水，其坡度和坡向要保證雨水可以無阻礙地流入到下水口內(nèi)，不會在屋面形成殘積。坡度大小按３％——４％控制，以滿足排水需要及便于施工操作為標準。雨水口的布置及預(yù)埋工作在此之前已完成。
    ４．２水泥砂漿找平
    用２０ｍｍ厚１：２．５水泥砂漿找平，要求壓光、平整、不起殼、不開裂，屋面與墻、管道交接處及轉(zhuǎn)角墻的陰陽角均做成圓弧，目的是便于涂膜防水的施工。
    ４．３防水涂料的施工
    本工程選用了８５１聚氨酯防水涂料。在施工前先對基層進行清理，并保持基層干燥。涂膜時要由落水口向坡頂施工。涂層表面要求均勻，不得有氣泡及堆積或起鼓，在前一道涂膜干固后再涂下一道，涂刷時要同時翻上女兒墻３００ｍｍ并收口于預(yù)設(shè)墻槽內(nèi)，還要注意上下層無紡布要相互垂直鋪設(shè)。施工完成后要進行４８小時蓄水試驗，以檢驗施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題時要及時修補。
    ４．４聚氨酯保溫層的施工
    現(xiàn)場施工用的聚氨酯材料主要由多元醇和異氰酸脂兩組份液體料和發(fā)泡劑按工藝設(shè)計配比混合噴涂發(fā)泡而成。兩組份液體重量配比為１：１?，F(xiàn)場噴涂時采用高壓無氣噴涂機及噴槍施工，噴涂一定要均勻，這樣才能保證發(fā)泡層厚度的一致性和表面的平整度，這一點非常重要，否則一旦發(fā)泡不均勻，返工起來非常麻煩。最后驗收時，用針刺法來檢測發(fā)泡層厚度是否滿足設(shè)計要求。
    ４．５剛性層的施工
    剛性層施工前，須事先在聚氨酯保溫層表面鋪一層油氈隔離層，這樣將來剛性層的形變就不會影響到保溫層。剛性層內(nèi)配４ｍｍ間距１５０ｍｍ的雙向冷拔鋼絲，鋼絲在伸縮縫處斷開。剛性層厚度４０ｍｍ，所需微膨脹混凝土在現(xiàn)場機拌，要注意嚴格控制微膨脹劑的用量，不能多用，同時嚴格控制水灰比。施工時要用滾筒反復(fù)碾壓，直至混凝土表面出漿為止，然后用刮尺刮平。在混凝土終凝前，起出分割縫內(nèi)木條。待混凝土表面干燥后，再進行灌縫等相關(guān)收尾工作。全部工作完成后，進行７２小時蓄水試驗。
    還要特別注意一點，就是剛性層的周邊與女兒墻之間必須用分隔縫斷開，否則由于熱脹冷縮的關(guān)系，女兒墻會被推動移位，在外墻形成裂縫，影響觀瞻。
    ５．結(jié)語
    事實證明，這一屋面從施工完成到現(xiàn)在已近七年了，從未出現(xiàn)過問題。前不久，因為結(jié)構(gòu)改造需要，打開過一小塊局部屋面，發(fā)現(xiàn)屋面內(nèi)部情況與剛施工時幾乎沒有什么變化，而且材料質(zhì)量依然很好。這充分表明這塊屋面還可以再正常使用多年。
    這種倒置式屋面做法既簡潔又經(jīng)濟，防水和保溫效果極佳，性價比很高，非常值得推廣。