論建筑防水設防思想的轉變
——從材料為主到適應主體功能為主
近代防水開始于三氈四油一砂防水，采用油氈熱瑪蹄脂疊層粘鋪工藝，材料單一，工藝單一。當時不管什么建筑防水，重要的工業建筑、住房或廁所都是千篇一律采用油氈防水。地下工程也只有采取這種唯一的防水材料。當時人們致力于研究油氈防水技術，通過全國調查，找出油氈防水的弱點：“鼓泡、開裂、流淌、脆斷”。制訂了解決通病的方法，全國編制了統一的防水圖集和施工操作規程，供設計、施工人員直接引用，照圖施工，取得了一定的成績。
八十年代至今，我國陸續引進和自行開發的新型防水材料達幾十種，開始應用于各類型工程及不同部位。由于經濟發展，建設規模擴大，建筑設計的個性化、多樣化更為突出，但是，人們還是習慣采用過去的研究方法，對新型防水材料怎樣全方位地用于防水的各個部位，還是沿用以材料為主線的防水設計的思想，規范也是按材料劃分為卷材防水、涂料防水、剛性防水等章節，突出了材料的地位和作用，采用單層卷材冷施工工藝、熱熔施工工藝、薄質多遍涂刷的涂料冷施工工藝等。人們還習慣編制標準圖供設計及施工直接引用。由于設計的個性化，多樣化，材料的多品種，用材組合的不同，無法直接引用標準圖集作為設計圖和施工圖使用，只能作為參考圖，施工者找不到完整的施工圖，按圖施工就成為空話，任意施工現象增多，防水工程質量就難以保證。在大量的滲漏工程面前，人們不得不思考和反省我們的設計思想。防水工程主體
是多種多樣，所處環境條件也是千變萬化的，應當根據工程設防主體的特點，從設防功能要求出發，來制訂防水設防方案，選用適應主體部位環境要求的、符合防水層功能要求的、符合施工工藝條件的、符合施工工程環境條件要求的防水材料。因此以適應和滿足防水主體功能設防要求的設計思想形成了，提出了適應防水功能要求的防水層就是最有效、最合理的防水方案，進行可靠性設計，在耐用年限內防水層就應該適應結構變形對防水層損害，抵御自然環境中熱、冷、雨雪、冰凍對防水層的老化損害，適應施工環境的要求，施工質量允許缺陷的概率和抵御施工和后期的踩踏、穿刺及蟲（菌）害，尤其在施工和使用過程中穿刺了防水層，也不應發生竄水滲漏。防水層為滿足防水功能目標要求，在可靠的前提下，選擇符合設防要求的防水材料，一種材料不能滿足功能要求時，就選用兩種材料復合，這種組合還要求選用的材料互補、相容，這才能達到防水設防的目標要求。
防水工程主體功能要求不同，主體部位環境條件不同，設防的防水方案就不同，施工工藝條件和施工工程環境條件不同，選用的材料也就不同，如表1所示。
表1 防水工程主體功能要求
|
部 位 |
功能要求 |
特點 |
選材要點 |
|
一
般
平
屋
面 |
·抗基層變形開裂，抗伸縮疲勞
·抗滲，耐干濕交替作用老化
·抵抗自然界老化，雨雪冰凍，酸雨，耐高低溫
·抗使用時、施工時穿刺
·抗相關層次損害
·抗材料自身老化收縮拉裂· |
·易被基層開裂拉裂
·易竄水
·屋面坡度小易積水
·施工時受大氣影響多
基面濕，高低溫影響大
·間歇性雨水，可能積水
·可能被穿刺 |
·與基層粘結性優，封閉基層不竄水
·抗裂優，抗高低溫優，耐穿刺優材料
·用足構造防水：結構找坡，倒置屋面，設保護層
·復合、互補、相容，涂卷結合，是涂層又是粘結層材料
·濕面可施工材料 |
|
行 地
車 下
重 室
載 頂
屋 板
面 |
·抗基層變形開裂，抗伸縮疲勞
·抗滲，耐干濕交替作用老化
·抵抗自然界老化，耐高低溫
·抗使用時、施工時穿刺
·抗相關層次損害
·抗材料自身老化收縮拉裂
·抗沖擊、振動疲勞
·細部構造密封· |
·有復土，有重載，有種植
·有剛性保護層埋壓，返修難
·有振動沖擊力
·長期潮濕或干濕交替
·溫度影響小 |
·與基層粘結優，封閉基層不竄水
·抗高低溫優，耐穿刺優材料
·用足構造防水：結構找坡，倒置屋面，設保護層
·復合、互補、相容，涂卷結合，是涂層又是粘結層材料
·濕面可施工材料
·抗裂優，抗拉伸疲勞優材料 |
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斜
屋
面 |
·基層要密封 ·抗下滑
·抵抗自然界老化，耐高低溫
·釘孔密封
·抗滲性能好
·抗相關層次損害 |
·排水暢，不積水
·下滑趨勢嚴重
·有瓦保護，或倒置
·結構基層密實性差
·瓦重量大 |
·與基層粘結性強材料
·強度較高，延伸較小材料
·溫感性小的材料
·密封性好的密封材料 |
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地
下
工
程
底
板 |
·抗滲性、耐水性佳，耐介質侵蝕優
·抗基層變形開裂，
·與防水砼粘結性強，不竄水
·防止施工承臺防水層被穿刺
·避免回填土下沉損害防水層 |
·受自然界老化小
·底板下可能形狀復雜，有梁有樁 ·基面潮濕
·承臺重量大，砼厚
·防水砼開裂無法避免
·承臺施工時易對防水層損害 |
·抗滲性、耐水性好材料
·濕面可施工材料
·與底板防水砼能粘結材料
·復雜基面宜采用涂料 |
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地下
工程
墻面 |
·抗滲性、耐水性佳，耐介質侵蝕優
·抗基層變形開裂，
·與防水砼粘結性別強，不竄水
·避免回填土下沉損害防水層 |
·受自然界老化小
·基面潮濕
·防水砼開裂無法避免
·垂直面施工難度大 |
·抗滲性、耐水性好材料
·濕面可施工材料
·與基層粘結優，封閉基層不竄水 |
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外
墻
面 |
·抗墻體開裂
·與基層面層粘結不脫落
·抵御自然界老化
·宜透氣不透水
·抗滲性能好 |
·排水暢，不積水
·基層變形開裂難避免
·面層材料種類多
·有外保溫層防脫落 |
·提高找平層抗裂性能
·有韌性或小延伸材料
·粘結力強材料
·無機材料和有機材料復合
·增加減少變形材料 |
|
室內
地面
墻面 |
·抗滲性能好
·與基層面層粘結不脫落
·耐介質侵蝕優 |
·面積小，工作面狹窄
·設備、管道、節點多
·通風條件差
·受自然界老化小 |
·抗滲性、耐介質侵蝕優材料
·適應基面材料
·無機材料和有機材料復合
·無揮發通風條成膜材料 |
|
水
池
防
水 |
·抗滲性、耐水性佳
·與基層面層粘結不脫落
·抗基層變形開裂， |
·長期積水，可能短期干燥
·有飾面層
·儲液池防侵蝕介質 |
·抗滲性、耐水性好材料
·無機材料和有機材料復合材料
·無揮發通風條成膜材料
·粘結力強材料 |
以防水主體功能要求和特點進行防水層設計，首先就要對設防主體按不同功能、特點要求進行分類，根據相同的功能、特點設計防水層和選用防水材料。因此，根據設防主體按不同功能、特點要求劃分設防主體。屋面工程可分為平屋面、斜坡屋面，上人、非上人、行車種植屋面，整體式、裝配式鋼筋混凝土結構，大跨度輕型結構，倒置式、正置式屋面，屋面面層狀況，地區自然環境條件，溫度、雨量等。根據以上各種條件，再進行組合后分類，見表2：
表2 屋面工程分類
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序 |
條件 |
分 類 |
|
1 |
合理使用年限 |
Ⅰ級25年 |
Ⅱ級15年 |
Ⅲ級10年 |
|
2 |
地區、
氣溫 |
－20℃
以下 |
0～－20℃ |
0℃以上、倒置式 |
|
3 |
使用
功能 |
一般平
屋面 |
使用平屋面(重載、種植) |
斜屋面 |
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4 |
結構層 |
整澆鋼筋混凝土 |
大跨度輕型屋面 |
特殊屋面 |
|
5 |
施工環境條件 |
潮濕
基層 |
無濕作業 |
養護期短 |
外墻可分為有保溫層、無保溫層，高層、低層建筑。根據以上各種條件，再進行組合后分類，見表3：
表3 外墻防水工程分類
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序 |
條件 |
分 類 |
|
1 |
外墻保溫 |
外保溫層 |
無外保溫層 |
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2 |
樓層高度、墻體材料 |
20m以上，輕質磚砌體 |
20m以下,砼、磚砌體 |
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3 |
面層材料 |
涂料 |
面磚 |
地下防水工程，以結構防水混凝土為主加迎水面柔性防水，分底板平整面、多梁板式和多樁、錨桿和側墻面防水，同時還考慮排水及水介質的影響。根據以上各種條件，再進行組合后分類，見表4：
表4 地下防水工程分類
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序 |
條件 |
分 類 |
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1 |
底面 |
平整底面 |
多梁、多樁底板 |
背水面設防 |
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2 |
墻面 |
平整面 |
|
背水面設防 |
室內防水工程，以廁所廚房間為主，有住宅小開間，公共大開間，有地面和墻面之別，根據以上各種條件，再進行組合后分類，見表5：
表5 室內防水工程分類
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序 |
條件 |
分 類 |
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1 |
地面 |
公共大開間 |
住宅小開間 |
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2 |
墻面 |
面磚 |
水泥砂漿 |
防水工程設計，應先采取構造防水措施，選擇適應的構造來進行防水，以提高防水工程的可靠性和防水工程質量。然后采取材料防水，即首先應將基層的毛細孔及微細裂縫封閉，并能抵御結構開裂產生的拉裂與基層粘結不竄水。再者，就應選用有一定強度，延伸率，粘結力，高低溫適應性，耐穿刺、耐老化的卷材或涂料，組成復合互補、相容的防水層。并保證一定厚度。局部需要增強的部位應采用涂料增強。并做好保護層加以保護。
防水層的設計，應根據防水工程主體功能要求、主體部位環境條件，施工工藝條件和施工工程環境條件的要求，再根據防水層的需要來選擇防水材料，防水材料必須適應工程要求，而不能以材料為主線，要求主體部位環境條件，施工工藝條件和施工工程環境條件來適應材料性能。設計防水層和選材雖有其共性，但個性還是很突出的。如斜坡屋面排水快，不積水，防水層可以薄些，材料不應是熱感性大、強度和粘結力低的瀝青基材料。屋面和墻面設防和用材區別就更大了，大部分卷材都不能適用于墻面，這已是基本常識了。屋面與地下工程更有所不同，地下有堅固的、防水能力很強的防水混凝土，但他長期浸泡在水中，受自然界影響小，而不易修補，所以其耐水性是首位的，要和防水混凝土粘結牢固。而屋面則變形大，受自然界影響大，要求材料的變形能力大，受自然界老化下降率要低，耐刺性好。根據地下工程功能要求特點劃分為迎水面、背面防水，平整底板面和多梁，多樁式底面防水，側墻面防水，后者只能用涂料，選用卷材就得不償失。地區的氣溫差別大，要求材料的低溫性能也應有別。室內面積小，受自然界影響小，受水浸害也小，設防就較簡單了。以上都說明不同設防主體，不同環境條件設計的防水層和用材是不同的，這才是適應的、最合理的、最經濟的設防方案。
