國(guó)外建筑防水技術(shù)對(duì)我國(guó)的啟示*

李 壇，韓 女，劉 星，肖建莊

(1.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海 200092； 2.中國(guó)建筑股份有限公司技術(shù)中心，北京 101300)

0 引言

建筑防水技術(shù)指應(yīng)用具有防水功能的材料，對(duì)結(jié)構(gòu)主體及附屬構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用涵蓋設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)整個(gè)建筑物存續(xù)周期，從而形成完整的建筑防水產(chǎn)業(yè)鏈。建筑防水設(shè)計(jì)必不可少，直接關(guān)系到建筑物安全、生活環(huán)境發(fā)展等。

我國(guó)建筑防水材料主要以瀝青為基材，以苯乙烯系熱塑性彈性體改性劑、丙烯酸及聚醚等高分子材料為改性劑?！吨袊?guó)建筑防水行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告(2019)》顯示，我國(guó)建筑防水材料發(fā)展迅速，2019年產(chǎn)量達(dá)24.20億m2，同比增長(zhǎng)9.4%，其中防水卷材占比最大，為63.76%；其次為防水涂料，占比為28.09%。對(duì)于防水卷材，改性瀝青防水卷材占比最大，為53.57%；其次為自粘防水卷材，占比為27.45%。據(jù)中國(guó)建筑防水協(xié)會(huì)當(dāng)時(shí)估計(jì)，2020年防水卷材產(chǎn)量增速仍將保持為8.1%左右，約為26.16億m2。

對(duì)于建筑防水產(chǎn)業(yè)，我國(guó)以“深化建筑防水產(chǎn)品品質(zhì)提升”為產(chǎn)業(yè)發(fā)展總指導(dǎo)，以“繼續(xù)深化質(zhì)量提升工作，修復(fù)行業(yè)生態(tài)，提升行業(yè)價(jià)值，推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展”為發(fā)展要求。采用扶持優(yōu)質(zhì)企業(yè)并對(duì)劣質(zhì)企業(yè)進(jìn)行制約的方式引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，做到標(biāo)本兼治。同時(shí)，采用市場(chǎng)引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展的方式，使防水產(chǎn)業(yè)鏈中的社會(huì)部門積極參與行業(yè)發(fā)展，完善產(chǎn)品質(zhì)量要求，并進(jìn)行廣泛監(jiān)督，使質(zhì)量體系貫穿整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。在行業(yè)中形成質(zhì)量監(jiān)管制度及相應(yīng)的文化，并達(dá)到行業(yè)自律。以政府為主導(dǎo)，聚集防水材料骨干企業(yè)，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，促進(jìn)行業(yè)有序和健康發(fā)展。以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為基礎(chǔ)和保障，促進(jìn)行業(yè)規(guī)范的制定，提升建筑防水行業(yè)整體水平?！斗浪聿漠a(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》等產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)布實(shí)施，提高了建筑防水產(chǎn)品質(zhì)量，減少了劣質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)量。通過(guò)建立中國(guó)建筑防水行業(yè)質(zhì)量提升信息平臺(tái)，促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)部交流，加快了行業(yè)內(nèi)部信息流動(dòng)。采用“地方政府負(fù)總責(zé)、企業(yè)負(fù)主體責(zé)任、監(jiān)管部門各負(fù)其責(zé)”的分級(jí)責(zé)任體系，使各部門對(duì)防水行業(yè)進(jìn)行有效管理。

1 我國(guó)建筑防水行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

目前，隨著新型防水材料的應(yīng)用，我國(guó)防水材料種類較多。但由于我國(guó)建筑防水行業(yè)相關(guān)學(xué)科研究開展較晚，未形成較完善的體系。我國(guó)防水設(shè)計(jì)方法、材料、施工技術(shù)等與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差異。在今后建設(shè)過(guò)程中，我國(guó)建筑防水行業(yè)發(fā)展將面臨以下挑戰(zhàn)。

1)我國(guó)社會(huì)發(fā)展正從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響越來(lái)越受到重視。在可持續(xù)發(fā)展思想的指導(dǎo)下，原材料、生產(chǎn)工藝和施工工藝是否破壞環(huán)境、是否具有綠色可再利用屬性等將作為防水行業(yè)發(fā)展重要考慮因素。而目前我國(guó)對(duì)防水原材料選取、加工工藝優(yōu)化與降低能耗等重視程度不夠，在可持續(xù)發(fā)展的浪潮下，將對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與新材料、新技術(shù)研發(fā)提出新的需求。

2)隨著技術(shù)快速發(fā)展、人民生活水平不斷提高，更具約束性和制約性的標(biāo)準(zhǔn)將不斷出現(xiàn)。新型建筑結(jié)構(gòu)形式及更復(fù)雜的建筑環(huán)境等均對(duì)建筑防水性能提出了挑戰(zhàn)，由于防水技術(shù)相對(duì)落后，常引起防水問(wèn)題。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑規(guī)模的提升，放大了建筑防水問(wèn)題造成的危害，對(duì)建筑防水提出了更高要求。

3)防水行業(yè)發(fā)展較慢，防水企業(yè)資質(zhì)差異較大，防水產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。由于防水行業(yè)起步較晚，經(jīng)驗(yàn)積累不足，多種工藝技術(shù)落后，未形成體系，缺乏相應(yīng)規(guī)范要求和檢測(cè)監(jiān)督方法，導(dǎo)致企業(yè)準(zhǔn)入機(jī)制不健全，在環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)能耗等方面難以滿足社會(huì)要求。

4)缺乏完善的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，出現(xiàn)不良市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，大眾對(duì)建筑防水知識(shí)缺失、企業(yè)品質(zhì)差異較大等導(dǎo)致企業(yè)發(fā)展困難重重，惡劣的市場(chǎng)環(huán)境制約了企業(yè)通過(guò)革新技術(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)大的良性發(fā)展途徑。

5)對(duì)開展防水研究的機(jī)構(gòu)資助不足，導(dǎo)致建筑防水技術(shù)科研發(fā)展緩慢，缺乏原創(chuàng)技術(shù)，對(duì)已有技術(shù)集成不足。防水知識(shí)、體系不完備，少有高校開設(shè)建筑防水相關(guān)課程，出版的專著相對(duì)較少，未形成人才梯隊(duì)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相對(duì)落后，專業(yè)試驗(yàn)環(huán)境較少，無(wú)規(guī)模較大的研究團(tuán)隊(duì)。

2 國(guó)外先進(jìn)防水技術(shù)

2.1 防水材料

美國(guó)具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)支撐，帶領(lǐng)世界建筑防水行業(yè)的發(fā)展。美國(guó)工商業(yè)建筑大樓、教學(xué)樓和宿舍、政府機(jī)構(gòu)辦公樓等多采用高分子卷材和瀝青防水材料作為屋面防水材料。熱塑性聚烯烴類防水卷材在美國(guó)防水材料中占主導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額增長(zhǎng)快速。同時(shí)，紙?zhí)ナ褂昧恐鹉晗陆担＠w氈和聚酯氈使用量逐年上升。防水施工工藝和技術(shù)不斷提升，高分子卷材鋪設(shè)方式逐漸多樣化。防水設(shè)計(jì)注重細(xì)節(jié)，采用體系化防水概念。由于重視產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用，采用較高的標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品質(zhì)量較高，更適用于實(shí)際工程。

歐洲防水卷材市場(chǎng)與美國(guó)不同，所采用的防水卷材主要為瀝青防水卷材，其中用量最大的為改性瀝青防水卷材。歐洲具有先進(jìn)的防水卷材生產(chǎn)技術(shù)，并向美國(guó)、中國(guó)等多個(gè)國(guó)家輸出。歐洲不同國(guó)家采用的防水卷材因地域不同存在一定差異，氣候寒冷的北歐國(guó)家多采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯防水卷材，氣溫較高的南歐國(guó)家多采用無(wú)規(guī)聚丙烯改性瀝青防水卷材，東南歐國(guó)家多將氧化瀝青油氈用于翻修施工。經(jīng)多年發(fā)展，歐洲國(guó)家在柔性防水材料種類和生產(chǎn)技術(shù)方面均取得豐碩成果。高分子防水卷材由于對(duì)環(huán)境影響較小，已占據(jù)了較大市場(chǎng)份額，在英國(guó)、德國(guó)、荷蘭和瑞士分別占30%～35%，40%～45%，40%～45%和60%。

目前，日本防水材料耐用年限為10年，但防水工程造價(jià)較高，一般占總造價(jià)的10%，表明日本對(duì)于建筑防水的重視程度較高。瀝青防水卷材在日本得到廣泛應(yīng)用，施工方法包括自粘法或熱熔法。疊層改性瀝青防水層可解決壽命短、不易維修等問(wèn)題，多用于種植屋面。防水卷材如果接縫不嚴(yán)密，難以保證阻根性能，因此使用時(shí)須通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試。日本防水材料多用于屋面翻修和修復(fù)工程中，將瀝青涂抹于結(jié)構(gòu)表面，使結(jié)構(gòu)變?yōu)槿辰Y(jié)體系，從而分散結(jié)構(gòu)受力。瀝青防水卷材市場(chǎng)占有率最高，為45%。防水涂料市場(chǎng)占有率較大，為29%，以外露型和非外露型聚氨酯防水涂料、改性瀝青防水涂料和丙烯酸防水涂料為代表。瀝青防水卷材施工時(shí)，最常采用熱粘法，占比為51.2%；其次為熱熔法和高分子機(jī)械固定法，占比分別為27.6%，21.2%。防水涂料施工方法包括機(jī)械噴涂、輥涂和手工刷涂等。

2.2 管理體系

發(fā)達(dá)國(guó)家建筑防水體系質(zhì)量保證機(jī)制主要包括企業(yè)質(zhì)量擔(dān)保和商業(yè)保險(xiǎn)，以企業(yè)質(zhì)量擔(dān)保為主，以商業(yè)保險(xiǎn)為輔。美國(guó)將整個(gè)屋面工程進(jìn)行專業(yè)承包，以屋面工程專業(yè)承包商為主體，負(fù)責(zé)整個(gè)防水工程施工。采用專業(yè)承包的方式可使各參與方協(xié)調(diào)工作，保溫層、防水層等可同時(shí)施工，互不干擾，不影響屋面工程整體性能。美國(guó)屋面承包商協(xié)會(huì)以標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范作為培訓(xùn)依據(jù)，提供防水行業(yè)技能培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)。材料供應(yīng)商根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行的技能培訓(xùn)以提高實(shí)際操作能力為主。屋面承包商協(xié)會(huì)采用的培訓(xùn)體系包括不同對(duì)象及不同系統(tǒng)。

歐洲防水工程責(zé)任主體較明確，易協(xié)調(diào)施工，平衡了防水工程使用功能與造價(jià)，并重視功能提升，兼顧防水設(shè)計(jì)和施工工藝，協(xié)調(diào)施工時(shí)間安排，并考慮施工對(duì)環(huán)境的影響，使結(jié)構(gòu)具有最佳防水性能；針對(duì)不同重要程度的建筑物，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)和建筑物等級(jí)，綜合考慮結(jié)構(gòu)形式、所處環(huán)境、氣象條件、防水等級(jí)要求、防水層整體構(gòu)造和細(xì)部構(gòu)造等，選擇合適的防水材料。德國(guó)防水標(biāo)準(zhǔn)體系如圖1所示，由技術(shù)法規(guī)、DIN標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)則組成，每部分包括眾多規(guī)范性文件。

圖1 德國(guó)防水標(biāo)準(zhǔn)體系

日本防水工程采用總承包商負(fù)責(zé)的制度，防水施工企業(yè)對(duì)滲漏進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，由總承包商承擔(dān)修補(bǔ)費(fèi)用。由于防水工程滲漏原因較多，責(zé)任認(rèn)定較困難，因此，業(yè)主或總承包商可在報(bào)價(jià)階段要求以合同的方式對(duì)防水工程質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)證。日本防水工程企業(yè)注冊(cè)為普通企業(yè)，營(yíng)業(yè)許可證頒發(fā)部門為國(guó)土交通廳。企業(yè)需招收高等級(jí)注冊(cè)工程師和建筑師，且需設(shè)立防水設(shè)計(jì)部門，具有固定操作工人。日本建筑防水市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)由制造商和施工企業(yè)共同承擔(dān)，承包商采用包工和包料的方式進(jìn)行施工，制造商為承包商提供培訓(xùn)和技術(shù)支撐。在未來(lái)100年，日本防水行業(yè)將繼續(xù)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，并加強(qiáng)與其他國(guó)家的合作，大量培養(yǎng)國(guó)際化人才，保持技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先。日本采用政府主導(dǎo)、民間參與的方式使本國(guó)企業(yè)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，并具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化能力，標(biāo)準(zhǔn)體系如圖2所示。

圖2 日本防水標(biāo)準(zhǔn)體系

3 對(duì)我國(guó)防水行業(yè)發(fā)展的啟示

1)管理機(jī)制 完善科技創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化等法律體系，明確標(biāo)準(zhǔn)化體系管理職責(zé)。注重企業(yè)信譽(yù)，采用政府主導(dǎo)、民間參與的市場(chǎng)管理體制。由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，充分結(jié)合市場(chǎng)需求和國(guó)家調(diào)控政策，采取大量措施積極促進(jìn)我國(guó)企業(yè)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化。通過(guò)制定防水材料設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程，建立保障期體制，推動(dòng)防水行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。重視從業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)，提高從業(yè)人員素質(zhì)，減少人為因素造成的工程質(zhì)量問(wèn)題。

2)防水技術(shù) 開展防水材料基礎(chǔ)研究工作，研發(fā)新型產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)與施工技術(shù)，注重設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用，減少施工過(guò)程對(duì)人的過(guò)度依賴，提高效率。將計(jì)算機(jī)與微電子技術(shù)發(fā)展成果應(yīng)用于防水工程領(lǐng)域，進(jìn)一步完善防水施工工藝，向機(jī)械化、智能化方向發(fā)展。由防水系統(tǒng)制造商和防水工程專業(yè)承包商負(fù)責(zé)防水工程質(zhì)量，采取防水工程質(zhì)量保證制度，以完成修補(bǔ)工作。

3)防水材料 向多元化、復(fù)合化方向發(fā)展，研發(fā)高性能防水材料，進(jìn)一步推廣應(yīng)用復(fù)合防水材料，如卷材-涂膜復(fù)合材料、剛性-柔性復(fù)合材料等，實(shí)現(xiàn)不同材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、多道設(shè)防，從而有效提高防水系統(tǒng)功能。在材料研發(fā)過(guò)程中注重功能化設(shè)計(jì)，防水卷材應(yīng)具有超低溫、阻燃、耐腐蝕、耐根穿刺等性能。研制核殼結(jié)構(gòu)納米級(jí)微乳液型、無(wú)溶劑型防水涂料，提高防水性能及潮濕基層施工性能。剛性防水材料向聚合物混凝土(砂漿)方向發(fā)展，提高材料抗?jié)B和抗拉性能，重點(diǎn)研發(fā)對(duì)環(huán)境和身體健康更友好的綠色防水材料。

4 結(jié)語(yǔ)

總結(jié)國(guó)外建筑防水技術(shù)對(duì)我國(guó)防水行業(yè)發(fā)展的啟示，在未來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)要以“深化建筑防水產(chǎn)品品質(zhì)提升”為產(chǎn)業(yè)發(fā)展總指導(dǎo)，以“繼續(xù)深化質(zhì)量提升工作，修復(fù)行業(yè)生態(tài)，提升行業(yè)價(jià)值，推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展”為發(fā)展要求。分別從改革防水工程管理體制、加強(qiáng)防水工程信用體系建設(shè)，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究、提高自主創(chuàng)新能力，打造專業(yè)化防水產(chǎn)業(yè)體系和注重防水專業(yè)化人才隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行改善，提升我國(guó)建筑防水技術(shù)水平。采用市場(chǎng)引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展的方式，使生產(chǎn)鏈上的社會(huì)部門積極參與防水行業(yè)發(fā)展，在行業(yè)內(nèi)形成質(zhì)量監(jiān)管制度，促進(jìn)行業(yè)規(guī)范的制定，提升行業(yè)整體水平。通過(guò)實(shí)施有關(guān)政策，使我國(guó)建筑防水行業(yè)規(guī)范有序。