既有建筑屋面修缮中防水材料选用、设计优化及应用前景

既有建筑屋面修缮中防水材料选用、设计优化及应用前景

吴昊翔

（天津通鸿工程技术有限公司，天津，300384）

摘要

建筑屋面渗漏已经严重影响建筑使用寿命和使用安全，但导致屋面渗漏的原因多种多样，其中包括现有的设计防护标准是否全面、选择的防水材料是否合理、使用的施工过程是否安全等等。另外，屋面防水修缮通常采用拆除原有铺装层，重新铺设防水层的做法会产生较多固废建筑垃圾，选用新型防水材料和修缮方法也是非常必要的，可以有效减少固废建筑垃圾排放，节约工期、节能减排。

关键词：屋面  防水材料  防水设计 防水修缮

一、前言

自上世纪90年代起，我国的建筑行业步入超速发展的时期。时至今日，我们的第一批建筑受限于当时的设计标准、材料工艺、施工方法，已经出现了严重的问题。在诸多建筑病害中，首当其冲的是屋面渗漏问题，它不仅影响着建筑的使用安全，更影响着使用者的生活。中国建筑防水协会发布过全国建筑渗漏率的调查报告，屋面渗漏率高达95.33%，每年因屋面外檐渗漏而支出的维修基金更是数额巨大。

以天津为例，2015年至2020年间维修基金年使用额从5400余万元上升至3亿元，而屋面外檐维修占比从25%上升至54%以上，短短六年间，维修基金使用量已经增长了6倍。

如何解决既有建筑屋面渗漏问题，减少屋面修缮过程中建筑垃圾的产生，减小施工过程对建筑使用者的影响及安全风险，是既有建筑屋面修缮工程的关注重点。

二、防水材料选型思路

在屋面全密封整体防水的思路下，市面最常用的卷材类材料显然是不能达成全密封的目标的。卷材类材料主要受限于材料厚度以及抗紫外线性能，在地下结构的防水中特别适用，但是面对复杂的屋面几何结构，很难达成屋面-设备基座-孔洞管根-女儿墙-天沟或檐沟等全密封翻包的处理效果，另外，近几年因卷材热熔而导致的失火事故也层出不穷，故卷材类材料并不作为考虑范畴。

涂料类材料由于其在多层连续施工时，不会产生分层、搭接等防水薄弱环节，不受基底含水率影响，且混合水泥基材料后其抗紫外线性能可以得到明显提升，可直接暴露在屋面表面进行使用。防水涂料属于现制式防水层，对基底的平整度要求不高，可在轻微坑洼或突起的表面施工，结合其可暴露于屋面直接使用的特性，可省去找平层、防水保护层的材料及施工成本，节省工程工期。

传统防水涂料在低温柔性、与不同基材粘接性等方面性能较差。我们自研了一种具有耐紫外线性能的新型丙烯酸改性水泥防水涂料，材料中存在水泥、石英砂等无机材料，可有效提升防水涂料的使用寿命。同时与不同基材（如砂浆、瓷砖、木材、铝材）的粘接性能也是非常优秀的。在柔性方面，我们将其涂刷在金属片上，待其完全干燥后对金属片进行90°至180°弯折，防水涂料没有出现撕裂、破损，同时，在-10℃环境温度下，该防水涂料依旧拥有极好的柔性。

三、防水设计策略优化

1、现有防水设计弊端

目前防水设防位置是否全面，是一个需要讨论的问题，以屋面女儿墙为例，该位置是屋面结构还是外墙结构很值得推敲。现有女儿墙顶部有盖板，但并没有扣住防水层收头，二者之间的部分如果出现裂缝、破损，一样会导致整个屋面防水层失效，更不用说常见的压顶破损、抹灰砂浆破损、保温层破损等情况。雨水会从这些未密封的缝隙渗入，屋面防水层下的找平层或垫层都会成为蓄水层和窜水层，室内会出现水渍、霉变等情况。

2、防水设计策略优化

为了解决压顶、女儿墙以及屋面各穿管、设备节点防水连续性的问题，防止建筑屋面使用中在这些位置出现卷材脱粘、空鼓开裂、防水层卷边等安全隐患，我们提出了全密封的屋面防水全密封体系，将屋面所有的阴阳角、管根穿孔、设备基座等全部屋面结构进行全包密封处理。

四、建筑修缮应用前景

与传统几近于拆除重建式的修缮方式相比，本修复处理方法在原结构保护及节约修缮成本方面有着更为明显的应用优势。

以天津外国语大学历史建筑瓦屋面修缮工程为例。本工程修缮目标建筑为两座独立建筑，分别建设于1921年及1924年，均为文物建筑。屋面为大筒瓦下衬木承板/条砖，主体为砖木结构。原修缮方案为拆除屋面筒瓦及下部承托结构，做混凝土承板、热熔防水卷材后再恢复大筒瓦。考虑到主体木梁历经百年沧桑后已经干燥且局部腐败，如若烫烧卷材极易产生火灾毁坏文物，且屋面筒瓦尺寸较大，每一片均有烧筑时所刻编号，经百年风雨洗礼表面已粉化，无法保证其可以完好拆除，不利于文物保护。

应用上述技术，修缮时没有对任何屋面结构进行拆除，直接在筒瓦表面进行防水修缮处理，在不拆除一砖一瓦且不影响历史风貌的前提下，完成了这两座文物建筑的修缮工程并得到了主管部门的认可。

图1 修缮前破损不堪         图2 修缮后不影响筒瓦风貌

五、结语

在既有建筑修缮工程中，屋面渗漏问题一直是影响建筑使用寿命的一个顽疾，它不仅困扰着建设者，也更加困扰着使用者。渗漏的原因是多样的，只靠某一种万能的防水材料或施工方法解决所有问题是不实际的。针对如何解决屋面渗漏、降低建筑垃圾产生、减少施工对人员的影响，我们提出了采用耐紫外线且与各种基材有良好粘接能力的新型丙烯酸改性水泥防水涂料，将屋面及以上结构完全覆盖密封的防水设计及施工方法。经三年时间研发改进、十余项工程实践，证明该材料及工艺可以作为补足建筑防水短板的一块拼图，在既有建筑修缮领域均具有较为广泛的应用前景。

吴昊翔 18522585265 13702198760@163.com 材料科学与工程专业，建筑材料及制品工程师

天津通鸿工程技术有限公司 天津滨海高新区海泰产业园区（环外）发展三道3号院内新办公楼2楼

参考文献

1. 《屋面工程渗漏浅谈》汪宗耀中国建筑金属结构2022-01-16

2. 《屋面渗漏的原因与防治措施》朱金利工程技术研究2021-10-10

3. 《解决屋面渗漏问题的方法》朱晓峰住宅与房地产2017-12-15

4. 《房屋建筑工程屋面防水问题及质量对策》胡石涛绿色环保建材2017-06-25

5. 《建筑施工中防水防渗施工技术探析》刘苗中国建材科技2014-10-25

6. 《屋面刚性防水和柔性防水相结合的施工技术探讨》李帅科技与企业2013-04-06

7. 《钢筋混凝土屋面构造技术研究》陈咏红湖南大学2005-05-10