屋頂花園的防水設(shè)計與施工

  屋頂花園不但降溫隔熱效果優(yōu)良，而且能美化環(huán)境、凈化空氣、改善局部小氣候，還能豐富城市的俯仰景觀，能補償建筑物占用的綠化地面，大大提高了城市的綠化覆蓋率，是一種值得大力推廣的屋面形式。防水處理的成敗直接影響屋頂花園的的使用效果及建筑物的安全，一旦發(fā)現(xiàn)漏水，就得部分或全部返工。所以防水層的處理是屋頂花園的技術(shù)關(guān)鍵，也是人們最為關(guān)注的問題。

       1 漏水原因分析

　　無論是原設(shè)計建造屋頂花園，或是在已建房屋的可上人屋面頂上增建屋頂花園，在建造過程中和建成后的日常使用中，均宜破壞屋頂?shù)姆浪�和排水系統(tǒng)，造成屋頂漏水。原因如下：

　　1.1 原屋頂防水層存在缺陷

　　結(jié)構(gòu)層和防水層即使保持原有做法，但一般還要在預(yù)制空心板上卷材防水層，因此仍不可避免在女兒墻和天溝沿口等薄弱環(huán)節(jié)處出現(xiàn)滲漏。特別是剛性防水屋面，最嚴重的問題是防水層在施工完成后可能會出現(xiàn)裂縫而漏水。產(chǎn)生裂縫的原因很多：氣候變化及太陽照射引起的屋面熱脹冷縮;屋面板受力后的翹曲變形;地基沉降或墻體承重后坐漿收縮等原因引起的屋面變動;屋面板除變或材料干縮變形等。

　　1.2 建造屋頂花園時破壞了原防水層

　　屋頂上建造屋頂花園尚且可能漏水，而在較容易出現(xiàn)漏水的屋頂防水層上進行多項園林工程施工，這就更容易造成屋頂防水層破壞而導(dǎo)致漏水。即使不打洞穿孔或埋設(shè)固定鐵件，如不精心施工，仍會破壞屋頂防水和排水構(gòu)造，造成屋頂漏水。進行載植有時也會破壞防水層，比如填土?xí)r用的鏟子有可能會破壞防水層。

　　1.3 屋頂花園水源更多

　　各種植物的澆灌用水、水池、噴泉等水體用水也極為頻繁，使屋頂又增加了產(chǎn)生漏水的水源。一般建筑物屋頂?shù)呐潘�系統(tǒng)，均未考慮建造屋頂花園所需的種植物滲漏水和水體工程的排水問題，特別是澆灌水和水池午污水中含有植物根葉和泥沙等雜務(wù)，會使排水口及管道堵塞，造成屋頂積水和漏水。

　　不論是何種因素造成漏水，人們往往歸罪于屋頂花園，這就為屋頂花園的推廣造成了社會阻力。因此規(guī)劃設(shè)計和施工單位以及使用單位均應(yīng)有足夠的認識。，共同處理好屋頂花園的防水問題。

　   2 施工要點及注意事項

　2.1 做防水實驗和保證良好的排水系統(tǒng)

　　建造屋頂花園，必須進行二次防水處理。首先，要檢查原有的防水性能：封閉出水口，再灌水，進行96小時(4天4夜)的嚴格閉水試驗。閉水試驗中，要仔細觀察房間的滲漏情況，有的房屋連續(xù)閉水3天不漏，第四天才開始滲漏。若能保證96h不漏，說明屋面防水效果好。這種防水效果，也只適用于非屋頂花園的情況。防水層是保證屋頂不漏的關(guān)鍵技術(shù)問題，但屋頂防水和排水是一個兩個方面，因此還必須處理好屋頂?shù)呐潘�系統(tǒng)。在屋頂園林工程中，種植池、水池和道路場地施工時，應(yīng)遵照原屋頂排水系統(tǒng)，進行規(guī)劃設(shè)計，不應(yīng)封堵、隔絕或改變原排水口和坡度。特別是大型種植池排水層下的排水管道，要與屋頂排水口配合，注意相關(guān)的標準差，使種植池排水層下的排水管道，要與屋頂排水口配合，注意相關(guān)的標高差，使種植池內(nèi)的多余灌水能順暢排出。

　　2.2 不損傷原防水層

　　實施二次防水處理，最好先取掉屋頂?shù)募芸崭魺釋�，取隔熱層時，不得撬傷原防水層。取后要清掃、沖洗干凈，以增強附著力。在一般情況下，不允許在已建成的屋頂防護水層上再穿孔洞與管線和預(yù)埋鐵件與埋設(shè)支柱。因此，在新建房屋的屋頂上建屋頂花園時，應(yīng)由園林設(shè)計部門提供屋頂花園的有關(guān)技術(shù)資料。如將欲留孔洞和欲埋件等資料提供給結(jié)構(gòu)設(shè)計單位，并由他們將有關(guān)要求反映到建筑結(jié)構(gòu)的施工圖中，以便建筑施工中實現(xiàn)屋頂花園的各項技術(shù)要求。如果在舊建筑物上增建屋頂花園，無論是那種做法的屋面防水層，均不得在屋頂上穿洞打孔、埋設(shè)鐵件和支柱。即使一般設(shè)備裝置也不能在屋頂上“生根”，只能采取其他措施使他們“浮擺”在屋面上。

　　2.3 重視防水層的施工質(zhì)量

　　目前屋頂花園的防水處理方法主要有剛、柔之分，各有特點。由于蛭石栽培對屋蓋有很好的養(yǎng)護作用，此時屋頂防水最好采用剛性防水。宜先做涂膜防水層，再做剛性防水層，其做法可參照標準設(shè)計的構(gòu)造詳圖。剛性防水層主要是屋面板上鋪50mm厚細石混凝土，內(nèi)放ф4@200雙向鋼筋網(wǎng)片1層(這種做法即成整筑層)，所用混凝土中可加入適量微膨脹劑、減水劑、防水劑等，以提高其其抗裂、抗?jié)B性能。這種防水層比較堅硬，能防止根系發(fā)達的喬灌木穿透，起到保護屋頂?shù)淖饔�，而且使整個屋頂有較好的整體性，不宜產(chǎn)生裂縫，使用壽命也較長，比柔性卷材防水層更適合建造屋頂花園。屋面四周應(yīng)設(shè)置磚砌擋墻，擋墻下部設(shè)泄水孔和天溝。當種植屋面為柔性防水層時，上面還應(yīng)設(shè)置1層剛性保護層。也就是說，屋面可以采用1道或多道(復(fù)合)防水設(shè)防，但最上面一道應(yīng)為剛性防水層，屋面泛水的防水層高度應(yīng)高出溢水口100mm。

剛性防水層因受屋頂熱脹冷縮和結(jié)構(gòu)樓板受力變形等影響，宜出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，而造成剛性屋頂防水的失敗。為解決這個問題，除30～50㎜厚的細石混凝土中配置鋼絲或鋼筋網(wǎng)外，一般還可用設(shè)置浮筑層和分格縫等方法解決。所謂浮筑層即隔離層，將剛性防水層和結(jié)構(gòu)防水層分開以適應(yīng)變形的活動。構(gòu)造做法是在樓板找平層上，鋪1層干氈或廢紙等以形成一隔離層，然后再做干性防水層。也可利用樓板上的保溫隔熱層或沙子灰等松散材料形成隔離層，然后再做剛性防水層。干性防水層的分格縫是根據(jù)溫度伸縮和結(jié)構(gòu)梁板變形等因素確定的，按一定分格預(yù)留20㎜寬的縫，為便于伸縮在縫內(nèi)填充油膏膠泥。需要注意的是：由于剛性防水層的分格縫施工質(zhì)量往往不宜保證，除女兒墻泛水處應(yīng)嚴格要求做好分格縫外，屋面其余部分可不設(shè)分格縫。屋面剛性防水層最好一次全部澆搗完成，以免滲漏。防水層表面必須光潔平整，待施工完畢，刷2道防水涂料，以保證防水層的保護層設(shè)計與施工質(zhì)量。要特別注意防水層的防腐蝕處理，防水層上的分格縫可用“一布四涂”蓋縫，并選用耐腐蝕性能好的嵌縫油膏。不宜種植根系發(fā)達，對防水層有較強侵蝕作用的植物，如松、柏、榕樹等。

　2.4 注意材料質(zhì)量和節(jié)點構(gòu)造

　　應(yīng)選擇高溫不流淌、低溫不碎裂、不宜老化、防水效果好的防水材料。剛性多層抹面水泥砂漿防水層宜采用標號不低于原325#的普通硅酸鹽水泥和膨脹水泥，亦可采用礦渣硅酸鹽水泥;砂采用粒徑1～3㎜粗砂，要求砂料堅硬、粗糙、潔凈;水泥漿和水泥砂漿的配合比應(yīng)根據(jù)防水要求、原材料性能和施工方法確定，施工時必須嚴格掌握。目前一些建筑物也有柔性防水層的，屋頂花園中常有“三氈四油”或“二氈三油”，再結(jié)合聚氯乙烯膠泥或聚氯乙烯涂料處理。近年來，一些新型防水材料也開始投入使用，已投入屋頂施工的有三元乙丙卷材，使用效果不錯。國外還有嘗試用中空類的泡沫塑料制品作為綠化土層與屋頂之間的良好排水層和填充物，以減輕自重。有用再生橡膠打底，加上瀝青防水涂料，粘貼厚3㎜玻璃纖維布作為防水層，這樣更有利于快速施工。也有在防水層與石板之間設(shè)置絕緣體層(成為緩沖帶)，可防止向上傳播的振動，并能防水、隔熱，還可在綠化位置的屋頂樓板上做PUK聚氨酯涂膜防水層，預(yù)防漏水。

　屋頂防水層無論采用哪種形式和材料，均構(gòu)成整個屋頂?shù)姆浪�排水系統(tǒng)，一切所需要的管道、煙道、排水孔、預(yù)埋鐵件及支柱等出屋頂?shù)脑O(shè)施，均應(yīng)在做屋頂防水層時妥善處理好其節(jié)點構(gòu)造，特別要注意與土壤的連接部分和排水溝水流終止的部分。整體剛性防水層往往因這些細小的構(gòu)造節(jié)點處理不當，而造成整個屋頂防水的失敗。另外，按常規(guī)設(shè)置縱橫分格縫，構(gòu)造復(fù)雜容易滲漏。安裝防水板時，當一塊防水板寬度不夠，需幾塊并排安放時，應(yīng)注意板與板之間的空隙也會為根生長提供潛在的空間。

　　施工方法以熱涂效果為佳，熱涂材料加溫后可滲透至縫隙。屋面的薄弱部分，如出氣孔道周圍、女兒墻周邊，應(yīng)加強處理。尤其是女兒墻周邊，防水層應(yīng)延伸上翻至墻上幾十厘米，超過將來花壇上層的位置，否則，極宜因此滲漏。防水層的厚度、層數(shù)都應(yīng)嚴格按照國家有關(guān)規(guī)定、規(guī)范施工、至少應(yīng)是“一布兩油”，即2層熱涂油質(zhì)材料，中間1層作“筋”的防水布料。防水處理竣工后應(yīng)以高標號水泥砂漿抹面，保護防水層。應(yīng)避免在潮濕條件下施工，屋面未干透也不宜施工。防水層做好后應(yīng)及時養(yǎng)護，蓄水后不得斷水。屋頂花園的各項園林工程和建筑小品只有在確認屋頂防水工程完整無損的條件下才施

　　3 工程實例

　　針對屋面滲漏問題，目前有人提出了“生態(tài)種植屋面復(fù)合排水呼吸系統(tǒng)”的概念。采用先進的屋面生態(tài)防水換氣導(dǎo)水技術(shù)，達到順應(yīng)自然的屋面防水的長期目標，其中心思想是“引導(dǎo)”，不與大自然相抗衡，而是通過導(dǎo)水、拍潮、換氣和植被的生態(tài)循環(huán)，解決保溫層內(nèi)積水飽和問題以及內(nèi)外溫差氣壓問題，達到隔水、防水、美化環(huán)境的多重目標。下面通過某大廈屋頂花園對該系統(tǒng)的應(yīng)用實例做詳細說明。

　　該系統(tǒng)是在原有防水設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，如圖1所示，即克服了卷材防水層的不足，又利用了種植層的隔熱保溫作用特點。其基理是客土層既是植被的培土層、排水層，又起到吸水、隔熱和保護屋面找坡層或基層的作用。植被吸收室內(nèi)排出的二氧化碳，呼出氧氣，同時又有吸收客土層中的水分的作用。因為植被能吸收太陽輻射的熱量，通過光合作用轉(zhuǎn)化為生化能，從而改變能量存在的形式。此外其表面的反射熱小，長波輻射小，冬季又有良好的保溫性能，所以植被也具有良好的熱工性能。通過排氣，可將室內(nèi)的潮濕水氣以及渾濁空氣向室外大氣排放，所排出的較溫暖且含二氧化碳的空氣又有利于植被的生長，室外新鮮空氣可同時從導(dǎo)管進入室內(nèi)，由此促進空氣流動，減緩室內(nèi)外氣壓差，減少甚至不再形成冷凝水積聚現(xiàn)象。屋面濾水層濾下的雨水，通過區(qū)間找平層縱橫交錯的排水槽系統(tǒng)迅速排泄，不會在屋面形成積水，故無水向下滲漏。屋面水箱連通若干根支管，在客土層內(nèi)分區(qū)布置，利用節(jié)水灌溉，在旱、夏季給植被層補充水分，有利于植被生長，植被生長又有利于夏季隔熱、降低室溫，如此形成一個大的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)

　　4 體會和總結(jié)

(1)建筑防水觀念應(yīng)該轉(zhuǎn)變。首先要提高防水技術(shù)重要性的認識。目前建筑技術(shù)和裝修標準在不斷提高，而國內(nèi)建筑防水的標準卻有所下降。過去屋面防水工程構(gòu)造價約占工程造價的5%～10%，而近年卻降為2%左右。國外建筑防水概念已在轉(zhuǎn)變，即不是只考慮一次性造價，而是綜合考慮防水工程造價和使用期，并且更加強調(diào)使用功能的提高。

　　(2)重視防水設(shè)計與施工工藝、防水材料與結(jié)構(gòu)及基層、施工時間與環(huán)境之間的匹配、協(xié)同和優(yōu)化，以求得最佳的防水效應(yīng)。因此，在建筑屋面的各項與屋頂防水層有關(guān)的設(shè)施時，均要在屋頂建筑結(jié)構(gòu)施工圖中給予表達，并有明確的防水構(gòu)造做法。

　　(3)合理的選材是達到技術(shù)經(jīng)濟綜合效果的關(guān)鍵。其主要原則是根據(jù)建筑物重要性選擇其結(jié)構(gòu)、地理位置、氣候條件、防水等級、防水層構(gòu)造、防水部位和細部構(gòu)造等;根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱卣鬟x擇防水材料;根據(jù)防水材料的性能、防水等級的要求，確定防水層的厚度。現(xiàn)在防水材料品種繁多，產(chǎn)品質(zhì)量差異很大。設(shè)計人員應(yīng)充分了解這些材料的性能，正確的選擇優(yōu)質(zhì)的防水材料，組成既經(jīng)濟合理，又能充分發(fā)揮效果的防水層。大型工程的屋面，特別是高層建筑的屋面應(yīng)選用高檔或中高檔的防水材料，使它與建筑物的等級、標準相適應(yīng)。

　防水是屋頂花園安全工作的核心。防水是屋頂花園安全工作的核心。防水工程質(zhì)量與設(shè)計施工和材料3方面都有密切關(guān)系。材料為基礎(chǔ)，設(shè)計為前提，施工為關(guān)鍵。為了搞好屋頂花園的防水工程，我們必須選擇質(zhì)量可靠的防水材料，作出合理的構(gòu)造，并把好施工質(zhì)量關(guān)。