1、建筑防水设计概论建筑防水设计概论前前 言言 工程实例工程实例 概要简本概要简本 案例片段案例片段 前言前言 渗漏调查渗漏调查 自1990年以来,防水工作者对房屋渗漏进行了多次调查,简述如下:1.渗漏原因 防水设计不合理占26%,2019年降至20%;施工质量差占46%,后稳定在4050%;材料假冒伪劣占20%,后上升至30%;维护管理不好(如装修破坏)占8%,2019年约为 10%。2.防水层寿命调查统计(指屋面)19501958年,平均26年;19581964年,平均20年;19641976年,平均16年;19761980年,平均10年;19801990年,平均5年;1990年以后,平均3年
2、;近年来,许多工程,当年竣工当年漏。3.2019年对全国 100 个城市调查,渗漏率高达60%,个别城市高达80%90%。4.中国建筑技术研究中心,曾对10年内兴建的房屋渗漏状况进行了调查。在17个省市,22个城 市,327栋房屋中,渗漏占60%。5.2019年春,海南有关部门曾在海口、三亚、琼海市对37项工程进行调查,有32个工程存在不同 程度的渗漏,占86.5%,其中 17个渗漏严重。6.北京地铁10号线,22个站点中,有20个存在不同程度的渗漏水,影响整体结构及建筑寿命。7.近年,广州防水材料抽查结果显示,其合格率呈直线下跌:2019年为73.30%;2019年为61.11%;2019年
3、为43.75%。主要原因:设计、施工、材料、使用;其中施工因素占52%。8.2019年,全国三十个城市,四百个小区,三千多栋楼房,屋面渗漏率达91%,其中超过91%者,有二十一个城市。地下渗漏率超过40%渗漏实例渗漏实例 1.1980年代初,台湾丰原高中二楼礼堂屋面大钢梁及其钢筋混凝土屋面板渗漏,因天花遮盖,长达6年,虽有检视,但未引起重视,致钢筋锈蚀,混凝土开裂。终有一天,当600余名学生举行开学典礼,在做整齐划一的起立、坐下动作时,在无任何预警征兆下,屋面突然坍塌,当即压死26名学生,轻重伤80余人。根 据事故前3个月所拍照片,惨祸的发生虽与设计、施工有关,但长期渗漏也是 直接原因之一。经
4、验经验:高速发展期,对“重数量、轻质量;重外表、轻内涵;重建设、轻管理;重新建、轻维护”,应保持清醒。2.国内某著名房地产开发商新建的高层住宅,因某种原因剔除外立面已贴面砖,重新再 贴,致外墙大面积渗漏。经验经验:改造项目,比新建复杂,要因地制宜,不能照搬原设计。剔除面砖时,已伤筋动 造成基底粉化,不宜再贴硬质块材。可首选仿面砖涂料。若原贴面砖只因立面要 求改变,并无质量问题,应在其上加作涂料。特别是加气混凝土墙体,不宜贴硬 质块材。3.某机场航站楼,地下室堵漏缝之总长达850m,集中于变形缝、施工缝。经验经验:地下室变形缝,十缝九漏,六十余年,无实质改进,颇值得研究改进。4.某市实用经济房,
5、下沉式卫生间防水失败,殃及相邻房间的墙脚及地板,使千余户挖除 重作,劳民伤财。反思反思:有些设计,内在技术尚未成熟,便全面推广,加之管理混乱,施工超低 价中标,使渗漏几成必然。5.某大型公建,外围护结构为金属网架,屋面、墙体为连续曲面。其上开天窗3 万8千个。因构造无例可循,现场作样试水,屡试屡漏,无法展开后续工程,误时误事,无计可施。经验经验:方案阶段应把握好概念设计,概念不清,可致构造先天不足。严重的先 天缺陷,将受害终生。记住,不是任何方案性问题,都能通过构造设计 获得解决的。6.某大型公建大型斜坡屋面,在保温层上设置细石混凝土刚性防水层,并未采取 足够的防止下滑措施,且在其上铺贴花岗岩
6、石板,致其整体下滑开裂,渗漏不 止。更严重的是,该屋面柔性防水设计为JS,上设整浇填充层,兼作保温。返 修时,发现填充层内有饱合水,JS呈米汤状,完全丧失了防水功能。据分析,可能因赶工期,JS尚未成膜,已被填封。教训教训:管理低下,施工无常识,设计欠成熟。概要简本概要简本 一、一、一般平屋面一般平屋面 1.结构找坡。凡设有吊顶或不在意平顶略带斜坡之屋面,均应坚持完整的结构找坡。2.采用现浇钢筋混凝土屋面板,增加板厚,提高刚度,控制裂缝宽度,并直接找坡、压实抹光,不设找平层。3.所有屋面均应设置绝热层。饰面,可采用冷屋面涂层或简单的采用白色表面。4.较大设备的基础,应直接在结构板上生根;小型设备
7、应在细石混凝土上加设 非锚固基座。任何情况下,任何支架的锚接,不允许穿透防水层。二、二、倒置屋面倒置屋面 1.倒置屋面,应为钢筋混凝土现浇板,结构找坡,坡度宜取大不取小,并在水落 口四周实行5%的坡降。2.隔热为主的地区,其压置层应首选精制砌块,空铺,下设聚酯毡,形成开放式 倒置屋面。三、种植屋面三、种植屋面 1.使用耐根穿改性沥青卷材时,应设置保护层。配筋的细石混凝土 能经受一般强度的园艺操作,可对防水层形成有效保护。2.选用耐根穿PVC/TPO高分子卷材时,建议双道热熔焊接,专用配件 固定,用于超轻型种植时,可不加设保护层。3.轻型种植屋面,应采用营养毯代替蓄排水板,植土厚度超过 600m
8、m,或采用高度较大的蓄排水板,可减小或取消排水坡度。4.在凹凸类蓄排水板中,应选用凸面顶带泄水孔者。四、坡屋面四、坡屋面 1.坡屋面考虑构造通风隔热。瓦就是洋,装饰,国外是轻质的钢、木 2.强风地区的金属板或轻质瓦屋面,要注意抗风设计,重点在檐 口,特别是角部。3.关键是排水方向上的搭接,要有足够的坡度。4、天沟应设溢水口,且应有足够的深度和宽度。5.大型天窗,应设计足够高度的泛水。五、外墙五、外墙 1.外墙要保证砌体质量,并采取足够措施,减少结构主体变形的影响。2.硬质块材饰面系统中,应采用纤维水泥砂浆底,聚合物水泥防水砂浆薄层 满浆粘贴饰面砖。3.加气砼外墙,应采用基层处理剂,按不同配比,
9、薄层粉刷,分层过渡,总厚度控制,选配涂料饰面。4.有条件时,粘贴、防水层,应首选益胶泥或K11。5.幕墙等外围护开放系统中其下端不应封闭,且宜设置泄水。6.透气防潮。内外饰面均应透气。至少,外封则内透,内封则外透。7.有条件时,采用玻化微珠,将外保温改为内保温。六、地下工程六、地下工程 1.建筑应进行平剖面简、并优化设计;结构应减少变形缝,采用无梁厚底 板,外墙、柱分离,以跳仓打或超前止水代替传统后浇带。2.回填土应坚持粘土分层夯实。建筑垃圾回填,填石粉,不主张排水,3.变形缝。最大允许沉降值不应大于30mm,缝宽20mm30mm,最大不 超过40mm。变形缝应积极采用新材料、新构造、新工艺。
10、100、200结构说沉降不好控制 4.室内平面排水系统设计时,应使变形缝紧邻集水坑或排水沟,方便维修,也备留退路。5.穿墙管应采用套管。其密封建议采用新材料、新构造、新工艺。七、厨房、卫生间七、厨房、卫生间 1.厕、卫、浴平剖面设计应注意对相邻房间的影响。2.公共浴室、大厨房,其楼面结构设计宜按裂缝控制,增加板厚及配筋 率。3.提倡暗管设计,简洁,有利防水、卫生、美观。4.解决同层排水,应积极采用整体式卫生间或壁挂式卫生洁具。八、阳台、外廊八、阳台、外廊 1.平台设计,应结构降板,周边梁上翻。2.阳台附设的花池应作聚合物水泥防水砂浆内防水。花池与房间紧邻处,应加作JS防水涂膜。一、防水大概念一
11、、防水大概念安全环保1.1 建筑防水,是建筑安全概念的一部分。建筑防水失败,可能造成设施财产的损失。水的长期浸入 短安全使用寿命。围护结构渗漏水,常引发霉菌,危害健康。居住建筑还可能导致感。绿色、节能、环保、生态及智能技术,均有赖于一个安全可靠的平台才能健康发展。建筑防水,乃是这一平台最基本的保障之一。1.2 渗漏水是建筑的慢性顽症。其危害有滞后性,转移性、不确定性。许多情况下,须反复治,虽不影响正常使用,但已使建筑未老先衰,严重者则过早被拆除。地下室尤其严重。若其防水失败,治理手段极其有限,只能带病运作,纠缠终生,伤财、劳命、折寿。1.3 使建筑长寿,业,可减少对环境的影响;合理的防水构造设
12、计,可 避免破坏性维修。就是最好的环保。定期“体检”,可使建筑延年益寿。设计简洁,可使维护修便捷;减少湿作2.大系统大系统 2.1 不能孤立地就防水论防水。应与结构主体、节能构造 及适用、安全、经济、美观、环保等有关要求,整 合起来考虑防水设计。2.2 主体构造应考虑层间相容匹配及层间的相互支持,力 求一层多用。一层多用,才能省;省而简,简而便。2.3 施工方便,可提高防水工程质量保证率;方便维修,乃是提高全寿命周期的重要措施。投入使用之初,就 应纳入监测。2.4 严重损害节能防水构造的表皮设计,应在初步设计阶 段,根本解决其不合理性,不能带入下阶段设计。3.技术管理技术管理 3.1 工程分包
13、,应充分考虑技术上的合理分割。分包边界线应 按“零宽度”设计,以防责任不清。3.2 因地制宜,扬长避短,正确选择防水材料。不唯贵,不图 贱。最合理,就是最好。3.3 施工组织设计应着重提出施工技术措施,以弥补实际环境与 条件的不足,而非为追求,大肆修改。3.4 外表再华丽,若不考虑现实技术的可行性,包括施工维修 的便捷性,就不算好设计。二、一般平屋面二、一般平屋面1.排水顺畅,消除积水,是平屋面防水长寿之关键。2.结构找坡,不仅使构造大为简化,还可减少破坏性维修。因此,凡设有吊顶或不在意平顶略带斜坡之屋 面,均应坚 持完整的结构找坡。3.采用现浇钢筋混凝土屋面板,增加板厚,提高刚度,控制 裂缝
14、宽度,并直接找坡、压实抹光,不设找平层,乃是提 高基底防水能力的主要措施。4.为减少温变裂缝,所有屋面均应设置绝热层。轻型屋面或 无硬质保护层的屋面,可采用冷屋 面涂层或简单的采用白 色表面。5.柔性防水层,均应设置保护层。上人之居住、办公屋面,首选配筋的细石混凝土保护。细石混凝土可兼作 辅助防水 层,但须正确设计分格缝,并切实作好密封防水。6.较大设备的基础,应直接在结构板上生根;小型设备应在细石混凝土上加设非锚固基座。任何情况下,任何 支架的锚接,不允许穿透防水层。7.屋面管线的设计安装,应设在钢筋混凝土女儿墙泛水之 上。对落在屋面上者,应按小型设备基础设计。8.应保证泛水高度及卷材收头的
15、连续性、密封性,首选铝合(成品)压条。9.女儿墙及其他檐板,若为连续现浇的混凝土,可适当考虑诱导缝。10.变形缝的设计,应在结构要求的基础上,作合理调整:简化、取 直,尽量形成高低缝、高平缝,并注意与外墙连续形成密封 系统。必要时,宜考虑泄水。11.关于屋面系统或制品燃烧的相关分级标准,将被修订中的建 筑防火设计规范引用。12.屋面防火,主要涉及外露使用防水材料,如大型钢屋面系 统、钢木坡屋面系统,设 置了细石 砼保护层的屋面系统,基 本可以满足防火要求。三、倒置屋面三、倒置屋面 1.倒置屋面,应为钢筋混凝土现浇板,结构找坡,坡度宜取大不 取小,并在水落口四周实行5%的坡降。2.绝热材料最普遍
16、、最合适的为挤塑聚苯板(XPS);防火要求较高,可选聚异氰脲酸酯或泡沫玻璃。对形状复杂的屋面,特别是旧屋面节能改造,宜选PU硬泡,现场喷发。不要割除其表面自然形成的膜壳。3.规定“倒置屋面的防水等级应为级,防水层合理使用年限不得少于20年,”是因其维修不便。维修不便,是因为采用了整浇细石砼保护,即封闭式压置层。4.隔热为主的地区,其压置层应首选精制砌块,空铺,下设聚酯毡,形成开放式倒置屋面,隔热效果好,且便于施工与维。5.只有双层架空的倒置屋面,可较好地解决保温板下的排水问 题。该系统上层为可承重硬质板,下层为保温板,专用支座架空,形成两个空气层,消除粘滞水。6.准倒置屋面,即保温层含水率相对
17、较高的倒置屋面。该构造适用于屋面平剖面复杂,需材料找坡,且饰面层为传统地砖的上人屋面,可为隔热为主地区之居住建筑首选。四、种植屋面四、种植屋面1.种植屋面实际上也是一种倒置屋面,特别是隔热为主的地区,轻型绿化即可取得良好的节能效 果。土层厚度超过600mm的 重型绿化,可同时具有保温作用,但严寒地区应另设保温层。2.种植屋面的卷材防水,须可靠、耐久、耐蚀、耐菌,搭接缝耐 长期浸水,整体耐根穿。选用 PVC/TPO高分子卷材时,建议双道热熔 焊接,专用配件固定,用于超轻型种植时,可不加设保护层。3.使用耐根穿改性沥青卷材时,应设置保护层。配筋的细石混凝 土能经受一般强度的园艺操作,可对防水层形成
18、有效保护。4.掺入水泥基渗透结晶防水剂的配筋细石混凝土,其分格缝采用阻根型 聚氨酯密封胶嵌缝,可兼做阻根层。需要时,缝处复盖300mm宽聚乙 烯丙纶保护,JS粘贴。5.地下室顶板重型种植屋面的植土宜与周边土体连成一片,暗沟系统排水 6.屋顶花园设计,应与结构柱网及梁板布置配合。高大乔 木,应一树一柱;硬地、路面之地表水与种植部分之排 水,可按系统分别设计。条件许可时,优选外排水。可兼 排植土中饱合水的明沟排水系统,通常与走道一并设计。集中降水量较小的地区,宜采用暗沟排水。汀步比木道更 自然,更简便,免维修,若配合暗沟设计,可使整个植屋 设计变得简单。7.蓄排水层。在凹凸类蓄排水板中,只有凸面顶
19、带泄水孔 者,才能构成蓄水,并形成利于植物根系生长的空气穴。轻型种植屋面,应采用营养毯代替蓄排水板。在大部分情 况下,植土厚度超过600mm,或采用高度较大的蓄排水板,可减小或取消排水坡度。五、一般坡屋面五、一般坡屋面1.坡屋面的分类直接影响其构造的合理性,故应综合考虑构造 差别,差大者分,差小者并。2.坡屋面易形成自然通风,故应积极考虑构造通风隔热。采用 轻钢结构、波型沥青防水板、金属隔热膜、XPS保温板,有 利于构造通风及保温隔热的多种组合设计。坡屋面增强城市 热岛效应,故应积极采用冷屋面设计。3.现代瓦的设计,有完善的构造防水。只需满足坡度要求,采 取正确的勾掛系统,就能使瓦成 为主防水
20、层。座铺的瓦,消 弱或破坏了瓦的构造防水功能,尽量少采用。4.强风地区的轻质瓦屋面,要注意抗风设计,重点在檐口,特 别是角部。六、大型金属屋面六、大型金属屋面1.大型金属屋面与单层防水卷材屋面及光伏太阳能一体化屋面 之整合是早晚的事。2.抗风揭,在檐部,重点在檐角。其构造必须通过实验确定。3.单层防水之轻金属屋面加设防火板面层,是非正常设计。4.大型公建,应优先选用直立锁边的连续金属板系统。在该系 统上设置大量横向天窗或另加表皮锚固的设计,都会破坏该系 统的合理性。5.光伏软板可直接粘固在金属板上,是光伏屋面的最佳选择。光伏光热复合组件的双层坡屋面,消除热岛效应,保持光电 转换效率,是目前节能
21、效率更高的系统。6.大型天窗,应设计足够高度的泛水。齐平式设计,意味着 单靠密封胶。依赖大量现场施胶进行防水密封,是脱离实 际的想法。七、外墙七、外墙 1.外墙防水首先要注重其综合性能,包括各构造层类的合理 整合。2.外墙发生严重渗漏,无不与贯穿裂缝的存在有关。所以首 先要保证砌体质量,并采取足够措施,减少结构主体变形 的影响。3.外窗洞口须尺寸准确,材料坚实;铝合金窗坚持柔性安 装;窗上下口均应内高外低。4.硬质块材饰面系统中,宜选用砼空心砌块或其他轻集料砼砌 块,按有关规程砌筑,局部采用封底砌块。该系统之找平层、粘贴层都有兼顾防水之责。通常采用纤维水泥砂浆底,聚合物 水泥防水砂浆薄层满浆粘
22、贴饰面砖。5.加气混凝土外墙,应采用配套砂浆及基层处理,按不同配 比,薄层粉刷,分层过渡,总厚度控制,选配涂料饰面。涂料 宜选硅丙系列:抗裂防水、透气自洁、耐久。6.钢木装配系统中,多以外饰之披水条板作主防水层,内设专 用防水透气薄膜,全程干作业,维修便捷。7.幕墙等外围护开放系统中,包括设置空气夹层的外墙,其下 端不应封闭,且宜设置泄水,使渗入之水借助重力及时导出室 外。8.幕墙立面分格;横梁标高宜与楼板标高对应;立柱宜与房间隔墙一致。与幕墙紧邻的窗帘盒及窗台应由幕墙公司统一设计。幕墙开启扇应按 横向设计,上悬外开。9.隔汽防潮。以保温为主的外墙系统中,特别是严寒地区,应设隔汽层。10.透气
23、防潮。内外饰面均应透气。至少,外封则内透,内封则外透。室 内装修包封愈严,对渗漏愈敏感。11.严寒多降水地区,应简化外檐及装饰性线脚,其外保温系统需消除空 腔,背面开口。任何为计算方便而设的全封闭外保温系统,常以冻坏 而宣告失败。12.挤塑板若加设隔离带,带来的问题大于解决的问题。13.采用玻化微珠,将外保温改为内保温,是不错的选择。14.采用加气砼外墙,调整其厚度,也许是最简便可行的构造,但最好配与外墙涂料,不要采用 硬质块材。八、地下工程八、地下工程1.概念设计的首要原则,就是简化。建筑以平剖面简、并为主;结构则主要是减少变形缝,底板设计采用无梁厚板,外墙、柱 分离,以跳仓打或超前止水代替
24、传统后浇带。2.防水混凝土。混凝土着力解决的问题,始终是裂缝。需要设 计、施工、监理、业主各方,从实并提交书面要求时才采用。5.膨润土毯。应优选天然纳基产品。适用于地下水长期稳定的环 境中:无流动水,静水压稳定,PH值(410)稳定。地下室 全寿命周期内,地下水无腐蚀性污染。6.回填土应坚持粘土分层夯实。回填石粉等透水材料,只在设计 了外排水系统的情况下才是合理的。常年排水系统的采用须慎 重考虑对环境的不利影响。7.分期建设的项目。地下室应一次完成,并严格控制沉降影 响。不得已分开时,先建较深的部分,并充分考虑防水构造 的预留与保护。8.变形缝。最大允许沉降值不应大于30mm,缝宽20mm 3
25、0mm,最大不超过40mm。变形缝可采用新材料、新构造、工艺,即嵌锚式密封止水系统。平面排水系统设计时,应使变形缝紧邻集水坑或排水沟,方便维修,也备留退路。9.地下水池在作好刚性内防水的同时,应作好外防水。若水池壁同为地下室外墙时,可适当提高其外防水的设防标准。生活水池应首选不锈钢成品水箱组装。10.穿墙管应采用套管。其密封建议采用新材料、新构造、新工艺。11.注浆堵漏应注意不同条件下的不同裂缝,选择不同的注浆材 料。可重复注浆系统应有合理的清洗回路,并注意不同的注浆应选用不同构造的注浆管。九、厨房、卫生间九、厨房、卫生间1.厕、浴、厨房间的平剖面设计应充分考虑对上下左右(特别是下层)房间的。
26、厕、浴、厨房间的设计,应有 比例不小于 1:50之局部 放大平面设计;公共浴室、公共大厨房间宜作放大的剖面设计。2.餐饮设计中,整个大厨用房范围内都不应跨缝设计。3.公共浴室、大厨房,其楼面结构设计宜按裂缝控制,增加板厚及配筋率。4.提倡暗管设计,简洁,有利防水、卫生、美观。5.解决同层排水,应积极采用整体式卫生间或壁挂式卫生洁具。6.下沉式卫生间只在业主书面要求时才设计。十、阳台、外廊十、阳台、外廊1.大阳台,应采用周边设槽的方法,使排水坡长,减为阳台宽 度的一半。凹槽由聚合物水泥防水砂浆“勾缝”而成。2.平台设计,应结构降板,周边梁上翻。3.阳台附设的花池应作聚合物水泥防水砂浆内防水。花池
27、与 房间紧邻处,应加作JS防水涂膜。4.室外走廊平缝,并没有现成节点可套用。但许多设计人员会 将变形缝标准图集中的室内平缝误用于室外。本图集收入的 室外平缝构造,是新材料发展出来的新构造、新技术,采用 时注意该技术已受专利保护。十一、室外梯、半室外梯十一、室外梯、半室外梯 1.与室内空间紧邻的室外梯应作防排水,以排为主。2.采用梯边排水,可使雨水及时排除,有利防滑。3.半室外墙面,构造应按外墙设计。4.顶层室外梯达至屋顶处,必须采取防止屋面水涌入梯间的措 施。最可靠的措施是将梯踏高出屋面完成面至少一踏。十二、水池、泳池十二、水池、泳池 1.水池应采用防水混凝土,抗渗等级不低于P8。同时采用刚性
28、内 防水。埋地水池,同时做好柔性外防水。2.平剖面设计应简化,并做八字倒角处理,旨在减少内表面 积,减少或消除小于90的阴阳角。生活水池内表面应加 作无毒、防菌、防霉、易清洗的涂层。3.饰面为硬质块材时,内防水应选水泥基渗透结晶防水涂料 与聚合物水泥防水砂浆组合。水下灯应选成品预先埋设。水下观察窗应预埋专用窗框。4.水池一般只允许设置水平施工缝,(体积不大且设防标准 高的水池也可要求不设施工缝,连续整浇)水池内,底板 与立墙、立墙与立墙交接处应做成八字倒角,倒角边长不 应小于200mm。5.不贴硬质块材的泳池、水池,可采用聚脲内防水,其要点 是将聚脲直接喷涂在渗透环氧处理过的钢筋砼底壁上。处 理还包括必要的打磨、穿墙管口、阴阳角等部位。聚脲分 底、面两道喷涂。