坡屋面防水设计技术
发布日期:2017-05-06 21:19:27
1  现状与问题

   论及屋面防水,坡屋面比平屋面更讲究屋盖整体的系统性。

   (1)旧式的坡瓦屋面  不论民居还是官式,不论是南方、北方,都各有一套成熟的系统。只是有的较简陋,有的较复杂,但都能适应当时的经济及当地的气候条件。

   (2)新式的坡瓦屋面  以机平瓦为代表,主要用于檩条望板系统之中,该系统基本成熟可靠。

   (3)现代坡瓦屋面  指的是以英红瓦为代表的具有优良防水、耐久及装饰性能的水泥砂浆重质瓦。瓦的表面华丽,但如将瓦座砌于混凝土屋面板上,就会造成整个系统的混乱,下面将重点叙述。

   (4)油毡瓦  是近年国内发展起来的轻质瓦,上海及其周边地区正推广。设计时要解决扬长避短的问题。

   (5)金属坡屋面  包括金属瓦、金属单板、复合夹芯板等,通常都由专业公司设计、制作、安装,高度专业化。但这类屋面,特别是金属板,使用3~5年后,即可能发生渗漏,其渗漏率比较高。

   (6)坡顶屋面的剖面设计   近年来很有点别出心裁。比如,只是为了立面需要,将坡瓦屋面与平面构造完全按平屋面设计,至少在平、坡相交的部位,坡屋面的一部分被当作檐沟侧壁使用。建议凡平、坡相接,须在坡瓦屋面檐端作250mm高的泛水作为过渡。坡屋面、平屋面按各自合理的构造设计,两者的防水层在泛水顶部(或延至坡顶上200~300mm宽)密封连接。平屋面的防水层是主防水层,坡屋面防水屋是次防水层。

   2  重质瓦

   2.1 系统构造

   重质瓦原本是用在屋架系统上的:屋架上设檩条、椽子、木望板;或檩条上直接钉木望板。筒瓦可以采用钢绞线或拧在一起的双股钢丝,直接钉挂在望板上;但大多数的平瓦则是勾挂在挂瓦条上,挂瓦条下为顺水条,防水层就铺设在顺水条与木望板之间。

   保温层主要设在吊平顶内,采用矿棉毡类。吊顶封闭的空间,设通风构造;通常在山墙两侧设百叶,夏季开启通风,冬季关闭保温。整个系统成熟、合理。保温层也可设在斜吊顶中。不设吊(平)顶的坡瓦屋面,保温层可仍为矿棉类,设在防水层上。此时的瓦作为主防水层,而卷材则起防止冷凝水的作用兼作防水层。

   2.2 存在问题及对策

   将重质瓦用在钢筋混凝土坡屋面上似乎是我国特有的作法。带来的问题是:挂瓦使绝热层几乎没有好设计。有关标准图集选用的绝热层为块料,块料保温层的设置要解决重质瓦下滑的问题。图集提示的解决办法是在檐口处设计钢筋混凝土反梁,将保温层勾托住;同时在屋面板内预埋钢筋头。

   钢筋头给保温块材的铺设及防水层的施工(特别是卷材)“制造麻烦”后,又给挂瓦条的安装带来不便——钢筋头埋设不准,在施工保温层、防水层时,工人当作爬梯使用。解决的办法是采用现场喷发泡聚氨酯。具体构造建议:采用铝合金挂瓦系统,或仍采用木质挂瓦条,但需加高条的断面高度,取消顺水条。两种方法都须直接将挂瓦条固定在混凝土屋面板上,然后作保温层。发泡聚氨酯施工时,应控制好厚度,留足挂瓦后的空隙,使偶尔渗到瓦下的水能通过聚氨酯硬泡表面,穿过挂瓦条预留的开口排除。

   对聚氨酯硬泡上表面自然形成的膜层,不要切割、踩踏破坏。必要时,在其上还可加涂聚氨酯涂膜或JS涂膜,并连续覆盖挂瓦条。

   2.3 绝热防水问题

   在冬暖夏热地区,以考虑隔热为主。建议设计金属隔热膜。北方地区及夏热冬冷地区,宜优选外保温。完全取消绝热层的设计,不仅有悖于国家的建筑节能政策,而且降顶层用户的舒适度。

   内保温或吊平顶保温隔热,效果不如外保温,而且不能解决混凝土屋面板的温变裂缝,于防水不利。

   钢筋混凝土坡屋面板不能作为防水层,能作为主体防水层的,主要还是柔性防水层,如聚氨酯涂膜或自闭性卷材。坡度较大时,建议选用JS,厚度1.0~1.2mm,但局部穿钉处应加至2.5~3.0mm,起密封作用。

坡屋面防水设计技术

   2.4  现代平瓦、筒瓦的构造设计问题

   将瓦大面积座砖,很容易破坏瓦的自然搭接构造的合理性,不能保证恰当的间隙和恰当的空腔,使瓦的防水功能大为降低。座砌的瓦,因为怕下滑,常常取消防水层,这直接违反规范规定,因此而造成大面积渗漏的教训也不少。若一定要座瓦,建议防水层采用JS,或采用聚合物水泥砂浆,但前提是要确保坡屋面混凝土浇筑的质量。

   采用其他柔性防水层是不可取的。比如Ⅱ型聚氨酯涂膜,在施涂最后1道涂膜后,撒细砂拍入,这种流行的防下滑措施是不可靠的,特别是建在道路两旁的建筑。

   生产现代瓦的专业公司能够提供完美的整套坡顶构造节点,要使瓦能起到主防水层的作用。设计、施工均应尽量避免自造节点。

   不论现代平瓦还是筒瓦,只能在局部位置使用少量专用砂浆座砌。

   3   油毡瓦

   3.1 系统构造

   油毡瓦属轻质瓦。油毡瓦原来也是与檩条、望板系统配套使用。因此,它在上海地区采用之初,主要用在轻钢屋架、檩条望板系统中,其整个屋面系统的轻质性、方便性、经济性,是促进该地区“平改坡”成功的内在因素。

   3.2 存在的问题及对策

   将油毡瓦直接钉粘在混凝土坡屋面上,令其优势全无。但用在外保温层上,则显然比重质瓦好。首先减弱了下滑的重力;构造上也趋简化:因为不设挂瓦条,钢筋头可以不留,在保温砌块的砂浆找平层上作防水层(也称油毡瓦垫层),然后直接粘钉油毡瓦。

   笔者建议,砂浆找平层采用聚合物水泥砂浆,主要目的是改性,增加砂浆的韧性,以便钉置油毡瓦时,钉孔四周减少裂缝。于是,油毡垫层可以去掉。

   油毡瓦用在夏季日照强烈的地区及沿海强风暴雨地区时,其弱点较易显现。

   4、金属坡屋面

   4.1 系统构造

   金属坡屋面,无论是瓦还是板,都以构造防水为主;特别是排水方向上的搭接,主要靠足够的坡度。若坡度小于5%,瓦(板)从脊到檐应连续,中间不应有搭接。实际工作中,有些坡度过小的屋面,其排水方向的搭接靠胶密封,这是金属板屋面发生大面积严重渗漏的的主要原因。解决办法是采用专用双面防水密封胶带。但由于板间缝隙宽窄不一,定型的双面胶带若能与合适的膏状密封胶配合使用,可能效果更好。

   金属板横向搭接,虽有搭接部位(波峰)及搭接长度的要求,仍应注意雨季主导风向,顺风搭接。

   金属板的选用要点:①构造形式应使板能自由伸缩;②密封节点应(锚点)考虑非裸露式;③板面宜选浅色。以上是减少因温度变形引起渗漏的主要措施。

   4.2  金属坡屋面

   常因内天沟尺度过小,排水不畅,引起水满上溢,从檐板下渗入室内。

   解决的办法:①天沟侧板应延伸至檐板下尽可能多一点,具体要看屋面坡度。坡度大,延伸少,坡度小,延伸多;②采用虹吸式水落口,其排水效率高,可加速沟中雨水流速,对天沟的纵向坡度及沟的尺寸要求都较为宽松。另外水落口排水不畅,最主要的原因还是维护问题。水落口应选用较高突起的,平缓篦笼则容易被堵。

   夹芯钢板封闭之端部,应用聚氨酯硬泡填封(现场发泡),若接室内单板天沟,应采取措施确保绝热层的连续性。

   4.3 金属瓦屋面

   金属瓦通常也是与轻钢屋面共同组成屋盖系统,而且高度专业化,能够较好地解决防水、保温、隔热、减噪声等问题。如果将其移植到混凝土坡屋面上,保温隔热构造可以同油毡瓦,但瓦的固定只能钉挂在龙骨(挂瓦条)上。

   若将金属瓦直接锚在金属挂瓦条上,固体传声很大,采用木龙骨,情况会好许多。

   5 几点建议

   (1)坡屋面应优选钢结构,采用轻钢檩条、望板及挂瓦系统。主体结构为钢筋混凝土框架的坡顶居住建筑,顶层(或屋盖)可采用钢结构,视其大小,可现场拼装、组装、也可整体吊装。

   (2)防水设计要同时考虑绝热层。其综合构造系统,可简可繁。再简,也比完全放弃好。最简单经济的挂瓦,可在混凝土板直接用砂浆作出挂瓦条,挂条中间开泄水口;作JS防水层覆盖挂瓦条;绝热层采用铝箔,用氯丁胶铺贴,相互搭接75mm,胶带粘牢;再铺挂重质瓦。若直接座瓦,应先作JS,随即用纤维砂浆铺成条状座瓦 ,可形成通风隔热层。但若须保温,仅能做内保温。

   (3)金属屋面应按专业公司提供的全套系统进行设计、制作、安装。比如曲面网架金属屋面,不仅包括网架,也包括屋盖四周的封堵。拆开分包的结果,容易产生“边区”,渗漏就从那里产生。专业公司提供的全套系统,还应包括专用配件。

   (4)坡屋面的外檐沟,有时为了立面美观,会把沟做的很小,甚至埋不下1个水落口。解决的办法是,定制水落口;同时,允许雨天,水满外溢。对混凝土外檐沟,要求外檐饰面耐水冲刷,不怕脏,能自洁;对金属外檐沟,则建议沟外侧边缘低于内缘。

   日本有许多屋面檐沟不设水落管,也不装水落口,只在沟端留洞,洞下挂铁链,铁链锚于室外檐下地坪,因此没有溢水问题,但锚链四周地坪最好为砾石,而且在很大范围内为渗水地面,是生态,环保做法。

   (5)把防水的瓦当饰面砖用,还不如直接采用面砖粘贴。即便宜又防水的办法是直接作防水饰面涂料。瓦因为防水,才保持数千年的延续和进步,既然不让瓦防水,就不必用瓦。现代涂料,既能防水,又能装饰,完全可直接用于坡屋面外表。

上一记录:造成屋面大面积漏水的原因分析
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