中华人民共和国国家标准 屋面工程技术规范GB 50345-2004条文说明 2
4.2.10 所谓一道防水设防,是指具有单独防水能力的一道防水层次。虽然本规范表3.0.1已明确了屋面防水等级和设防要求,但防水工程设计与施工人员,对屋面的一道防水设防存在着不同的理解,这样就不便于本规范的实施。为此,将施工过程中一些常见的违规行为,作为禁忌条目比较具体也容易接受,便于掌握屋面防水设计的各项要领。
4.2.11 柔性防水层若没有保护层而完全暴露时,由于直接遭受日光曝晒,紫外线、臭氧、热老化作用,雨水冲刷、风吹、霜冻,人的踩踏和活动,大大加速防水层的老化和损坏,缩短防水层的寿命。因此,本条文对柔性防水层上做保护层作了硬性规定,它对减少维修费用和降低综合成本具有重大意义。
4.2.12 水落管的数量和管径,均受到屋面汇水面积的制约,实践证明目前水落管的内径普遍偏小,造成排水不通畅且易堵塞。
降雨量大小对屋面汇水面积影响极大,应结合实际情况进行综合考虑,一般规定水落管的内径不应小于100mm,每根水落管的最大汇水面积宜小于200m2,但尚应符合《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003的有关规定。
4.2.13 变形缝是容易发生渗漏的部位,覆盖卷材防水层时应采用高延伸卷材,并使它预留较大的变形余地,将卷材凹在缝中或往上凸起,可避免因建筑物沉降、胀缩拉断卷材。
变形缝处在排水坡上方(檐口排水)时,不一定对变形缝进行密封,只要能挡雨就可以;如变形缝处在排水坡低处(变形缝一方的天沟作内排水)时,则要将缝两侧的卷材粘牢并进行严密封闭,避免大雨时屋面及天沟积水,发生倒灌水现象。
4.3 材料选用
4.3.1 本规范是按卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、屋面接缝密封防水、保温隔热屋面和瓦屋面进行叙述的。在每类屋面中,由于防水材料品种繁多、性能各异,故对防水材料的选用就显得格外重要。
对屋面防水工程使用的材料,设计文件中要详细注明对品种、规格和性能的要求,但不得指定生产厂家。防水材料应符合国家产品标准和设计要求,本规范对该材料质量指标的规定,是根据屋面工程需要而确定的,不一定是产品标准中的最高或最低指标的要求。
由于施工环境条件和工艺操作的不同,对防水层施工质量影响很大。气温过低会影响卷材与基层的粘结力,挥发固化型涂料会延长固化时间,同时易遭冻结而失去防水作用;气温过高会使防水涂料的溶剂或水分蒸发过快,涂膜易产生收缩而出现裂缝。所以防水材料选用时,必须考虑施工环境条件和工艺的可操作性。
4.3.2 材料的相容性是指两种材料复合时的相互亲和的能力。本条文规定防水材料(卷材、涂料)与配套材料(基层处理剂、胶粘剂、密封材料),以及卷材与涂料或防水材料与密封材料复合使用时,应考虑它们的相容性。
表1和表2是对卷材基层处理剂及胶粘剂和涂膜基层处理剂的选用。
4.3.3 本规范表3.0.1中规定了不同防水等级选用防水材料的要求,而本规范第4.3.1条和第4.3.2条又是选用防水材料的具体规定。本条文是从屋面使用功能的角度,分别对防水材料选用提出一般要求,具体还应按本规范第5章、第6章和第8章设计要点有关内容执行。
4.3.4 20世纪70年代前,一直使用水泥加发泡剂制成的泡沫混凝土和性能差、密度大的炉渣,后来又逐步开发膨胀珍珠岩(蛭石)、微孔硅酸钙、加气混凝土等制品,还对膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等松散保温材料,采用水泥现场拌制浇筑。由于这些材料吸水率极高,一旦浸水后就不能保证保温性能,还会导致防水层起鼓。直到90年代中期,聚苯乙烯泡沫塑料板、硬质聚氨酯泡沫塑料和泡沫玻璃等出现,才解决了保温材料不吸水或低吸水率的难题。
本条规定屋面应采用吸水率低、密度和导热系数小的保温材料,使高吸水率保温材料的使用受到一定限制和逐步被淘汰。
封闭式保温层的含水率,应相当于该材料在当地自然风干状态下的平衡含水率,参见本规范第9.1.2条的条文说明。
4.3.5 本规范附录A摘抄了现行建筑防水材料和建筑保温隔热材料的标准目录,可供屋面工程设计与施工人员参考。产品的国家和行业标准中,内容包括了规格尺寸、外观质量和物理性能指标,以及产品检验(出厂检验和型式检验)、试验方法和判定规则,为防水工程设计人员提供了质量保证的依据。
由于防水材料产品繁多、性能各异,许多生产厂家都有产品的企业标准,按《中华人民共和国标准化法》的规定,企业标准应严于国家标准和行业标准,这点是值得我们特别注意的。
5 卷材防水屋面
5.1 一般规定
5.1.1 卷材是在工厂中生产,机械化程度高,规格尺寸准确,质量可靠度高。沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材价格高低悬殊,物理性能差异很大,可在屋面防水等级为Ⅰ~Ⅳ级的建筑屋面防水工程中采用。同时,要根据卷材的拉伸强度和延伸率、屋面基层条件、结构及基层变形情况、防水处理部位等,运用不同的施工工艺进行铺贴。
5.1.2 由于一些施工单位对找平层质量不够重视,致使找平层表面不平,排水坡度不准确,表面酥松、起砂、起皮、裂缝现象严重,直接影响防水层和基层的粘结导致防水层开裂。本条文规定找平层表面应压实平整,排水坡度按设计要求做到准确,找平层要在水泥砂浆抹平收水后,进行二次压光和养护。水泥砂浆终凝后,应采取浇水、覆盖浇水、喷养护剂、涂刷冷底子油等手段充分养护,保证砂浆中的水泥水化,确保找平层质量。
5.1.3 基层与突出屋面结构的交接处以及基层的转角处,是防水层应力集中的部位,转角处圆弧半径的大小会影响卷材的粘贴。沥青卷材防水层的转角处圆弧半径,仍沿用过去传统的作法,而高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材柔性好且薄,因此防水层的转角处圆弧半径可以减小。
5.1.4 本条文中只规定基层必须干净、干燥,而对干燥程度未作规定。由于我国地域广阔,气候差异甚大,可铺贴卷材的基层含水率与当地湿度有关,不可能制订一个统一的标准,如含水率定得过小,人工干燥困难且干燥费用大,含水率定得过大,则保证不了质量。况且目前尚无找平层含水率的检测仪器,参考日本规范和我国目前一些单位采用的方法,本条文(注)中所示的"简易检验方法"是可行的。
5.1.5 如今卷材品种繁多、材性各异,选用的基层处理剂应与铺贴的卷材材性相容,使之粘结良好且不发生溶解、腐蚀等侵害。参见本规范第4.3.2条的条文说明。
屋面节点、周边、转角处与大面积同时喷、涂基层处理剂,边角处常常出现漏涂和堆积现象,为了保证这些部位更好地粘结,规定对节点、周边、转角等处用小工具先行涂刷。
5.1.6 本条主要是针对沥青防水卷材规定的,考虑沥青软化点较低且防水层较厚,屋面坡度较大时,卷材铺设方向应垂直屋脊方向铺贴,以免发生流淌。高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材不存在流淌问题,故对铺贴方向不予限制。
5.1. 7 根据历次对屋面工程的调查资料分析,屋面受地基变形、结构荷载、温差变形、找平层及防水层收缩变形等因素影响,若防水层与基层满粘,适应变形能力差,防水层常被拉裂破损。解决这一问题的办法:提高卷材延伸率、减少结构变形和改变粘贴施工工艺,而改变粘贴施工工艺的成本费用最低,技术简单。空铺、点粘、条粘或机械固定等工艺,使防水层与基层尽量脱开,防水层有足够长度参加应变,对解决防水层被拉裂起到了良好的效果,特别是在有重物覆盖的防水层,不会因风力掀起,故应优先采用。距屋面周边800mm内应满粘,是对空铺、点粘、条粘工艺的要求。
为避免找平层分格缝处将卷材防水层拉裂,采用满粘法施工时,分格缝处的卷材宜空铺,并规定了空铺的宽度。
卷材屋面坡度超过25%时,常发生卷材下滑现象,故应采取防止下滑措施,防止卷材下滑措施除采取满粘法外,目前还有钉钉法等。
5.1.8 在历次调查中,节点、附加层和屋面排水比较集中部位出现渗漏现象最多,故应按设计要求和规范规定先行仔细处理,检查无误后再开始铺贴大面卷材,这是保证防水质量的重要措施,也是有较好素质施工队伍的一般施工顺序。
天沟、檐沟是雨水集中的部位,而卷材的搭接缝又是防水层的薄弱环节,如果卷材垂直于天沟、檐沟方向铺贴,搭接缝大大增加,搭接方向难以控制,卷材开缝和受水冲刷的概率增大,故规定天沟、檐沟铺贴的卷材宜顺向铺贴,尽量减少搭接缝。
5.1.9 本条规定所有卷材的铺贴均应采用搭接法。目前国外合成高分子卷材虽有采用平接法,但由于我国合成高分子防水卷材胶粘剂性能可靠度较差,故不予规定。
5.1.10 为了确保卷材防水屋面的质量,铺贴卷材均应采用搭接法。本条文规定了沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、自粘聚合物改性沥青防水卷材以及合成高分子防水卷材接缝的搭接宽度,统一列出表格,条理明确。表5.1.10中的搭接宽度,系根据我国现行多数做法及国外资料的数据作出规定的。
5.1.11 铺贴卷材时,在喷涂基层处理剂或胶粘剂的过程中,由于没有采取有效的遮挡措施,而导致污染檐口的外侧和墙面。为了确保建筑物的外观质量,本条提出了硬性规定。
5.2 材料要求
5.2.1 沥青防水卷材主要指石油沥青纸胎油毡,这是我国传统的防水材料,已制订较完整的技术标准,目前虽被列为限制使用的材料,但尚可在一些地区施工应用,本条文参考《石油沥青纸胎油毡、油纸》GB 326-89的主要内容,规定了沥青防水卷材的外观质量、规格和物理性能要求。
5.2.2 我国近年来迅速发展高聚物改性沥青防水卷材,品种繁多、性能各异,已在全国普遍应用,获得较好效果。本条文参考《弹性体改性沥青防水卷材》GB 18242-2000、《塑性体改性沥青防水卷材》GB 18243-2000和《自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材》JC 898-2002、《自粘橡胶沥青防水卷材》JC 840-1999以及国外同类材料标准,规定了该类卷材的外观质量和物理性能要求。条文中的性能要求是满足工程上应用的主要控制指标,而不是这些材料的全部指标和最低或最高指标。
5.2.3 合成高分子防水卷材在我国已具有一定规模的生产能力,由于合成高分子防水卷材性能差异较大,对于这一类高档材料在工程应用时指标应高一些。本条文参考《高分子防水材料(第一部分片材)》GB 18173.1-2000、《聚氯乙烯防水卷材》GB 12952-2003、《氯化聚乙烯防水卷材》GB 12953-2003和国外同类材料标准,将其划分为硫化橡胶类、非硫化橡胶类、树脂类和纤维增强类等卷材。根据工程需要,以断裂拉伸强度、扯断伸长率、低温弯折性、不透水性、加热收缩率和热老化保持率等作为该类材料的主要控制指标,只要这些指标能达到要求,就可以满足屋面防水工程应用的需要。
5.2.4 由于卷材品种繁多、性能差异很大,外观可以完全一样难以辨认,因此要求按不同品种、型号、规格等分别堆放,避免工程中误用后造成质量事故。
卷材具有一定的吸水性,施工时卷材表面要求干燥,避免雨淋和受潮,否则施工后可能出现起鼓和粘结不良现象;卷材不能接近火源,以免变质和引起火灾;沥青防水卷材不得在高于45℃的环境中贮存,否则易发生粘卷现象。
卷材宜直立堆放,由于卷材中空,横向受挤压可能压扁,开卷后不易展开铺贴于屋面,影响工程质量。
卷材均较容易受某些化学介质及溶剂的溶解和腐蚀,故规定不允许与这些有害物质直接接触。
5.2.5 本条文对不同卷材胶粘剂和胶粘带提出了基本的质量要求。高分子胶粘剂和胶粘带浸水保持率是一个重要性能指标,因为诸多高分子防水卷材胶粘剂及胶粘带浸水后剥离强度下降,为保证屋面的整体防水性能,规定其浸水168h后剥离强度保持率不应低于70%。
5.2.6 胶粘剂和胶粘带品种繁多、性能各异,胶粘剂有溶剂型、水乳型、反应型(单组分、多组分)等类型。一般溶剂型胶粘剂应用铁桶密封包装,以免溶剂挥发变质或腐蚀包装桶;水乳型胶粘剂可用塑料桶密封包装,密封包装是为了运输、贮存时胶粘剂不致外漏,以免污染和侵蚀其他物品。溶剂型胶粘剂受热后容易挥发而引起火灾,故不能接近火源。
5.2.7 进场的卷材抽样数量和判定规则,是参考《屋面工程质量验收规范》GB 50207-2002附录B和《石油沥青纸胎油毡、油纸》GB 326-89以及《弹性体改性沥青防水卷材》GB 18242-2000、《塑性体改性沥青防水卷材》GB 18243-2000、《高分子防水材料(第一部分片材)》GB 18173.1-2000、《聚氯乙烯防水卷材》GB 12952-2003、 《氯化聚乙烯防水卷材》GB 12953-2003的有关规定,结合现场使用要求制订本条文,以防止不合格的材料应用到防水工程中。判定进场卷材是否合格,系按通常做法和要求进行规定。
5.2.8 根据《屋面工程质量验收规范》GB 50207-2002附录B的内容,本条规定了沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材主要物理性能的检验项目,其目的是既能控制材料质量,又为一般检验单位力所能及并能较及时提出试验报告。
5.2.9 本条规定了改性沥青胶粘剂、合成高分子胶粘剂以及双面胶粘带主要物理性能的检验项目,只有这些性能达到规定的指标,才能确保卷材接缝的粘结质量。
5.3 设计要点
5.3.1 由于各种卷材的耐热度和柔性指标相差甚大,耐热度低的卷材在气温高的南方和坡度大的屋面上使用,就会发生流淌,而柔性差的卷材在北方低温地区使用就会变硬变脆。同时也要考虑使用条件,如倒置式屋面卷材埋在保温层下面,对耐热度和柔性的要求就不那么高,而在高温车间则要选择耐热度高的卷材。
由于地基变形较大,或大跨度和装配式结构,或温差大的地区和有振动影响的车间,都会对屋面产生较大的变形和拉裂,因此必须选择延伸率大的卷材。
长期受太阳紫外线和热作用时,卷材会加速老化,长期处于水泡或干湿交替及潮湿背阴时,卷材会加快霉烂,卷材选择时一定要注意这方面的性能。
5.3.2 为确保防水工程质量,使屋面在防水层合理使用年限内不发生渗漏,除卷材的材性材质因素外,其厚度就是最主要的因素了。因此,按防水等级和设防要求,本条对每道卷材防水层的厚度作出了明确的规定。
由于采用高碱玻纤、植物纤维以及废橡胶粉和沥青等原料,生产的沥青复合胎柔性防水卷材耐久性较差,应视同沥青防水卷材使用,即按三毡四油或二毡三油叠铺构成一道防水层。
自粘类聚合物改性沥青防水卷材,由于其性能特点及改性剂用量的不同,且使用的条件也与其他类型的改性沥青卷材不同,故其厚度的选用也不相同,因其耐紫外线、耐硌破、耐冲击和耐踩踏等性能较差,不适用于外露屋面做防水层。
在防水层的施工和使用过程中,由于人们的踩踏、机具的压扎、穿刺、自然老化等,均要求卷材有足够厚度。为了保证屋面防水工程质量,设计时对每道卷材厚度应按表5.3.2认真选择。
5.3.3 由于大型建筑和高层建筑日益增多,在屋面上设置天线塔架、擦窗机支架、太阳能热水器底座等,这些设施有的搁置在防水层上,有的与屋面结构相连。若与结构相连时,防水层应包裹基座部分,对于地脚螺栓周围更要密封,否则基座处就会发生渗漏。
搁置在防水层上的设备,有一定的质量或振动,对防水层易造成破损,因此应按常规做卷材增强层,但有些质量重、支腿面积小的设备,那就要做细石混凝土垫块或衬垫,以免压坏防水层。
为了使用和维护屋面上的设施,经常有工作人员在设施周围活动、行走,应在设施周围和通向屋面出入口的人行道做刚性保护层,延长防水层正常寿命。
5.3.4 由于保温层含水量过高,不但会降低其保温功能,而且在水分汽化时,会使卷材防水层产生鼓泡,影响防水层的质量,导致局部渗漏。为避免上述质量事故的发生,在屋面保温层厂燥有困难时,宜采用排汽屋面,本条对排汽屋面的设计作出厂具体的规定。
5.4 细部构造
5.4.1 天沟、檐沟是排水最集中的部位,为确保其防水功能,规定天沟、檐沟应增铺附加层,沥青防水卷材宜增铺一层,而高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材,因其成本较高,复杂部位的密封处理较困难,宜设置防水涂膜附加层,形成涂膜与卷材复合的防水层。
根据全国历次调查发现,天沟、檐沟与屋面交接处,由于构件断面变化和屋面的变形,常在这个部位发生裂缝,装配式结构更甚,故规定附加层宜空铺,以防开裂造成渗漏。
檐沟卷材收头在沟外檐顶部,由于卷材铺贴较厚及转弯不服贴,常因卷材的弹性发生翘边脱落现象,因此规定采用压条钉压,密封材料封固,水泥砂浆抹面保护。
高低跨内排水在高层与裙房建筑上大量出现,此处不做密封处理,大雨、暴雨时屋面积水倒灌现象严重,故作此规定。
5.4.2 为防止无组织排水檐口周边的卷材被大风掀起或窜水,故规定在檐口800mm范围内的卷材应采用满粘法,卷材收头应固定密封。檐口下端应用水泥砂浆抹出鹰嘴和滴水槽。
5.4.3 卷材在泛水处应采用满粘法,其目的是防止立面卷材下滑。卷材的收头密封,应根据泛水高度及泛水墙体材料分别处理。
1 砖砌女儿墙较低时,卷材收头应直接铺至压顶下,用压条钉压固定,并用密封材料封严。
2 砖砌女儿墙较高时,应留凹槽并将卷材收头压入凹槽内,为避免卷材脱开,要用压条钉压,密封材料封严,抹水泥砂浆或聚合物砂浆保护。取消挑眉砖做法,因挑眉砖抹灰后容易裂缝,雨水从防水层背后渗入室内,另外因挑眉砖至屋面距离小,在挑眉砖下抹水泥砂浆和卷材收头操作困难,易造成质量问题。
3 女儿墙为混凝土时,卷材收头应直接用压条固定于墙上,并用密封材料封严,防止收头张嘴密闭不严产生渗漏,故在收头上部做盖板保护。
为延长泛水处卷材防水层的使用年限,故规定在泛水处的卷材表面,宜采用涂刷浅色涂料或砌砖后抹水泥砂浆等隔热防晒措施加以保护。
5.4.4 本条具体地规定了变形缝的防水构造措施:
1 在变形缝的中间放置泡沫塑料板,变形缝处先整个覆盖一层卷材并向缝中凹伸,再上放圆棒作为Ω形造型模架。
2 以前变形缝处卷材往往断开,利用金属或混凝土盖板防水,图5.4.4是将卷材盖过变形缝并做成Ω形全封闭处理,金属或混凝土盖板只作为保护层。
5.4.5 水落口的选材保留金属制品,增加塑料制品。国外采用塑料配件已很普遍,塑料产品既轻又不怕腐蚀,成本降低,应予推广。
通过历次全国屋面调查,水落口高出天沟及屋面最低处的现象较为普遍,究其原因是在埋设水落口或设计规定标高时,未考虑增加的附加层、密封层和排水坡度加大的尺寸。
对于水落口处的防水构造,采取多道设防、柔性密封、防排结合的原则处理。在水落口周围500mm内增大坡度为5%,坡度过小,施工困难且不易找准;采取防水涂料涂封,涂层厚度为2mm,相当于屋面涂层的平均厚度,使它具有一定的防水能力;在水落口与基层交接处,混凝土收缩常出现裂缝,故在水落口周围的混凝土上预留凹槽,并嵌填柔性密封材料,避免水落口处的渗漏发生。
5.4.6 砖砌女儿墙压顶,水泥砂浆抹面容易开裂、剥落、酥松,致使雨水从墙体渗入室内,因此可用现浇混凝土或预制混凝土压顶,但必须设分格缝并嵌填密封材料。国外采用金属制品压顶效果极佳,国内有用粘贴高分子卷材做法效果亦好。
5. 4. 7 近年来出现屋面大挑檐设计,常因挑檐的反梁过水孔过小或标高不准而造成渗漏。根据调查研究,留设过水孔的标高应在结构施工图上标明,且标高按排水坡度要求留置,否则找坡后孔底标高低于挑檐沟底标高,造成长年积水。扩大过水孔尺寸,以便进行孔内防水处理,首先提倡做成方孔。埋管时,管径要大于75mm,以免孔道堵塞。
过水孔的防水处理十分重要,故本条还规定了过水孔的防水材料和设防要求。预埋管道与混凝土之间,混凝土收缩出现缝隙造成渗漏,故在预埋管道两端周围应进行密封处理。
5.4.8 为确保屋面工程的防水质量,对伸出屋面的管道应做好防水处理,规定在距管道外径1OOmm范围内,以30%找坡组成高30mm的圆锥台,在管四周留20mm×20mm凹槽嵌填密封材料,并增加卷材附加层,做到管道上方250mm处收头,用金属箍或铁丝紧固,密封材料封严,充分体现多道设防和柔性密封的原则。
5.4.9 屋面垂直出入口和水平出入口,是防水设防的重要节点,有多种不同的防水处理做法,本条仅根据我国现行的做法提出一些原则要求。
5.5 沥青防水卷材施工
5.5.1 本条规定了沥青玛碲脂的配制要求以及熬制过程中的注意事项,要求加热温度不应高于240℃,防止沥青焦化及影响其粘结性和耐久性;同时要求使用温度不宜低于190℃,保证其对卷材的粘结性能。
由于冷玛碲脂具有施工方便和减少环境污染等优点,且有专业厂家生产,应提倡使用。
5.5.2 本条规定了采用叠层铺贴沥青防水卷材时,热玛碲脂和冷玛碲脂各层的厚度要求,施工时要求涂刮均匀,不得过厚或堆积。
5.5.3 在铺贴立面或大坡面的卷材时,为使卷材与基层粘贴牢固,规定"玛碲脂应满涂",空铺法、点粘法、条粘法在此处不能采用。
5.5.4 本条对水落口、天沟、檐沟、檐口及立面卷材收头等部位施工作出了具体的规定。
水落口应固定在承重结构上,采用金属制品的所有零件均应防锈。水落口的周边应留凹槽,并要做好防水密封处理。
天沟、檐沟是被水冲刷和排水集中处,卷材的搭接缝一般应留在沟侧面,如果沟底过宽时,搭接缝应用密封材料封口,增加防水的可靠性。
檐口及立面的墙体应预留凹槽,将卷材的收头压入凹槽内,用钉子和压条钉压固定,钉距要求900mm,再用密封材料封严,采用这种双保险做法,使收头更可靠。