倒置式防水保溫屋面設(shè)計(jì)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(duì)獨(dú)立的區(qū)域組成，各區(qū)域之間由伸縮縫區(qū)隔開來(lái)。屋頂設(shè)有兩臺(tái)直徑分別為９ｍ和７．３ｍ的衛(wèi)星天線，為滿足天線維護(hù)需要，須按上人屋面考慮。又由于衛(wèi)星站的機(jī)房屬于要害部門，對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行了一些構(gòu)造上的改進(jìn)，改進(jìn)后的屋面無(wú)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(shí)間，在使用過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何不良情況，效果十分顯著。本文結(jié)合該工程對(duì)倒置式防水保溫屋面設(shè)計(jì)和施工作一探析。.
    ２．倒置式防水保溫屋面的構(gòu)造設(shè)計(jì)
    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(yáng)光直射而造成過(guò)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(guò)大而容易引起的防水層的拉裂破壞。更重要的是，它無(wú)需再像正置式屋面那樣留設(shè)排氣孔，因此，屋面既簡(jiǎn)潔又清爽。應(yīng)該說(shuō)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(diǎn)，還要有一定的強(qiáng)度，同時(shí)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(dú)立的塊狀材料鋪成的，并不防水，在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。例如，我們?cè)谡{(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(guò)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(shí)間一長(zhǎng)，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(gè)“蓄水屋面”，雖然當(dāng)時(shí)是沒(méi)有立即出現(xiàn)滲漏，但卻給該建筑留下了一個(gè)很大的隱患。這與倒置式屋面設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是相違背的。
    ２．３針對(duì)上述情況，并參考規(guī)范的有關(guān)要求，在對(duì)衛(wèi)星地球站的倒置屋面的防水構(gòu)造設(shè)計(jì)中，必須進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)。在方案初定階段，首先設(shè)想應(yīng)該在保溫層上進(jìn)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(jìn)來(lái)的雨水，不會(huì)再滲入到保溫層內(nèi)蓄積。第二，設(shè)想萬(wàn)一剛性層和保溫層都進(jìn)水時(shí)，也要設(shè)法讓滲透進(jìn)來(lái)的水都能排出去。為此，在設(shè)計(jì)構(gòu)造上，要設(shè)法讓底層防水層的坡度走向與將來(lái)屋面層的排水走向完全一致，以便使?jié)B進(jìn)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(guò)剛性層進(jìn)入排水口內(nèi)流走。這樣，即使將來(lái)保溫層內(nèi)進(jìn)水，滲入的水也不至于大量蓄存起來(lái)，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(shí)保證滿足屋面排水坡度的要求，工程選擇了陶粒混凝土作為基層找坡的材料。當(dāng)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(lái)維修時(shí)會(huì)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(guò)程中要能可靠保證施工質(zhì)量。經(jīng)過(guò)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(jì)劃采用３．５ｃｍ厚聚苯泡沫板來(lái)做保溫層，但在市場(chǎng)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(jī)械強(qiáng)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(chǎng)發(fā)泡，讓整個(gè)屋面保溫層形成一個(gè)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(guò)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(gè)整體，使將來(lái)雨水根本沒(méi)有可能接觸到下層的防水層，從而可以極大地提高整個(gè)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(hù)雙重作用。作為屋面層的第一道防線，它除了應(yīng)對(duì)下層起到保護(hù)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(yàn)收要點(diǎn)
    ４．１輕骨料混凝土找坡
    采用Ｃ１０級(jí)陶?；炷琳移?，根據(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(wú)阻礙地流入到下水口內(nèi)，不會(huì)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(biāo)準(zhǔn)。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(yáng)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(duì)基層進(jìn)行清理，并保持基層干燥。涂膜時(shí)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(shí)要同時(shí)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(wú)紡布要相互垂直鋪設(shè)。施工完成后要進(jìn)行４８小時(shí)蓄水試驗(yàn)，以檢驗(yàn)施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)修補(bǔ)。
    ４．４聚氨酯保溫層的施工
    現(xiàn)場(chǎng)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(jì)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(chǎng)噴涂時(shí)采用高壓無(wú)氣噴涂機(jī)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(diǎn)非常重要，否則一旦發(fā)泡不均勻，返工起來(lái)非常麻煩。最后驗(yàn)收時(shí)，用針刺法來(lái)檢測(cè)發(fā)泡層厚度是否滿足設(shè)計(jì)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(lái)剛性層的形變就不會(huì)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(chǎng)機(jī)拌，要注意嚴(yán)格控制微膨脹劑的用量，不能多用，同時(shí)嚴(yán)格控制水灰比。施工時(shí)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(jìn)行灌縫等相關(guān)收尾工作。全部工作完成后，進(jìn)行７２小時(shí)蓄水試驗(yàn)。
    還要特別注意一點(diǎn)，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(huì)被推動(dòng)移位，在外墻形成裂縫，影響觀瞻。
    ５．結(jié)語(yǔ)
    事實(shí)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(guò)問(wèn)題。前不久，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)改造需要，打開過(guò)一小塊局部屋面，發(fā)現(xiàn)屋面內(nèi)部情況與剛施工時(shí)幾乎沒(méi)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(jiǎn)潔又經(jīng)濟(jì)，防水和保溫效果極佳，性價(jià)比很高，非常值得推廣。