倒置式屋面防水在种植屋面中的应用探索

倒置式屋面防水在种植屋面中的应用探索

葛卫平

浙江省二建建设集团有限公司浙江省315200

摘要：屋面防水一直以来是建设各方及使用方关注的重点，防水层设计的合理性及屋面施工的规范性对屋面防水功能的优劣起着重要的作用。种植屋面中因为土壤里的水分使得屋面长期处于浸水状态，对防水层的防水功能有着更高的要求。正置式屋面防水与倒置式屋面防水各有特色，但在种植屋面上设计师更钟情于正置式屋面防水。经过探索和尝试，倒置式屋面防水应用于种植屋面效果显著。结合工程实例，本文从实用性方面来阐述倒置式屋面防水在种植屋面中的应用。

关键词：倒置式屋面；正置式屋面；种植屋面

一、两种屋面的优缺点

1、基本概念

倒置式屋面，将保温层（绝热层）设置于防水层之上的屋面，其基本构造层做法（自上而下）为：结构层、找坡（找平）层、防水层、保温层（绝热层）、保护层。正置式屋面，将防水层设置于保温层（绝热层）之上的屋面，其基本构造层做法（自上而下）为：结构层、保温层（绝热层）、找坡（找平）层、防水层、保护层。

2、优缺点

倒置式屋面的优点：防水层与结构层直接接触，尤其是将突出屋面的构筑物、各种设备基础、管道、雨落口等防水薄弱部位直接与结构层相连而形成整体的防水层，增加了屋面防水层的可靠性，防水效果显著。防水层之上的保温层一定程度上延缓了防水层的老化，增加防水层的寿命。屋面出现渗漏时能快速发现渗漏点位，堵漏方便。较正置式屋面施工方便、节省工期，无需考虑保温层淋雨、受潮等产生的等待时间；施工因素对防水层产生的破坏相对较少。缺点：保温层之上再无防水层，气候条件对保温层的影响较大，长期浸水易变质，保温隔热效果降低。《倒置式屋面工程技术规程》（JGJ230-2010）5.2.5倒置式屋面保温层的设计厚度应按计算厚度增加25%取值，保温层加厚。对于受温度变化、结构力学变化影响大的屋面，适应变形能力低的防水层易被拉裂、破坏。

正置式屋面的优点：保温层之上设置防水层，屋面保温隔热性能相对稳定，应用于对保温隔热要求高的建筑屋面。后期的防水层更换、维修不用破坏保温层，较为方便。缺点：防水性能较倒置式屋面有所不及，且受施工影响较大。若屋面出现渗漏，漏点难于寻找，堵漏难度大。

二、倒置式屋面应用于种植屋面的可行性

1、种植屋面概念

铺以种植土或设置容器种植植物的建筑屋面或地下建筑顶板。种植平屋面的基本构造层次：结构层、保温层（绝热层）、找坡（找平）层、防水层（含耐根穿刺层）、保护层、排（蓄）水层、过滤层、种植土层和植被层等。

2、种植屋面防水现状

就设计层面来讲，目前种植屋面防水层大多数采用正置式屋面设计，主要源自现行的规范、规程。《种植屋面工程技术规程》（JGJ155-2013）3.2.2种植屋面不宜设计为倒置式屋面。按照建筑行业当前快节奏的设计方式和照搬规范条文的主流思想，为了迎合行业规范条文、减少审图、审批需要举证说明等不必要的“麻烦”，在种植屋面防水层设置方面设计者很少采用倒置式屋面。为了了解行业标准设置该条文的原由，通过查阅资料，在行业标准《种植屋面工程技术规程》（JGJ155-2013）3.2.2条文说明中是这样解释的：倒置式屋面是将绝热层设置在防水层之上的一种屋面类型，由于有些绝热材料耐水性较差、不耐根穿刺，易导致绝热层性能降低或失效，故不宜种植，但可采用容器种植。显而易见，不宜采用倒置式屋面的原因是防止绝热层性能降低或失效。

屋面防水效果的优劣受到设计做法、材料选用、施工工序与工艺、气候条件及施工环境等诸多因素的影响，每种因素的不当均可能使得屋面渗漏。正置式屋面与倒置式屋面各有特色，适用的范围也有区别，但通过大量的工程实践，设置正置式屋面防水的种植屋面一旦发生渗漏，将难于修复或者修复花费较大。并且种植屋面常见于公共建筑或者重要建筑，若屋面渗漏或者长期堵漏造成的使用影响和社会影响不可小觑。

3、倒置式屋面应用于种植屋面的可行性分析

通过上述分析，种植屋面防水若设计为倒置式屋面需要解决两个问题，与规范中提到的不谋而和。《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）4.1.4.5倒置式屋面应选用适应变形能力强、接缝密封保证率高的防水材料；4.4.6.2倒置式屋面保温层应采用吸水率低，且长期浸水不变质的保温材料。随着科技的不断发展，工程技术日新月异，新的建材相继出现，限制种植屋面设计为倒置式屋面需要解决的两个材料问题定会迎刃而解。

适应能力强的防水材料，比如非固化橡胶沥青防水涂料，该涂料具有较好的蠕变性能、粘结性能、自愈合性能、潮湿基层可施工性等特点。该类防水材料可以很好的适应倒置式屋面防水结构层的变形。另外，耐水性好、保温隔热稳定性好的材料市场上亦有出现。

三、工程实例

某博物馆展馆建筑群，钢骨混凝土框架结构，设计等级1级，使用年限100年，为大跨度单层（局部多层）展馆群体建筑，屋面设计为绿化覆土屋面，屋面绿化面积约25000m2。节能设计计算时未考虑400厚轻质混合体种植土产生的影响。原设计屋面做法如下（自上而下）：

400厚轻质混合种植土（绿植详景观设计）；

土工布（200~400g/m2）；

排水板（详景观设计）；

50厚C20细石混凝土保护层随捣随抹平配Φ6@150双向钢筋网片；

隔离层：土工布（200g/m2）；

4厚聚合物改性沥青耐根穿侧防水卷材+2厚非固化橡胶沥青防水涂料；

20厚1：3水泥砂浆找平（设分格缝）；

70厚挤塑聚苯板；

20厚1：2.5水泥砂浆找平；

现浇钢筋砼并基层处理。

因项目承建方有过种植屋面的施工经验，亦处理过种植屋面（正置式屋面）渗漏的处理难题，深有体会，且该队伍在屋面防水施工方面经验较为丰富。因为本项目是社会影响较大的公共建筑，合同中亦有明确的创优评杯要求，故屋面防水效果对项目影响深远。承建单位经过技术讨论，向项目监理单位、设计单位、建设单位提出了优化建议，即通过技术调整改变正置式屋面防水做法，采用倒置式屋面的防水做法。经过项目各参建方的反复讨论、调研，最后通过邀请专家召开专家论证会同意在不增加建设成本或者略微增加的前提下采用倒置式屋面防水做法。经过技术对接，优化后的屋面做法如下：

400厚轻质混合种植土（绿植详景观设计）；

土工布（200~400g/m2）；

排水板（详景观设计）；

50厚C20细石混凝土保护层随捣随抹平配Φ6@150双向钢筋网片；

隔离层：土工布（200g/m2）；

90厚挤塑聚苯板；

4厚聚合物改性沥青耐根穿侧防水卷材+2厚非固化橡胶沥青防水涂料；

20厚1：2.5水泥砂浆找平；

现浇钢筋砼并基层处理。

设计单位据此出具设计变更联系单，施工单位按照联系单的做法进行施工，2017年3月份完成绿化覆土屋面的施工，自施工完成蓄水试验开始至今已2年有余，经历了上部各种繁杂工序的施工、绿化种植、养护、地方极端天气及两个雨期的洗礼，且该博物馆已向公众开放，目前展馆建筑群屋面未发生任何渗漏现象。

综上所述，通过技术创新、材料创新在解决了防水材料的适应性和保温材料的稳定性之后，倒置式屋面防水应用于种植屋面是可行的。

参考文献：

[1]《倒置式屋面工程技术规程》（JGJ230-2010）；

[2]《种植屋面工程技术规程》（JGJ155-2013）；

[3]《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）；

[4]《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2012）。