《坡屋面工程技术规范》防水设计施工要点——王天教授资料.ppt

坡屋面工程技术规范坡屋面工程技术规范防水设计施工要点防水设计施工要点王王天教授天教授一、坡屋面工程技术规范编制目的意义二、坡屋面工程材料三、坡屋面防水等级划分四、坡屋面的坡度五、坡屋面包含的层次六、坡屋面防水材料与坡度关系七、坡屋面防水垫层八、关于强制性条文九、坡屋面通风做法十、坡屋面的抗风揭十一、坡屋面天沟防水设计十二、坡屋面檐口防冰坝问题目 录坡屋面工程技术规范概况 坡屋面工程技术规范是根据建设部建标函200584号“建设部关于印发2005年工程建设标准制订、修订计划”批准的，由中国建筑防水协会主编。目前，该规范已上报住建部标准定额司。坡屋面工程技术规范主要内容有：总则、术语、基本规定、坡屋面工程材料、防水垫层、沥青瓦屋面、块瓦屋面、波形瓦屋面、金属板屋面、防水卷材屋面、装配式轻型坡屋面等内容。其中，有四条涉及了防水设计、安全的强制性条文。一、坡屋面工程技术规范编制目的意义 坡屋面的防水过去没有完善的规范，仅在屋面工程技术规范GB50345的第十章较简单的制定了一些条文，随着坡屋面工程材料和坡屋面工程施工技术的发展，这些条文已不足以对坡屋面工程施工提供实际的指导作用。坡屋面工程技术规范是在总结国内坡屋面工程的设计、施工和验收经验的基础上，并参考国内外先进技术而制定的。可以对坡屋面工程的设计、施工提供技术指导，确保坡屋面工程质量。本规范不适用于膜结构、玻璃采光、小青瓦和古建筑琉璃瓦等屋面构造形式。二、坡屋面工程材料1 防水垫层1.1防水垫层包括的材料种类有：1 沥青类防水垫层：自粘聚合物沥青防水垫层、聚合物改性沥青防水垫层、波形沥青通风防水垫层等；2 高分子类防水垫层：铝箔复合隔热防水垫层、塑料防水垫层、透汽防水垫层和聚乙烯丙纶防水垫层等；3 防水卷材和防水涂料。目前有JC/T 1067坡屋面用防水材料 聚合物改性沥青防水垫层和JC/T 1068坡屋面用防水材料 自粘聚合物沥青防水垫层两个防水垫层标准。我们还将陆续制定其他的防水垫层类产品标准以适应坡屋面的要求。本规范所列的防水垫层是目前常见的类型。此外，现有的具有国家和行业标准的的防水卷材和防水涂料，也可以作为防水垫层使用。二、坡屋面工程材料1.2 一级设防瓦屋面的主要防水垫层种类和厚度 防水等级为一级设防的沥青瓦、块瓦和波形瓦屋面，主要防水垫层种类和厚度如右表：用于屋面防水等级为一级设防的防水垫层具有较高的防水能力和较长的使用寿命，可用于一级防水等级设防的防水垫层也可用于二级防水等级设防。防水垫层种类厚度（mm）自粘聚合物沥青防水垫层1.0聚合物改性沥青防水垫层2.0波形沥青通风防水垫层2.4SBS、APP改性沥青防水卷材3.0自粘聚合物改性沥青防水卷材1.5高分子类防水卷材1.2高分子类防水涂料1.5沥青类防水涂料2.02 保温隔热材料 坡屋面保温隔热材料可采用硬质聚苯乙烯泡沫塑料保温板、硬质聚氨酯泡沫保温板、喷涂硬泡聚氨酯、岩棉、矿渣棉或玻璃棉等。不宜采用散状保温隔热材料。坡屋面采用的保温隔热材料种类很多，标准中仅列出了常用的板状保温隔热材料。由于是坡屋面，散状保温隔热材料会滑动，不能保证厚度的均匀性，故不宜采用。保温隔热板材也可以选用酚醛泡沫板、聚异氰脲酸酯泡沫板（PIR）等。这些板材是发达国家普遍使用的阻燃性较好的保温隔热材料，目前国内已开始使用此类材料，但没有相关的产品标准。二、坡屋面工程材料2 保温隔热材料 保温隔热材料的表观密度不应大于250kg/m3。装配式轻型坡屋面宜采用轻质保温隔热材料，表观密度不宜大于70kg/m3。大跨度屋面都是轻型结构，为了保证保温隔热效果和满足荷载要求，保温隔热材料的表观密度不宜太高。岩棉、矿渣棉表观密度较大，本规范规定为不应大于250/m3。对于装配式轻型坡屋面和平改坡屋面，采用内保温时，保温隔热材料不受压，可以采用较低的密度，以降低屋面的荷载。二、坡屋面工程材料3 其他材料4 其他还有：沥青瓦、块瓦、波形瓦、金属板、防水卷材、装配式轻型坡屋面材料、泛水材料、机械固定件、顺水条和挂瓦条等材料。特别注意：涉及的防水卷材均为单层使用，因此对防水卷材的物理性能指标提出了更高的要求，特别是耐老化性和耐久性，所以将防水卷材人工气候老化试验的辐照时间定为2500h，辐照强度约为5250 MJ/。采用机械固定的单层防水卷材应选用具有内增强的产品。二、坡屋面工程材料三、坡屋面防水等级划分1 GB50345-2004中对屋面等级和设防要求的规定 三、坡屋面防水等级划分2 正在修订的GB50345中对屋面等级和设防要求的规定 4.6.1屋面工程应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求以及屋面设计使用年限，按不同防水等级进行设防，屋面防水等级和设防要求应符合表4.6.1的规定。表4.6.1 屋面防水等级和设防要求防水等级建筑类别防水层设计使用年限级重要建筑和高层建筑20年级一般建筑10年注：特别重要的和有特殊要求的屋面工程，设计单位制订专项防水设计方案。3坡屋面工程技术规范中的坡屋面防水等级 3.2.3坡屋面工程设计应根据建筑物的性质、重要程度、地域环境、使用功能要求以及依据屋面防水层设计使用年限，分为一级防水和二级防水，并符合表3.2.3的规定。三、坡屋面防水等级划分表3.2.3 坡屋面防水等级 项 目坡屋面防水等级屋面防水等级一级二级防水层设计使用年限 20年10年注：1 大型公共建筑、医院、学校等重要建筑屋面的防水等级为一级，其它为二级；2 工业建筑屋面的防水等级按使用要求确定。本规范把坡屋面防水等级分为两级，不再沿用传统的四级分级方法。因为IV级建筑是临时性的，不必定级，I级建筑较少，一般采取特殊防水设计满足使用年限的要求。坡屋面的防水等级分为两级，较为重要的建筑屋面防水等级为一级，如大型公共建筑、博物馆、医院、学校等的建筑屋面。一般工业民用建筑屋面为二级。同时也可根据业主要求增强防水功能及设计使用年限。三、坡屋面防水等级划分定义：坡屋面：坡度大于3%的屋面。规范所指的坡屋面，是与平屋面相对而言的，坡度低于3%的屋面一般称为平屋面，坡度不小于3%的屋面称为坡屋面。弧形屋顶的拱顶坡度小于3%，但也属于坡屋面。四、坡屋面的坡度五、坡屋面包含的层次 坡屋面工程主要包含：防水层、透汽层、隔热层、防水垫层、持钉层、保温层，还有吸音层、通风层或隔音层等 根据建筑物高度、风力、环境等因素，确定坡屋面类型、坡度和防水垫层，并应符合表3.2.4的规定。表3.2.4 屋面类型、坡度和防水垫层六、坡屋面防水材料与坡度关系坡度与垫层屋面类型沥青瓦屋面块瓦屋面波形瓦屋面金属板屋面防水卷材屋面 装配式轻型坡屋面压型金属板屋面夹芯板屋面适用坡度（%）20302055320防水垫层应选应选应选一级应选二级宜选-应选可选择的防水材料有，沥青瓦、块瓦、波形瓦（不含装饰瓦）、金属板材、防水卷材。防水材料不同，要求屋面坡度大小不同 屋面材料品种是按照坡屋面的主要类型列出的。坡度是根据屋面的构造特点和排水能力确定的。防水垫层的选择是考虑了屋面构造和屋面材料自身的防水能力。不适用于装饰性屋面材料。六、坡屋面防水材料与坡度关系七、坡屋面防水垫层1 防水垫层定义 坡屋面中通常铺设在瓦材或金属板下面的防水材料。顾名思义，防水垫层是垫在块瓦、沥青瓦或波形瓦之下同时起到防水功能的材料。本规范中的防水垫层是作为辅助防水材料和次防水层，专指用于坡屋面的防水材料，可视为次防水层的构造层次，置于保温层下时可视为隔汽层。防水垫层是传统做法，对于坡屋面防水隔热起到重要作用。同时，防水垫层还可以使瓦材铺设平整、稳定，并起隔离、隔潮、隔热、通风和施工早期保护等作用。七、坡屋面防水垫层2防水垫层在瓦屋面构造层次中的位置 2.1 防水垫层铺设在瓦材和屋面板之间（图1）；屋面为内保温隔热构造。七、坡屋面防水垫层2 防水垫层在瓦屋面构造层次中的位置 2.2 防水垫层铺设在持钉层和保温隔热层之间（图2），在防水垫层上铺设配筋细石混凝土持钉层。七、坡屋面防水垫层2 防水垫层在瓦屋面构造层次中的位置 32.3 防水垫层铺设在保温隔热层和屋面板之间（图3）；瓦材固定在配筋细石混凝土持钉层上。七、坡屋面防水垫层2 防水垫层在瓦屋面构造层次中的位置 32.4 防水垫层或隔热防水垫层铺设在挂瓦条和顺水条之间（图4），防水垫层呈下垂凹形。七、坡屋面防水垫层2 防水垫层在瓦屋面构造层次中的位置 32.5 波形沥青通风防水垫层，铺设在挂瓦条和保温隔热层之间（图5）。八、关于强制性条文3.2.10 屋面坡度大于100%以及大风和地震设防烈度为7度以上的地区，应采取加强瓦材固定等防止瓦材下滑的措施。由于瓦材在此环境下容易脱落，产生安全隐患，必须采取加固措施。块瓦和波形瓦一般用金属件锁固，沥青瓦一般用满粘和增加固定钉的措施。八、关于强制性条文 3.2.17 严寒和寒冷地区的坡屋面檐口部位应采取防冰雪融坠的安全措施。严寒和寒冷地区冬季屋顶积雪较大，当气温升高时，屋顶的冰雪下部融化，大片的冰雪会沿屋顶坡度方向下坠，易造成安全事故。因此应采取相应的安全措施，如在临近檐口的屋面上增设挡雪栅栏或加宽檐沟等措施。八、关于强制性条文3.2.17 3.3.12 坡屋面工程施工应符合下列规定：1 屋面周边和预留孔洞部位必须设置安全护栏和安全网或其他防止坠落的防护措施；2 屋面坡度大于30%时，应采取防滑措施；3 施工人员应戴安全帽，系安全带和穿防滑鞋；4 雨天、雪天和五级风及以上时不得施工；5 施工现场应设置消防设施，并应加强火源管理。坡屋面施工时，由于屋面具有一定坡度，易发生施工人员安全事故，所以本条作为强制性条文。2 当坡度大于30%时，人和物易滑落，故应采取防滑措施。八、关于强制性条文10.2.1 单层防水卷材的厚度和搭接宽度应符合表10.2.1-1和表10.2.1-2的规定：表10.2.1-1 单层防水卷材厚度（mm）防水卷材名称一级防水厚度二级防水厚度高分子防水卷材1.51.2弹性体、塑性体改性沥青防水卷材5八、关于强制性条文10.2.1 单层防水卷材的厚度和搭接宽度应符合表10.2.1-1和表10.2.1-2的规定：表10.2.1-2 单层防水卷材搭接宽度（mm）防水卷材名称长边、短边搭接方式满粘法机械固定法热风焊接搭接胶带无覆盖机械固定垫片有覆盖机械固定垫片无覆盖机械固定垫片有覆盖机械固定垫片高分子防水卷材8080且有效焊缝宽度25120且有效焊缝宽度25120且有效粘结宽度75200且有效粘结宽度150弹性体、塑性体改性沥青防水卷材10080且有效焊缝宽度40120且有效焊缝宽度40-单层防水卷材的屋面对防水卷材的材料要求高于平屋面用防水卷材，特别是对其耐候性、机械强度和尺寸稳定性等指标有较高要求。并非所有防水卷材都能单层使用。单层防水卷材应满足使用年限的要求，还应达到表10.2.1-1要求的厚度，不得折减。尤其是改性沥青防水卷材，不管是一级还是二级都要达到5mm的厚度。单层防水卷材搭接宽度既与搭接处防水质量有关,也与抗风揭有关。采用满粘法施工时，由于防水卷材全面积粘结在基层上，可起到抗风揭作用，此时高分子防水卷材长短边搭接宽度不应小于80mm、改性沥青防水卷材长短边搭接宽度不应小于100mm。八、关于强制性条文 采用机械固定法施工热风焊接防水卷材时，大面积是空铺的，为起到抗风揭作用和确保防水质量，高分子防水卷材长短边搭接宽度不应小于80mm，有效焊缝不应小于25mm；改性沥青防水卷材长短边搭接宽度不应小于80mm，有效焊缝不应小于40mm。当搭接部位需要覆盖机械固定垫片时，搭接宽度应按表10.2.1-2的要求增加搭接宽度。一般情况下，PVC、TPO等高分子防水卷材既采用热风焊接搭接，也可以采用双面自粘搭接胶带搭接；三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材不能采用热风焊接方式搭接，只能采用双面自粘搭接胶带搭接，搭接宽度应按表10.2.1-2中的规定执行。八、关于强制性条文九、坡屋面通风做法 夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区坡屋面的节能措施宜采用通风屋面、带铝箔的封闭空气间层或屋面种植等，并应符合民用建筑热工设计规范GB 50176的相关规定。通风防水垫层，铺设在挂瓦条和保温隔热层之间 通风屋脊构造（图7.3.1）应符合下列规定：1 防水垫层做法按本规范第5.3.1条的规定执行；2 屋脊瓦采用与主瓦相配套的配件脊瓦；3 托木支架和支撑木固定在屋面板上，脊瓦固定在支撑木上；4 耐候型通风防水自粘胶带铺设在脊瓦和块瓦之间。九、坡屋面通风做法十、坡屋面的抗风揭1 定义抗风揭：阻抗由风力产生的对屋面向上荷载的措施。屋面风荷载影响因素包括气候、地形、环境、建筑物高度、坡度、粗糙度等，采取的措施主要有机械固定、满粘、压顶等。风揭会造成坡屋面系统破坏，危害建筑安全，影响使用功能，因此必须引起重视。为安全起见，应根据设计要求进行屋面系统的抗风揭试验，验证是否符合屋面风荷载设计要求。十、坡屋面的抗风揭2 抗风揭一般规定3.2.9 坡屋面应按建筑结构荷载规范GB 50009进行风荷载计算。沥青瓦屋面、金属板屋面和防水卷材屋面应按设计要求提供抗风揭试验验证报告。目前，屋面风荷载有设计和计算要求，但没有要求验证设计结果，无法确定其安全性，所以要求进行抗风揭试验，通过抗风揭试验，来验证设计选用的保温隔热、隔汽、防水材料和机械固定件组成的屋面系统的抗风荷载的能力。目前，沥青瓦屋面、金属板屋面和防水卷材屋面有已相应的抗风揭试验标准。十、坡屋面的抗风揭3 单层屋面抗风揭要求10.2.3 机械固定屋面系统的风荷载设计应符合下列规定：1 按工程所在地区的最大风力、建筑物高度、屋面坡度、基层状况、卷材性能、建筑环境、建筑形式等因素，按照建筑结构荷载规范GB 50009进行风荷载计算；2 应对设计选定的防水卷材、保温隔热材料、隔汽材料和机械固定件组成的屋面系统进行抗风揭试验，试验结果应满足风荷载设计要求；3 根据风荷载设计计算和试验数据，确定屋面檐角区、檐边区、中间区固定件的布置间距。十、坡屋面的抗风揭在机械固定单层防水卷材屋面系统中，风荷载设计至关重要。屋面的抗风揭的能力是由屋面防水卷材、保温隔热材料、隔汽材料机械固定件和压型钢板等组成的屋面系统共同承担的。因此，要考虑整个屋面系统的抗风揭能力，即不仅要考虑选用具有内增强的防水卷材，而且还要考虑选用符合设计强度要求的保温隔热材料、机械固定件和压型钢板等，根据屋面风荷载的分布，设计屋面檐角、边檐及屋面中间区机械固定钉的分布和数量、钉距等；然后，还要通过屋面系统抗风揭试验来验证选用的屋面系统材料是否满足风荷载设计要求。十、坡屋面的抗风揭单层防水卷材屋面系统抗风揭性能试验方法可参照聚氯乙烯（PVC）防水卷材GB12952规定的抗风揭试验方法。抗风揭试验目前有静态法（GB12952附录A）和动态法（GB12952附录B），国外静态法一般取安全系数为2，动态法一般取安全系数为1.5。抗风揭模拟试验得到的抗风揭结果不应小于风荷载设计值乘以安全系数的积。十一、坡屋面天沟防水设计1 天沟部位构造 十一、坡屋面天沟防水设计1 天沟部位构造 十一、坡屋面天沟防水设计沥青瓦搭接式天沟十一、坡屋面天沟防水设计沥青瓦编织式天沟十一、坡屋面天沟防水设计沥青瓦敞开式天沟十二、坡屋面檐口防冰坝问题1 冰坝定义 冰坝：在屋面檐口部位结冰形成的挡水冰体。依据发达国家相关建筑规范的规定，在冬季最冷月平均温度等于或低于-4或在檐口有可能结冰并形成冰坝返水的区域或部位，应采取防冰坝措施。防冰坝措施可以是在檐口部位增设一道自粘性改性沥青防水垫层，以防止形成冰坝时，汇集在冰坝处的返水倒流进瓦片搭接部位，造成屋面渗漏。十二、坡屋面檐口防冰坝问题2 关于防冰坝的一般规定3.2.16 冬季最冷月平均气温低于-4的地区或檐口结冰严重的地区，檐口部位应增设一层防冰坝返水的自粘或满粘防水垫层。增设的防水垫层应从檐口向上延伸，并超过外墙中心线不少于1000 mm。严寒地区的房屋檐口部位容易产生冰坝积水，冰坝是在屋面檐口形成的阻水冰体，它阻止融化的雪水顺利沿屋面坡度方向流走。滞留的屋面积水倒流，造成屋面渗漏，墙面、吊顶、保温层或其他部位潮湿。防冰坝部位增设满粘防水垫层可避免冰坝积水返流。作者简介作者简介 王王 天，天，河北沧州人，1938年生，1964年毕业于武汉城市建设学院建工系（现武汉理工大学)，毕业后在建工部设计院从事建筑设计，1980年起专事建筑防水设计研究。参与编制屋面工程技术规范、建筑防水工作手册、北京防水施工培训教材及防水论文集多册。合写建筑工程常见规范问答，独著建筑防水一书，另有防水论文多篇。个人专著大木作静力研究，其他建筑论文七十余篇。通讯地址：通讯地址：100831 100831 北京市三里河路北京市三里河路1111号号 电电 话话:010-88363465:010-88363465谢谢大家!结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！47