倒置屋面防水質(zhì)量問題探究

李開儒

倒置屋面是將防水層置于絕熱層之下兼做了隔氣層，這樣避免了傳統(tǒng)屋面因絕熱層存在水分，在夏天受熱氣化容易造成防水層起鼓、開裂，冬天防水層下面冷凝水積聚導(dǎo)致室內(nèi)頂棚返潮、保溫隔熱效果降低等問題;倒置屋面由于絕熱層的保護(hù)作用，使防水層避免了室外惡劣的自然環(huán)境(溫度劇變、紫外線輻射、酸雨等)和人為因素的損害，大大延長了防水材料的使用年限，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)屋面的缺陷。近年來，倒置屋面做法被廣泛采用;由于針對倒置屋面在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中尚無規(guī)定，設(shè)計(jì)施工管理經(jīng)驗(yàn)不多，工程中容易存在一些質(zhì)量問題。下面通過工程實(shí)例分析，探究容易發(fā)生質(zhì)量問題的原因，為充分發(fā)揮倒置屋面防水優(yōu)勢，提出改進(jìn)倒置屋面做法和措施，供同行參考。

1 工程概況

山西太原某板式高層住宅樓設(shè)計(jì)為倒置防水上人屋面，屋面面積約 1 900m2，Ⅱ級防水設(shè)防。自上而下為:150×150防滑地磚，15mm厚水泥砂漿鋪貼;40mm厚C 20細(xì)石混凝土;35mm厚XPS擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板;4mm厚聚酯胎SBS防水卷材兩道;15mm厚 1∶3水泥砂漿找平層;1∶8水泥爐渣找坡，最薄處 30mm厚，橫向坡度 2%，縱向坡度 1%;鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板 100厚。2005年 7月份竣工并交付使用，2009年 11月份，一場罕見的暴雪，屋面積雪厚度達(dá) 440 mm，約三個多月的時(shí)間被冰雪覆蓋。2010年 5月份氣溫回升，頂層有 3處先后出現(xiàn)滲水點(diǎn)，下雨之后漏水，推斷是防水層功能失效;歷經(jīng) 5年時(shí)間，導(dǎo)致防水層功能失效的根源是什么，與冬季暴雪等惡劣環(huán)境有什么聯(lián)系，原因分析如下。

2 原因分析

2.1 屋面特點(diǎn)分析

本設(shè)計(jì)為倒置防水上人屋面，當(dāng)下雨時(shí)，雨水沿著剛性層表面順坡流到水落口排出，只有少量雨水被剛性層毛細(xì)孔吸收或通過表面裂紋、孔隙滲透到防水層。倒置屋面理論上允許雨水滲透絕熱層，滲入的雨水在重力作用下沿著防水層坡向自然流淌到排水口排出。當(dāng)防水層坡度不足、坡向不順暢，尤其當(dāng)絕熱層上面剛性層全封閉的狀態(tài)下，滲入的雨水難以排出和揮發(fā)掉時(shí)，倒置屋面就變成了一個類似“蓄水屋面”，雖然未立即出現(xiàn)滲漏，但給屋面防水層留下了隱患。

2.2 質(zhì)量現(xiàn)狀分析

先勘察了防水層收邊部位情況，未發(fā)現(xiàn)明顯的質(zhì)量問題;觀察屋內(nèi)頂棚滲漏位置對應(yīng)屋面上均靠近出水口約 5m范圍之內(nèi);屋面排水口附近地磚灰縫潮濕，顯示下層潛伏水分;屋脊和分水線附近有的地磚起鼓、松動，伸縮縫嵌縫油膏老化開裂起不到防水功能，雨水容易大量灌注進(jìn)入防水層。當(dāng)在屋面上對應(yīng)屋內(nèi)頂棚滲漏點(diǎn)分層打開、揭露，并擴(kuò)大一定范圍剖析屋面各構(gòu)造層質(zhì)量情況如下:揭露部位的防水卷材搭接處局部有積水痕跡，兩層SBS卷材之間、卷材和找平層之間含水潮濕;找平層砂漿有不規(guī)則裂縫;找坡層水泥爐渣含水飽和;防水卷材在縱向搭接處，有的接縫迎向自然排水坡向;檢測化驗(yàn)防水材料質(zhì)量合格，SBS卷材歷經(jīng)5年表觀質(zhì)量完好如新，可見絕熱層對防水層的保護(hù)效果明顯。

2.3 原因歸結(jié)

1)屋面防水層功能失效部位，均是排水出口附近匯水區(qū)域的防水卷材接縫處。2)防水層功能失效的根源在于卷材接縫處積水和積水處的接縫質(zhì)量。3)排水口附近匯水區(qū)域積水的特點(diǎn)是:a.過水量大;b.在剛性層封閉、屋脊上面灌注、下游出口堵塞、匯水區(qū)域積存水較多時(shí)，因找坡高差成為有壓水。這對防水層的質(zhì)量要求更高一些。4)卷材接縫施工受露天自然環(huán)境、人工操作等不確定因素影響，搭接縫粘結(jié)，其隱蔽質(zhì)量檢測控制較為困難;當(dāng)露天施工搭接縫稍不注意夾有砂塵、熨焊或粘結(jié)縫不嚴(yán)密、上下層搭壓順序不當(dāng)時(shí)，在接縫處積水很容易順縫隙竄水滲透到下層，導(dǎo)致防水層功能失效。5)水泥砂漿找平層不規(guī)則地開裂，使粘結(jié)在找平層上面的防水層受力變形，容易在接縫處形成滲漏點(diǎn)。6)積水的影響因素有:搭接縫凸棱，坡度不足，排水坡向不順暢，剛性層封閉、絕熱層下面排水出口堵塞，絕熱板材的吸水性等等。7)水分點(diǎn)點(diǎn)滴滴滲入下層被找坡層松散的水泥爐渣吸收，當(dāng)水泥爐渣吸水飽和時(shí)就向下層形成滲漏。屋面長達(dá)三個多月的冰雪覆蓋，融化的雪水長時(shí)間積存在防水層接縫處不斷地向下滲透，就是加速了爐渣的吸水飽和過程。由于絕熱層的保護(hù)作用，暴雪、凍融不能對防水層直接造成損害。8)相對傳統(tǒng)屋面而言，倒置屋面防水層上的積水問題更突出;解決積水問題，成為發(fā)揮其構(gòu)造優(yōu)勢的重點(diǎn)。

3 防治措施

3.1 找坡層

1)坡度:屋面防水應(yīng)“以防為主，以排為輔”。在完善設(shè)防的基礎(chǔ)上，應(yīng)將水迅速排走，以減少滲水的機(jī)會，所以正確的坡度很重要。材料找坡時(shí)，為減輕荷載，通常坡度規(guī)定為 2%;筆者認(rèn)為，在倒置屋面上，由于絕熱層對排水的阻礙，為利于排水，坡度宜適當(dāng)加大，至少為 3%。2)材料:為減輕屋面荷載應(yīng)選擇輕質(zhì)材料，如選用價(jià)格低廉的爐渣或礦渣加適量石灰、水泥拌合找坡。3)屋面排水坡度無論是橫向縱向坡度、女兒墻根部反坡還是出水口歸集水坡度，在找坡層一次性放樣控制做好，坡面平整，坡向順暢。4)雨水口應(yīng)在找坡施工之前埋設(shè)完成，找坡順序由低處向高處施工。

3.2 找平層

1)在找坡層上坐水泥砂漿或細(xì)石混凝土找平層應(yīng)預(yù)留分隔縫，使裂縫集中于分隔縫中，以減少找平層收縮和溫差的影響造成大面積開裂的可能;同時(shí)為了變形集中，分隔縫應(yīng)留在結(jié)構(gòu)變形最易發(fā)生負(fù)彎矩的板端處。其縱橫縫最大間距不宜大于 6m，位置間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2)由于目前一些施工單位忽視找平層的質(zhì)量，致使其表面有酥松、起砂、起皮和裂縫現(xiàn)象，直接影響防水層的粘結(jié)和基層的粘結(jié)質(zhì)量或?qū)е路浪畬娱_裂。要求水泥砂漿采用 1∶2.5(混凝土 C 20)，收水后二次壓光，使表面堅(jiān)固、平整;終凝后注意養(yǎng)護(hù)，以確保工程質(zhì)量。

3.3 防水層

倒置屋面防水層上面要鋪設(shè)絕熱板，材料選用時(shí)要考慮防水材料和絕熱板的相容性;材料不相容時(shí)要設(shè)置隔離層。為使防水層與基層粘結(jié)良好，避免發(fā)生防水層鼓泡現(xiàn)象，基層必須干凈、干燥(含水率 8%～15%)。為使防水層表面坡度、坡向順暢，應(yīng)優(yōu)先選用涂膜防水，采用三布四涂加強(qiáng)作法，涂層厚度大于 3mm。

如果選用防水卷材，在施工中要注意以下幾個方面:1)注意卷材縱橫搭接方式。避免形成卷材搭接接縫迎向自然排水坡向。2)要盡量減少搭接縫。施工準(zhǔn)備鋪設(shè)時(shí)要先根據(jù)卷材幅寬、分水線坡面尺寸放樣，在保證搭接寬度不小于 10 cm時(shí)盡量用整幅卷材;鋪貼方向一般坡度在大于 3%時(shí)，卷材可垂直于屋脊方向鋪貼;每幅卷材都應(yīng)鋪過屋脊不小于 200mm，屋脊上不得留短邊搭縫，一幅卷材也不得從檐口的一邊一直鋪到檐口的另一邊(否則在屋脊處容易被拉斷)。3)避免或減小搭接凸臺。事實(shí)上采用卷材防水因材料搭接縫總會有一層材料厚度的凸臺線在屋面的接縫部位存在，要避免上下層卷材接縫重疊。4)注意接縫的粘結(jié)質(zhì)量。接縫口用寬 10mm的密封材料封嚴(yán)，以提高防水材料的密封抗?jié)B性能。

3.4 絕熱層

選用擠塑式聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS)，采用干鋪法;XPS板材具有導(dǎo)熱系數(shù)、水汽滲透系數(shù)很小，抗壓強(qiáng)度高、吸水率低等特性，是倒置屋面系統(tǒng)目前最佳的絕熱材料。99J201-1要求擠塑板周邊做不小于 12×5(h)的缺口，這缺口是用于排除少量滲透水的導(dǎo)水槽。各塊板之間不宜擠緊，宜留寬 3mm～5mm的縫隙。在縫隙上貼膠帶紙，以防保護(hù)層砂漿灌入縫內(nèi)。

3.5 屋面剛性保護(hù)層(上人屋面面層)

屋面剛性保護(hù)層本身應(yīng)起到防水和保護(hù)雙重作用?？煞乐谷藛T踩踏破壞保溫層、防止保溫層被風(fēng)吹起和減少紫外線對塑料板的損害。作為屋面的第一道防線，它除了應(yīng)對下層起到保護(hù)的作用外，還應(yīng)具有一定的防水效果。為此選用微膨脹混凝土作為剛性層材料;混凝土厚 40mm，內(nèi)配 φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)片;注意混凝土收水后趕實(shí)壓光，做好淋水養(yǎng)護(hù)。坡度和底層防水的坡度和走向完全一致。伸縮縫設(shè)置上寬 20mm下寬 10mm，用木條分隔待混凝土終凝前起出來，待面層做完干燥后，用聚氨酯膠泥嵌縫，沿著縫表面貼 200mm寬的纖維布兩道，伸縮縫間距 6m一道。

3.6 細(xì)部構(gòu)造與施工

1)水落口:99J201-1平屋面建筑構(gòu)造(一)上的倒置式屋面水落口構(gòu)造復(fù)雜、施工麻煩，磚砌體堵頭減少了排水口的過水面積。施工時(shí)可在水落口篦子下預(yù)埋筒瓦(弧形拱背朝上，扣在防水層上，寬端緊靠絕熱層)，安放好落水口篦子，上面再做現(xiàn)澆混凝土剛性層，找出斜坡，切忌不要將筒瓦進(jìn)出水端堵塞。這樣使?jié)B進(jìn)絕熱層的水能沿著防水層表面通過筒瓦進(jìn)入落水口流走。2)屋脊設(shè)通氣槽與通氣孔，所有通氣孔、槽，均與大氣連通，使水汽有排走的出路，通氣口力求簡單合理，便于施工并保證不進(jìn)水漏水。具體做法:從屋脊線防水層上開始將絕熱板空開寬 50mm立縫，蓋 200mm寬SBS條固定，安放好通氣帽(直徑 80mm管材露出口加傘狀帽，間距 6m一個)后，澆筑 40mm厚剛性防水層。剛性層在屋脊處留伸縮縫，推薦采用貼縫式做法。3)穿出屋面的管道:用混凝土作出四棱臺(不是圓臺體)防水包，便于卷材施工，其上部與管道相接處和樓面板與管道相接處用密封膏封嚴(yán)。

4 結(jié)語

通過針對性的改造處理，剛性層起到較好的防水作用，進(jìn)入下層的少量雨水也能排出和揮發(fā)，不再有屋面水落口附近地磚灰縫潮濕的現(xiàn)象。本案例經(jīng)過多次下雨后屋面無積水無滲漏，處理效果很好。鑒于北方地區(qū)冬天溫差較大，下大雪后白天日照融化成水，夜晚降溫凝結(jié)成冰，為保護(hù)上人屋面剛性層的功能不受損壞，要注意清理積雪。

[1] 99J201，平屋面建筑構(gòu)造[S].

[2] 劉華偉.淺議屋面防水工程施工[J].山西建筑，2010，36(6):143-144.