4.11.1 屋面的槽口、檐沟和天沟、女儿墙和山墙、水落口、变形缝、伸出屋面管道、屋面出入口、反梁过水孔、设施基座、屋脊、屋顶窗等部位,是屋面工程中最容易出现渗漏的薄弱环节。据调查表明,屋面渗漏中70%是由于细部构造的防水处理不当引起的,说明细部构造设防较难,是屋面工程设计的重点。

    随着建筑的大型化和复杂化以及屋面功能的增加,除上述常见的细部构造外,在屋面工程中出现新的细部构造形式也是很正常的,因此本规范未规定的新的细部构造应根据其特征进行设计。

    本规范在有关细部构造中所示意的节点构造,仅为条文的辅助说明,不能作为设计节点的构造详图。

4.11.2 屋面的节点部位由于构造形状比较复杂,多种材料交接,应力、变形比较集中,受雨水冲刷频繁,所以应局部增强,使其与大面积防水层同步老化。增强处理可采用多道设防、复合用材、连续密封、局部增强。细部构造设计是保证防水层整体质量的关键,同时应满足使用功能、温差变形、施工环境条件和工艺的可操作性等要求。

4.11.3 参见本规范第4.6.3条的条文说明。

4.11.4 屋面的节点部位往往形状比较复杂,设计时可采用不同的保温材料与大面的保温层衔接,形成连续保温层,防止热桥的出现。节点部位保温材料的选择,应充分考虑保温层设置的可能性和施工的可行性。保证热桥部位的内表面温度不低于室内空气的露点温度。

4.11.5 滴水处理的目的是为了阻止槽口、檐沟外侧下端等部位的雨水沿板底流向墙面而产生渗漏或污染墙面;如滴水槽的宽度和深度太小,雨水会由于虹吸现象越过滴水槽,使滴水处理失效,故规定滴水槽的最小尺寸。

4.11.6 檐口部位的卷材防水层收头和滴水是檐口防水处理的关键,空铺、点粘、条粘的卷材在檐口端部800mm范围内应满粘,卷材防水层收头压入找平层的凹槽内,用金属压条钉压牢固并进行密封处理,钉距宜为500mm~800mm,防止卷材防水层收头翘边或被风揭起。从防水层收头向外的檐口上端、外檐至檐口下部,均应采用聚合物水泥砂浆铺抹,以提高檐口的防水能力。由于檐口做法属于无组织排水,檐口雨水冲刷量大,为防止雨水沿檐口下端流向外墙,檐口下端应同时做鹰嘴和滴水槽。

4.11.7 涂膜防水层与基层粘结较好,在檐口处涂膜防水层收头可以采用涂料多遍涂刷,以提高防水层的耐雨水冲刷能力,防止防水层收头翘边或被风揭起。檐口端部和滴水处理方式参见本规范第4.11.6条的条文说明。

4.11.8、4.11.9 瓦屋面下部的防水层或防水垫层可设在保温层的上面或下面,并应做到檐口的端部。烧结瓦、混凝土瓦屋面的瓦头,挑出檐口的长度宜为50mm~70mm,主要是防止雨水流淌到封檐板上;沥青瓦屋面的瓦头,挑出檐口的长度宜为10mm~20mm,应沿檐口铺设金属滴水板,并伸入沥青瓦下宽度不应小于80mm,主要是有利于排水。

4.11.10 为防止雨水从金属屋面板与外墙的缝隙进入室内,规定金属板材挑出屋面檐口的长度不得小于200mm,并应设置檐口封檐板。

4.11.11 檐沟和天沟是排水最集中的部位,本条规定檐沟、天沟应增铺附加层。当主体防水层为卷材时,附加层宜选用防水涂膜,既适应较复杂的施工,又减少了密封处理的困难,形成优势互补的涂膜与卷材复合;当主体防水层为涂膜时,沟内附加层宜选用同种涂膜,但应设胎体增强材料。檐沟、天沟与屋面交接处,由于构件断面变化和屋面的变形,常在此处发生裂缝,附加层伸入屋面的宽度不应小于250mm。屋面如不设保温层,则屋面与檐沟、天沟的附加层在转角处应空铺,空铺宽度宜为200mm,以防止基层开裂造成防水层的破坏。

    檐沟防水层收头应在沟外侧顶部,由于卷材铺贴较厚及转弯不服帖,常因卷材的弹性发生翘边脱落,因此规定卷材防水层收头应采用压条钉压固定,密封材料封严。涂膜防水层收头用涂料多遍涂刷。

    从防水层收头向外的檐口上端、外檐至檐口下部,均应采用聚合物水泥砂浆铺抹,以提高檐口的防水能力。为防止沟内雨水沿檐沟外侧下端流向外墙,檐沟下端应做鹰嘴或滴水槽。

    当檐沟外侧板高于屋面结构板时,为防止雨水口堵塞造成积水漫上屋面,应在檐沟两端设置溢水口。

    檐沟和天沟卷材铺贴应从沟底开始,保证卷材应顺流水方向搭接。当沟底过宽,在沟底出现卷材搭接缝时,搭接缝应用密封材料密封严密,防止搭接缝受雨水浸泡出现翘边现象。

4.11.12 瓦屋面的檐沟和天沟应增设防水附加层,由于檐沟大都为悬挑结构,为增加内檐板上部防水层的抗裂能力,附加层应盖过内檐板,故规定附加层应伸入屋面500mm以上。为使雨水顺坡落入檐沟或天沟,防止爬水现象,本条规定了烧结瓦、混凝土瓦伸入檐沟、天沟的尺寸要求。

4.11.13 本条第1~4款参见本规范第4.11.12条的条文说明。
    天沟内沥青瓦铺贴的方式有搭接式、编织式和敞开式三种。采用搭接式或编织式铺贴时,沥青瓦及其配套的防水层或防水垫层铺过天沟,因此只需在天沟内增设1000mm宽的附加层。敞开式铺设时,天沟部位除了铺设1000mm宽附加层及防水层或防水垫层外,应在上部再铺设厚度不小于0.45mm的防锈金属板材,并与沥青瓦顺流水方向搭接,保证天沟防水的可靠性。

4.11.14 女儿墙防水处理的重点是压顶、泛水、防水层收头的处理。

    压顶的防水处理不当,雨水会从压顶进入女儿墙的裂缝,顺缝从防水层背后渗入室内,故对压顶的防水做法作出具体规定。

    低女儿墙的卷材防水层收头宜直接铺压在压顶下,用压条钉压固定并用密封材料封闭严密。高女儿墙的卷材防水层收头可在离屋面高度250mm处,采用金属压条钉压固定,钉距不宜大于800mm,再用密封材料封严,以保证收头的可靠性;为防止雨水沿高女儿墙的泛水渗入,卷材收头上部应做金属盖板保护。

    根据多年实践证实,防水涂料与水泥砂浆抹灰层具有良好的粘结性,所以在女儿墙部位,防水涂料一直涂刷至女儿墙或山墙的压顶下,压顶也应作防水处理,避免女儿墙及其压顶开裂而造成渗漏。

4.11.15 瓦屋面及金属板屋面与突出屋面结构的交接处应作泛水处理。

    烧结瓦、混凝土瓦屋面的泛水是最易渗漏的部位,聚合物水泥砂浆具有一定的韧性,用于泛水处理可以防止开裂引起的泛水渗漏。

    沥青瓦屋面的泛水部位可增设附加层进行增强处理,收头参照女儿墙的做法。

    金属板屋面山墙泛水采用铺钉金属泛水板的形式,金属泛水板之间应顺流水方向搭接;金属泛水板的作用效果和可靠性,取决于泛水板与墙体的搭接宽度和收头做法、泛水板与金属屋面板搭盖宽度和连接做法,本条均作了具体规定。

4.11.16 重力式排水为传统的排水方式,水落口材料包括金属制品和塑料制品两种,其排水设计、施工都有成熟的经验和技术。

    水落口应牢固固定在承重结构上,否则水落口产生的松动会使水落口与混凝土交接处的防水设防破坏,产生渗漏现象。

    水落口高出天沟及屋面最低处的现象一直较为普遍,究其原因是在埋设水落口或设计规定标高时,未考虑增加的附加层和排水坡度加大的尺寸。因此规定水落口杯必须设在沟底最低处,水落口埋设标高应根据附加层的厚度及排水坡度加大的尺寸确定。

    对于水落口处的防水构造,采取多道设防、柔性密封、防排结合的原则处理。在水落口周围500mm的排水坡度应不小于5%,坡度过小,施工困难且不易找准;采取防水涂料涂封,涂层厚度为2mm,相当于屋面涂层的平均厚度,使它具有一定的防水能力,防水层和附加层伸入水落口杯内不应小于50mm,避免水落口处的渗漏发生。

4.11.17 虹吸式排水方式是近年新出现的排水方式,具有排水速度快、汇水面积大的特点。水落口部位的防水构造和部件都有相应的系统要求,因此设计时应根据相关的要求进行专项设计。

4.11.18 变形缝的防水构造应能保证防水设防具有足够的适应变形而不破坏的能力。变形缝的泛水墙高度规定是为了防止雨水漫过泛水墙,泛水墙的阴角部位应按照泛水做法要求设置附加层。防水层的收头应铺设或涂刷至泛水墙的顶部。

    变形缝中应预填不燃保温材料作为卷材的承托,在其上覆盖一层卷材并向缝中凹伸,上放圆形的衬垫材料,再铺设上层的合成高分子卷材附加层,使其形成Ω形覆盖。

    等高的变形缝顶部加盖钢筋混凝土或金属盖板加以保护。高低跨变形缝的附加层和防水层在高跨墙上的收头应固定牢固、密封严密;再在上部用固定牢固的金属盖板保护。

4.11.19 为确保屋面工程质量,对伸出屋面的管道应做好防水处理,规定管道周围的找平层应抹出不小于30mm的排水坡,并设附加层做增强处理;防水层应铺贴或涂刷至管道上,收头部位距屋面不宜小于250mm;卷材收头应用金属箍或铁丝紧固,密封材料封严。充分体现多道设防和柔性密封的原则。

4.11.20 伸出屋面烟囱在坡屋面中是常见,另外坡屋面上的排气道也常做成与烟囱相似的形式,由于有突出屋面结构的存在,其阴角处容易产生裂缝,防水施工也相对困难,因此在泛水部位应增设附加层,防水层收头采用金属压条钉压固定。另外为避免烟囱迎水面产生积水现象,应在迎水面中部抹出分水线,向两侧抹出一定的排水坡度,使雨水从两侧排走。

4.11.21 屋面垂直出入口应防止雨水从盖板下倒灌入室内,故规定泛水高度不得小于250mm,泛水部位变形集中且难以设置保护层,故在防水层施工前应先做附加增强处理,附加层的厚度和尺寸应符合条文规定。防水层的收头于压顶圈下,使收头的防水设防可靠,不会产生翘边、开口等缺陷。

4.11.22 屋面水平出入口的设防重点是泛水和收头,泛水要求与垂直出入口基本相同。防水层应铺设至门洞踏步板下,收头处用密封材料封严,再用水泥砂浆保护。

4.11.23 反梁在现代建筑中越来越多,按照排水设计的要求,大部分反梁中需设置过水孔,使雨水能流向水落口及时排走。反梁过水孔的孔底标高应与两侧的檐沟底面标高一致,由于檐沟有坡度要求,因此每个过水孔的孔底标高都是不同的,施工时应预先根据结构标高、保温层厚度、找坡层厚度等计算出每个过水孔的孔底标高,再进行过水孔管的安设。

    结构设计一般不允许在反梁上开设过大的孔洞,因此过水孔宜采用预埋管道的方式,为保证过水孔排水顺畅,规定了过水孔的最小尺寸。由于预埋管道与周边混凝土的线膨胀系数不同,温度变化时管道两端周围与混凝土接触处易产生裂缝,故管道口四周应预留凹槽用密封材料封严。

4.11.24 由于大型建筑和高层建筑日益增多,在屋面上经常设置天线塔架、擦窗机支架、太阳能热水器底座等,这些设施有的搁置在防水层上,有的与屋面结构相连。若与结构相连时,防水层应包裹基座部分,设施基座的预埋地脚螺栓周围必须做密封处理,防止地脚螺栓周围发生渗漏。

4.11.25 搁置在防水层上的设备,有一定的质量和振动,对防水层易造成破损,因此应按常规做卷材附加层,有些质量重、支腿面积小的设备,应该做细石混凝土垫块或衬垫,以免压坏防水层。

4.11.26 烧结瓦或混凝土瓦屋面的脊瓦与坡面瓦之间的缝隙,一般采用聚合物水泥砂浆填实抹平,脊瓦下端距坡面瓦的高度不宜超过80mm,一是考虑施工操作,二是防止砂浆干缩开裂导致雨水流入而造成渗漏,并根据烧结瓦和混凝土瓦的特性,规定了脊瓦与坡面瓦的搭盖宽度。

4.11.27 本条是根据沥青瓦的特性规定了脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度,肪止搭盖宽度过小,脊瓦易被风掀起。

4.11.28 金属板材屋面的屋脊部位应用金属屋脊盖板,以免盖板下凹;板材端头应设置堵头板,防止施工过程中或渗漏时雨水流入金属板材内部。

4.11.29 烧结瓦或混凝土瓦屋面,屋顶窗的窗料及金属排水板、窗框固定铁脚、窗口防水卷材、支瓦条等配件,可由屋顶窗的生产厂家配套供应,并按照设计要求施工。

4.11.30 沥青瓦屋面,屋顶窗的窗料及金属排水板、窗框固定铁脚、窗口防水卷材等配件,可由屋顶窗的生产厂家配套供应,并按照设计要求施工。

4.10.1 玻璃采光顶是指由直接承受屋面荷载和作用的玻璃透光面板与支承体系所组成的围护结构,与水平面的夹角小于75°的围护结构和装饰性结构。玻璃采光顶作为建筑的外围护结构,其造型是建筑设计的重要内容,设计者不仅要考虑建筑造型的新颖、美观,还要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素,需重点对结构类型、材料和细部构造方面进行设计。

    玻璃采光顶的支承结构主要有钢结构、钢索杆结构、铝合金、结构等,采光顶的支承形式包括桁架、网架、拱壳、圆穹等;玻璃采光顶应按围护结构设计,主要承受自重以及直接作用于其上的风雪荷载、地震作用、温度作用等,不分担主体结构承受的荷载或地震作用。玻璃采光顶应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能够适应主体结构的变形及承受可能出现的温度作用。同时,玻璃采光顶的构造设计除应满足安全、实用、美观的要求外,尚应便于制作、安装、维修保养和局部更换。

4.10.2 玻璃采光顶的物理性能主要包括承载性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能和采光性能。性能要求的高低和建筑物的功能性质、重要性等有关,不同的建筑在很多性能上是有所不同的,玻璃采光顶的物理性能应根据建筑物的类别、高度、体型、功能以及建筑物所在的地理位置、气候和环境条件进行设计。如沿海或经常有台风的地区,要求玻璃采光顶的风压变形性能和雨水渗漏性能高些;风沙较大地区,要求玻璃采光顶的风压变形性能和空气渗透性能高些;寒冷地区和炎热地区,要求采光顶的保温隔热性能良好。下面列出现行国家标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231中有关玻璃采光顶的承载性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能、采光性能等分级指标,供设计人员选用。

    1 承载性能:玻璃采光顶承载性能分级指标S应符合表7的规定。

    上述玻璃采光顶的性能应由制作和安装单位每三年进行一次型式检验;由于承载性能、气密性能和水密性能是采光顶应具备的基本性能,因此是必要检测项目。有保温、隔声、采光等要求时,可增加相应的检测项目。采光顶的承载性能、水密性能和气密性能检测应按现行国家标准《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 15227进行;采光顶的热工性能、隔声性能和采光性能检测,应分别按现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484、《建筑外门窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T 8485和《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976进行。

4.10.3 玻璃采光顶所用材料均应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合国家现行材料标准要求。

    1 钢材宜选用碳素结构钢和低合金结构钢、耐候钢等,并按照设计要求做防腐处理。

    2 铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB 5237的规定,铝合金型材表面处理应符合现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231中的规定。

    3 采光顶使用的钢索应采用钢绞线,并应符合现行行业标准《建筑用不锈钢绞线》JG/T 200的规定;钢索压管接头应符合现行行业标准《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T 201的规定。

    4 采光顶所用玻璃应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2、《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3、《半钢化玻璃》GB/T 17841和现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231的规定。

    5 采光顶所用紧固件、连接件除不锈钢外,应进行防腐处理。主要受力紧固件应进行承载力验算。

    6 橡胶密封制品宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶,密封胶条应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和现行国家标准《工业用橡胶板》GB/T 5574的规定。

    7 硅酮结构密封胶应符合现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776的规定。

    8 玻璃接缝密封胶应符合现行行业标准《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882的规定;中空玻璃用一道密封胶应符合现行行业标准《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T 914的规定,二道密封胶应符合现行行业标准《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T 486的规定。

4.10.4 玻璃采光顶大多以其特有的倾斜屋面效果,满足建筑使用功能和美观要求。玻璃采光顶应采用结构找坡,由采光顶的支承结构与主体结构结合而形成排水坡度,同时还应考虑保证单片玻璃挠度所产生的积水可以排除,故本条规定玻璃采光顶应采用支承结构找坡,其排水坡度不宜小于5%。

4.10.5 玻璃采光顶的细部构造设计复杂,而且大部分由玻璃采光顶供应商制作安装,不同供应商的构造做法也不尽相同,所以均应进行深化设计。深化设计时,应对本条所列部位进行构造设计。

4.10.6 本条是对玻璃采光顶防结露设计提出的要求。玻璃采光顶内侧结露影响人们的生活和工作,因此玻璃采光顶设计坡度不宜太小,以防止结露水滴落;玻璃采光顶的型材应设置集水槽,并使所有集水槽相互沟通,使玻璃下的结露水汇集,并将结露水汇集排放到室外或室内水落管内。

4.10.7 玻璃采光顶支承结构必须作防腐处理或型材作表面处理,型材已作表面处理的可不再作防腐处理。

    铝合金型材与其他金属材料接触、紧固时,容易产生电化学腐蚀,应在铝合金材料与其他金属材料之间采取隔离措施。

4.10.8~4.10.10 这三条对玻璃采光顶的玻璃提出具体要求。规定玻璃采光顶的玻璃面板应采用安全玻璃,安全玻璃主要包括夹层玻璃和中空夹层玻璃。中空玻璃设计时上层玻璃尚应考虑冰雹等的影响。

    夹层玻璃是一种性能良好的安全玻璃,是用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片将两块玻璃粘结在一起,当受到外力冲击时,玻璃碎片粘在PVB胶片上,可以避免飞溅伤人。钢化玻璃是将普通玻璃加热后急速冷却形成,当被打破时,玻璃碎片细小而无锐角,不会造成割伤。

4.10.11 采光顶玻璃组装采用镶嵌方式时,玻璃与构件槽口之间应适应在正常工作情况下会发生结构层间位移和玻璃变形,以避免玻璃直接碰到构件槽口造成玻璃破损,因此,明框玻璃组件中,玻璃与槽口的配合尺寸很重要,应符合设计和技术标准的规定。

    玻璃四周的密封胶条应采用有弹性、耐老化的密封材料,密封胶条不应有硬化、龟裂现象。《建筑玻璃采光顶》JG/T 231-2007中规定:橡胶制品应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和现行国家标准《工业用橡胶板》GB/T 5574的规定,宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶。

4.10.12 采光顶玻璃组装采用胶粘方式时,中空玻璃的两层玻璃之间的周边以及隐框和半隐框构件的玻璃与金属框之间,都应采用硅酮结构密封胶粘结。结构胶使用前必须经过胶与相接触材料的相容性试验,确认其粘结可靠才能使用。硅酮结构密封胶的相容性试验应符合现行国家标准《建筑硅酮结构密封胶》GB 16776的有关规定。

4.10.13 采光顶玻璃采用点支式组装方式时,在正常工作情况下会发生结构层间位移和玻璃变形。若连接件与玻璃面板为硬性直接接触,易产生玻璃爆裂的现象,同时直接接触亦易产生摩擦噪声。因此,点支承玻璃采光顶的支承装置除应符合结构受力和建筑美观要求外,还应具有吸收平面变形的能力,在连接件与玻璃之间应设置衬垫材料,这种材料应具备一定的韧性、弹性、硬度和耐久性。

4.10.14 玻璃是不渗透材料,玻璃采光顶防水设防无需采用防水卷材或防水涂料处理,而是集中对玻璃面板之间的装配接缝嵌填弹性密封胶,保证密封不渗漏。由于采光顶渗漏现象时有发生,主要表现在接缝密封层的开裂、脱粘或局部缺陷,而且一处的渗漏治理往往会产生新的漏点,所以在设计时应充分评估采光顶玻璃接缝的变位特征,正确设定接缝构造及选材,控制接缝密封形状和施工质量,才能实现屋面工程无渗漏的目标。

    玻璃接缝设计应首先分析引起玻璃面板接缝位移的诸多因素,并计算这些因素产生的位移量值。以温差位移为例:如采光顶面板为18mm厚夹层玻璃,表层为热反射玻璃(热吸收系数H=0.83,热容常数C=56),面板长边为2000mm,短边为1500mm,夏季最高环境温度为33℃,冬季最低环境温度为-16℃,在面板边部无约束条件下,面板间接缝的最大温差位移量△L可按下式计算:
             
    考虑风荷载变化、雪荷载、地震、自重扰度等引起接缝的位移量为1.20mm(计算略),叠加温差位移后总位移量为2.93mm,考虑误差等其他因素,取安全系数1.1,则接缝最大位移量值为3.22mm。

    若设定接缝宽度为6mm,计算位移量为3.22mm,则接缝胶的相对位移量为±27%,在密封胶标准中最高位移能力级别为25级,即位移能力为±25%,所以无胶可选,必须加大接缝宽度。如加宽为8mm,则接缝相对位移量为±20.2%,这样设定可选用位移能力级别为25级密封胶。考虑到接缝形状和变形产生的应力集中,以及密封胶随使用年限的增加可能发生性能变化,为更安全地设定接缝宽度宜加大到10mm。

    本条规定玻璃接缝密封胶应符合现行行业标准《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882的规定。还规定接缝深度宜为接缝宽度的50%~70%,是从国外大量资料和国内屋面接缝防水实践中总结出来的,是一个经验值。另外根据德国的经验,缝深为缝宽的1/2~2/3左右,与本条文的规定也基本一致。


4.9.1 近几年,大量公共建筑的涌现使得金属板屋面迅猛发展,大量新材料应用及细部构造和施工工艺的创新,对金属板屋面设计提出了更高的要求。

    金属板屋面是由金属面板与支承结构组成,金属板屋面的耐久年限与金属板的材质有密切的关系,按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定,屋面压型钢板厚度不宜小于0.5mm。参照奥运工程金属板屋面防水工程质量控制技术指导意见中对金属板的技术要求,本条规定当防水等级为Ⅰ级时,压型铝合金板基板厚度不应小于0.9mm;压型钢板基板厚度不应小于0.6mm,同时压型金属板应采用360°咬口锁边连接方式。

    尽管金属板屋面所使用的金属板材料具有良好的防腐蚀性,但由于金属板的伸缩变形受板型连接构造、施工安装工艺和冬夏季温差等因素影响,使得金属板屋面渗漏水情况比较普遍。根据本规范规定屋面Ⅰ级防水需两道防水设防的原则,同时考虑金属板屋面有一定的坡度和泄水能力好的特点,本条规定Ⅰ级金属板屋面应采用压型金属板+防水垫层的防水做法;Ⅱ级金属板屋面应采用紧固件连接或咬口锁边连接的压型金属板以及金属面绝热夹芯板的防水做法。

4.9.2 金属板材可按建筑设计要求选用,目前较常用的面板材料为彩色涂层钢板、镀层钢板、不锈钢板、铝合金板、钛合金板和铜合金板。选用金属面板材料时,产品应符合现行国家或行业标准,也可参照国外同类产品标准的性能、指标及要求。彩色涂层钢板应符合现行《彩色涂层钢板及钢带》GB/T 12754的要求;镀层钢板应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T 2518和《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB/T 14978的要求;不锈钢板应符合现行国家标准《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T 3280和《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T 4237的要求;铝合金板应符合现行国家标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T 3880的要求;钛合金板应符合现行国家标准《钛及钛合金板材》GB/T 3621的要求;铜合金板应符合现行国家标准《铜及铜合金板》GB/T 2040的要求;金属板材配套使用的紧固件应符合现行国家标准《紧固件机械性能》GB/T 3098的要求;防水密封胶带应符合现行行业标准《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T 942的要求;防水密封胶垫宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶,其性能应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和国家标准《工业用橡胶板》CB/T 5574的要求;硅酮耐候密封胶应符合现行国家标准《硅酮建筑密封胶》GB/T 14683的要求。

4.9.3 金属板屋面是建筑物的外围护结构,主要承受屋面自重、活荷载、风荷载、积灰荷载、雪荷载以及地震作用和温度作用。金属面板与支承结构之间、支承结构与主体结构之间,须有相应的变形能力,以适应主体结构的变形;当主体结构在外荷载作用下产生位移时,一般不应使构件产生过大的内力和不能承受的变形。

4.9.4 压型金属板板型主要包括:有效宽度、展开宽度、板厚、截面惯性矩、截面模量和最大允许檩距等内容,均应由生产厂家负责提供。

    压型金属板构造系统可分为单层金属板屋面、单层金属板复合保温屋面、檩条露明型双层金属板复合保温屋面、檩条暗藏型双层金属板复合保温屋面。
    1 单层金属板屋面:厚度不应小于0.6mm压型金属板;冷弯型钢檩条。
    2 单层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;热镀锌或不锈钢丝网;冷弯型钢檩条。
    3 檩条露明型双层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm上层压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;冷弯型钢附加檩条;厚度不应小于0.5mm底层压型金属板;冷弯型钢主檩条。
    4 檩条暗藏型双层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm上层压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;冷弯型钢附加檩条;厚度不应小于0.5mm底层压型金属板。

4.9.5 在空气湿度相对较大的环境中,保温层靠向室内一侧应增设隔汽层;在严寒及寒冷地区或室内外温差较大的环境中,隔汽层设置需通过热工计算。防水透汽膜是具有防风和防水透汽功能的膜状材料,包括纺粘聚乙烯和聚丙烯膜;防水透汽膜应铺设在屋面保温层外侧,可将外界水域空气气流阻挡在建筑外部,阻止冷风渗透,同时能将室内的潮气排到室外。防水透汽膜性能应符合本规范附录B.1.15的规定,该指标摘自《建筑外墙防水工程技术规程》JGJ/T 235-2011第4.2.6条的规定。

4.9.6 建筑室内表面发生结露会给室内环境带来负面影响,如果长时间的结露则会滋生霉潮,对人体健康造成有害的影响,也是不允许的。室内表面出现结露最直接的原因是内表面温度低于室内空气的露点温度。一般说来,在金属板屋面结构内表面大面积结露的可能性不大,结露往往都出现在热桥的位置附近。当然要彻底杜绝金属板屋面结构内表面结露现象有时也是非常困难的,只是要求在室内空气温、湿度设计条件下不应出现结露。根据国内外有关热工计算资料,室内温度和相对湿度下的露点温度可按表6选用。

    本条明确金属板屋面防结露设计应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。通过有关围护结构内表面以及内部温度的计算和围护结构内部冷凝受潮的验算,才能真正解决防结露问题。

4.9.7 由于金属板屋面的泄水能力较好,原规范规定金屑板材屋面坡度宜大于或等于10%,但在规范的执行中带来不少争议,故本条对屋面坡度取值经综合考虑作了修订。当屋面金属板采用紧固件连接时,屋面坡度不宜小于10%,维持原规范的规定;当屋面金属板采用咬口锁边连接时,屋面坡度不宜小于5%。杜绝了因传统采用螺栓固定而造成屋面渗漏。

4.9.8 本条对金属板屋面的檐沟、天沟设计给予规定。考虑到金属板材的热胀冷缩,金属檐沟、天沟的长度不宜太长。如果板材材质为不锈钢板,热胀系数为17.3×10-6/℃。冬夏最大温差为60℃,板长为30m,则伸缩量为△L=30×103×60×17.3×10-6=31.14mm。檐沟、天沟的纵向伸缩量控制在30mm左右是可行的,本条规定檐沟、天沟的伸缩缝间距不宜大于30m。

    按国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003中第4.9.8条的规定,建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系统等溢流设施。溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。由于金属板屋面清理不及时,内檐沟及内天沟落水口堵塞引起的渗漏水比较普遍,而且屋面板与内檐沟及内天沟的细部构造防水难度较大,本条规定内檐沟及内天沟应设置溢流口或溢流系统,沟内宜按0.5%找坡。

4.9.9 金属板屋面的热胀冷缩主要是在横向和纵向。由于压型金属板是将镀层钢板或铝合金板经辊压冷弯,沿板宽方向形成连续波形截面的成型板,一方面大大提高屋面板的刚度,另一方面波肋的存在允许屋面板在横向有一定的伸缩。由于在工厂轧制的压型金属板受运输条件的限制,一般板长宜在12m之内;在施工现场轧制的压型金属板应根据吊装条件尽量采用较长尺寸的板材,以减少板的纵向搭接,防止渗漏。

    压型金属板采用紧固件连接时,由于板的纵向伸缩受到紧固件的约束,使得屋面板的钉孔处和螺钉均存在温度应力,故金属板的单坡长度不宜超过12m。压型金属板采用咬口锁边时,由于固定支座仅限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动,屋面板沿板块长度方向可有一定的移动量,使得屋面板不产生温度应力,这样金属板的单坡最小长度可以大大提高。根据本规范第4.9.15条第2款的规定,由于金属板单坡长度过大,板的伸缩量超过金属板铺装的有关尺寸,会影响檐沟及天沟的使用,故本条提出金属板最大伸缩变形量不宜超过100mm的要求。有关压型金属板的单坡最大长度可参见本规范第5.9.5条的条文说明。

4.9.10 主体结构考虑到温度变化和混凝土收缩对结构产生不利影响,以及地基不均匀沉降或抗震设防要求,必须设置伸缩缝、沉降缝、防震缝,统称变形缝。金属板屋面外围护结构,应能适应主体结构的变形要求,本条规定金属板在主体结构的变形缝处宜断开,不宜直接跨越主体结构变形缝,变形缝上部应加扣带伸缩的金属盖板。

4.9.11 金属板屋面的细部构造设计比较复杂,不同供应商的金属屋面板构造做法也不尽相同,很难统一标准,一般均应对细部构造进行深化设计。金属板屋面细部构造,是指金属板变形大、应力与变形集中、用材多样、施工条件苛刻、最易出现质量问题和发生渗漏的部位,细部构造是保证金属板屋面整体质量的关键。

4.9.12 本条对压型金属板采用咬口锁边连接的构造设计提出具体要求。

    暗扣直立锁边屋面系统固定方式:首先将T形铝质固定支座固定在檩条上,再将压型金属板扣在固定支座的梅花头上,最后用电动锁边机将金属板材的搭接边咬合在一起。由于固定方法先进,温度变形自由伸缩,抗风性能好,现场施工方便,保证屋面防水功能,在国内许多大型公共建筑得到推广应用。

    金属板屋面由于保温层设在金属板的下面,所以大面积金属屋面板都存在严重的温度变形问题,如不合理释放这部分变形,容易导致金属屋面板局部折屈、隆起和磨损,故本条规定单坡尺寸过长或环境温差过大的建筑屋面,压型金属板宜采用滑动式支座的360°咬口锁边连接。滑动式支座分为座顶或座体两部分,座体开有一长圆孔,座顶卡在长圆孔内,沿长圆孔可以左右滑动。长圆孔的长度可以根据金属板伸缩量的大小由中间向两端逐渐加大。同时还需考虑在静荷载作用下,座顶和座体之间的相对滑动必须克服相互间的摩擦力。

4.9.13 本条是对压型金属板采用紧固件连接的构造设计提出了具体要求。对于压型金属板连接件主要选用自攻螺钉,连接件必须带有较好的防水密封胶垫材料,以防止连接点渗漏。对于压型金属板上下排板的搭接长度,应根据板型和屋面坡度确定;压型金属板的纵向搭接和横向连接部位,均应设置通长防水密封胶带,以防搭接缝渗漏。

4.9.14 金属面绝热夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与硬质聚氨酯、聚苯乙烯、岩棉、矿渣棉、玻璃棉芯材,通过粘结剂或发泡复合而成的保温复合板材。本条对夹芯板采用紧固件连接的构造作了具体的规定,为了减少屋面的接缝,防止渗漏和提高保温性能,应尽量采用长尺寸的夹芯板。

4.9.15 金属板屋面的檐口、檐沟、天沟、屋脊以及金属泛水板与女儿墙、山墙等交接处,均是屋面渗漏的薄弱部位,本条规定了金属板铺装的最小尺寸要求。

4.9.16 硅酮耐候密封胶是一种多用途、单组分、无污染、中性固化、性能优异的硅酮密封胶,具有良好的粘结性、延伸性、水密性、气密性,固化后形成耐用、高性能及其弹性和耐气候性能。本条规定了压型金属板和金属面绝热夹芯板的自攻螺钉、拉铆钉外露处,均应采用硅酮耐候密封胶密封。

    硅酮耐候密封胶在使用前,应进行粘结材料的相容性和粘结性试验,确认合格后才能使用。

4.9.17 当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料接触、紧固时,容易产生电化学腐蚀,应在铝合金材料及其他金属材料之间采用橡胶或聚四氟乙烯等隔离材料。

4.9.18 在金属板屋面中,一般采用采光带来弥补大跨度建筑中部的光线不足问题。透光屋面材料常用聚碳酸酯类板,其构造特点及技术数据应参见专业厂家样本,板材性能应满足国家相关规定。

    聚碳酸酯类板包括实心板和中空板,适用于各种曲面造型的要求。在实体工程中,若将采光板做成与配套使用的压型金属板相同的板型,采光板与压型金属板的横向连接采用咬合或扣合的方式,两板之间因空隙较小而形成毛细作用;同时由于采光板与金属板的热胀系数差别很大,当接缝密封胶的位移不能满足接缝位移量要求时,即在板缝部位很容易发生渗漏。大量工程实践也证明,若采光顶与金属板采用平面交接,由于变形差异,防水细部构造很难处理,故采光带必须高出屋面一定的距离,将两种不同材料的建筑构造完全分开,并应在采光带的四周与金属板屋面的交接处做好泛水处理。

    本条对采光带设置宜高出金属板屋面250mm的要求,符合本规范第4.9.15条有关泛水板与突出屋面墙体搭接高度不应小于250mm的规定。

4.9.19 金属板屋面应按设计要求提供抗风揭试验验证报告。由于金属板屋面抗风揭能力的不足,对建筑的安全性能影响重大,产生破坏造成的损失也非常严重,因此,无论国内和国外对建筑的风荷载安全都很重视。

    我国对建筑物的风荷载设计,主要是按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。由于现行规范对风荷载的设计要求与国外相比偏低,并且更重要的是只有设计要求,没有相关的标准测试方法对设计要求进行验证,无法确定建筑物的安全性。为此,中国建筑材料科学研究院苏州防水研究院所属的国家建材工业建筑防水材料产品质量监督检验测试中心与国际上屋面系统检测最权威的机构美国FM认证公司合作,引进了FM成熟的屋面抗风揭测试技术,并于2010年8月建成了我国首个屋面系统抗风揭实验室,开展金属板屋面系统的抗风揭检测业务。实验室通过了与FM认证检测机构的对比试验,测试结果一致可靠,能够有效评价通过设计的屋面系统所能达到的抗风揭能力,保证建筑物的安全。通过该方法,能够检验屋面系统的设计、屋面系统所用的表面材料、基层材料、保温材料、固定件以及整个屋面系统的可靠性和可行性。

4.8.1 本条中所指的瓦屋面,包括烧结瓦屋面、混凝土瓦屋面和沥青瓦屋面。近年来随着建筑设计的多样化,为了满足造型和艺术的要求,对有较大坡度的屋面工程也越来越多地采用了瓦屋面。

    本次修订规范时将屋面防水等级划分为Ⅰ、Ⅱ两级,本条规定防水等级为Ⅰ级的瓦屋面,防水做法采用瓦+防水层;防水等级为Ⅱ级的瓦屋面,防水做法采用瓦+防水垫层。这就使瓦屋面能在一般建筑和重要建筑的屋面工程中均可以使用,扩大了瓦屋面的使用范围。

4.8.2 在进行瓦屋面设计时,瓦屋面的基层可以用木基层,也可以用混凝土基层,其构造做法应符合以下要求:
    1 烧结瓦、混凝土瓦铺设在木基层上时,宜先在基层上铺设防水层或防水垫层,然后钉顺水条、挂瓦条,最后再挂瓦。
    2 烧结瓦、混凝土瓦铺设在混凝土基层上时,宜在混凝土表面上先抹水泥砂浆找平层,再在其上铺设防水层或防水垫层,然后钉顺水条、挂瓦条,最后再挂瓦。
    3 烧结瓦、混凝土瓦铺设在有保温层的混凝土基层上时,宜先在保温层上铺设防水层或防水垫层,再在其上设细石混凝土持钉层,然后钉顺水条、挂瓦条,最后再挂瓦。
    4 沥青瓦铺设在木基层上时,宜先在基层上铺设防水层或防水垫层,然后铺钉沥青瓦。
    5 沥青瓦铺设在混凝土基层上时,宜在混凝土表面上先抹水泥砂浆找平层,再在其上铺设防水层或防水垫层,最后再铺钉沥青瓦。
    6 沥青瓦铺设在有保温层的混凝土基层上时,宜先在保温层上铺设防水层或防水垫层,再在其上铺设持钉层,最后再铺钉沥青瓦。

4.8.3 瓦屋面与山墙及突出屋面结构的交接处,是屋面防水的薄弱环节。在调研中发现这些部位发生渗漏的情况比较多见,所以对这些部位应作泛水处理,其泛水高度不应小于250mm。

4.8.4 在一些建筑中为满足建筑造型的要求而加大瓦屋面的坡度,当瓦屋面的坡度大于100%时,瓦片容易坠落,尤其是在大风或地震设防地区,屋面受外力的作用,瓦片极易被掀起、抛出,导致屋面损坏。本条规定在大风及地震设防地区或屋面坡度大于100%时,对瓦片应采用固定加强措施。烧结瓦、混凝土瓦屋面,应用镀锌铁丝将全部瓦片与挂瓦条绑扎固定;沥青瓦屋面檐口四周及屋脊部位,每张沥青瓦片应增加固定钉数量,同时上下沥青瓦之间应采用沥青基胶结材料满粘。

4.8.5 严寒及寒冷地区瓦屋面工程的檐口部位,在冬季下雪后会形成冰棱或冰坝,不仅影响了屋面上雪水的排出,而且也容易损坏檐口,因此,设计时应采取防止冰雪融化下坠和冰坝形成的措施,以确保屋面工程正常使用。

4.8.6 防水垫层在瓦屋面中起着重要的作用,因为“瓦”本身还不能算作是一种防水材料,只有瓦和防水垫层组合后才能形成一道防水设防。防水垫层质量的好坏,直接关系到瓦屋面质量的好坏,因此本条对防水垫层所用卷材的品种、最小厚度和搭接宽度作出了规定。

4.8.7 持钉层的厚度应能满足固定钉在受外力作用时的抗拔力要求,同时也考虑到施工人员在屋面上操作时对木基层所产生的荷载作用,所以本条规定持钉层为木板时厚度不应小于20mm。而当持钉层采用人造板时,因其属于有性能分级的结构性人工板材,故其厚度可比普通木板减薄。当持钉层为细石混凝土时,考虑到细石混凝土中骨料的粒径,如混凝土的厚度小于35mm则很难施工,所以规定细石混凝土的厚度不应小于35mm。

4.8.8 本条强调檐沟、天沟设置防水层的重要性,防水层可采用防水卷材、防水涂膜或金属板材。

4.8.9 烧结瓦、混凝土瓦屋面都应有一定坡度,以便迅速排走屋面上的雨水。由于木屋架、钢木屋架的高跨比一般为1/6~1/4,如果按最小高跨比为1/6考虑,则屋面的最小坡度应为33.33%,而原规范中规定平瓦屋面的坡度不应小于20%,这个坡度仅相当于11°18',坡度太小不仅不利于屋面排水,而且瓦片之间易发生爬水,导致屋面渗漏,所以本条规定烧结瓦、混凝土瓦屋面的坡度不应小于30%。

4.8.10 木基层、木顺水条、木挂瓦条等木质构件,由于在潮湿的环境和一定的温度条件下,木腐菌极易繁殖,木腐菌侵蚀木材,导致木构件腐朽。另外在潮湿闷热的环境中,还会给白蚁、甲壳虫等的生存创造了条件,这些昆虫的习性是喜欢居住在木材中,并将木材内部蛀成蜂窝状洞穴和曲折形穴道,使木基层遭到损害而失去使用功能,所以当瓦屋面使用木基层时,应按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定进行防腐和防蛀处理。另外,木材是易燃材料,易导致火灾,所以本条规定对此类木基层,还必须进行防火处理。

    金属顺水条、金属挂瓦条在干湿交替的环境中,铁类金属极易锈蚀,年长日久更易造成严重锈蚀而使金属构件损坏,因此,本条规定当烧结瓦、混凝土瓦屋面采用金属顺水条、挂瓦条时,应事先进行防锈蚀处理,如涂刷防锈漆或进行镀锌处理等。

4.8.11 烧结瓦、混凝土瓦干法挂瓦时,应将顺水条、挂瓦条钉在基层上,顺水条的间距宜为500mm,再在顺水条上固定挂瓦条。块瓦采用在基层上使用泥背的非永久性建筑,本条已取消。

    烧结瓦、混凝土瓦的后爪均应挂在挂瓦条上,上下行瓦的左右拼缝应相互错开搭接并落槽密合;瓦背面有挂钩和穿线小孔均为铺筑时固定瓦片用的,一般坡度的瓦屋面檐口两排瓦片,均应用18号铁丝穿在瓦背面的小孔上,并扎穿在挂瓦条上,以防止瓦片脱离时滑下。

4.8.12 根据烧结瓦和混凝土瓦的特性,通过经验总结,本条规定了块瓦铺装时相关部位的搭伸尺寸。烧结瓦、混凝土瓦屋面的檐口如果挑出墙面太少,下大雨时檐口下的墙体易被雨水淋湿,甚至会导致渗漏。按实践经验和美观的要求,檐口挑出墙面的长度以不小于300mm为宜。瓦片挑出檐口的长度如果过短,雨水易流淌到封檐板上,造成爬水,按经验总结瓦片挑出檐口的长度以50mm~70mm为宜。

4.8.13 沥青瓦屋面由于具有重量轻、颜色多样、施工方便、可在木基层或混凝土基层上使用等优点,所以近年来在坡屋面工程中广泛采用。沥青瓦屋面必须具有一定的坡度,如果屋面坡度过小,则不利于屋面雨水排出,而且在沥青瓦片之间还可能发生浸水现象,所以本条规定沥青瓦屋面的坡度不应小于20%。当沥青瓦屋面坡度过大或在大风地区,瓦片易出现下滑或被大风掀起,所以应采取加固措施,以确保沥青瓦屋面的工程质量。

4.8.14 在沥青瓦片上有粘结点、连续或不连续的粘结条,能确保沥青瓦安装在屋面上后垂片能被粘结。沥青瓦的厚度是确保屋面防水质量的关键,根据现行国家标准《玻纤胎沥青瓦》GB/T 20474的规定,矿物粒(片)沥青瓦质量不低于3.4kg/m2,厚度不小于2.6mm;金属箔面沥青瓦质量不低于2.2kg/m2,厚度不小于2mm。

4.8.15 沥青瓦为薄而轻的片状材料,瓦片以钉为主、粘结为辅的方法与基层固定。沥青瓦通过钉子钉入持钉层和沥青瓦片之间的相互粘结,成为一个与基层牢固固定的整体。为了使沥青瓦与基层固定牢固,要求在每片沥青瓦片上应钉入4个固定钉。如果屋面坡度过大,为防止沥青瓦片下坠的作用,以及防止大风时将沥青瓦片掀起破坏,所以本条规定在大风地区或屋面坡度超过100%时,每张瓦片上不得少于6个固定钉。

4.8.16 本条规定了沥青瓦屋面天沟的几种铺设形式:
    1 搭接式:沿天沟中心线铺设一层宽度不小于1000mm的附加防水垫层,将外边缘固定在天沟两侧,从一侧铺设瓦片跨过天沟中心线不小于300mm,然后用固定钉固定,再将另一侧的瓦片搭过中心线后固定,最后剪修沥青瓦片上的边角,并用沥青基胶结材料固定。

    2 编织式:沿天沟中心线铺设一层宽度不小于1000mm的附加防水垫层,将外边缘固定在天沟两侧。在两侧屋面上同时向天沟方向铺设瓦片,至距天沟中心线75mm处再铺设天沟上的瓦片。

    3 敞开式:沿天沟中心线的两侧,采用厚度不小于0.45mm的防锈金属板,用金属固定件固定在基层上,沥青瓦片与金属天沟之间用100mm宽的沥青基胶粘材料粘结,瓦片上的固定钉应密封覆盖。

4.8.17 根据沥青瓦的特性,通过经验总结,本条规定了沥青瓦铺装时相关部位的搭伸尺寸。

4.7.1 保护层的作用是延长卷材或涂膜防水层的使用期限。根据调研情况,本条列出了目前常用的保护层材料,这些材料简单易得,施工方便,经济可靠。

    对于不上人屋面和上人屋面的要求,所用保护层的材料有所不同,本条列出了保护层材料的适用范围和技术要求。铝箔、矿物粒料,通常是在改性沥青防水卷材生产过程中,直接覆盖在卷材表面作为保护层。覆盖铝箔时要求平整,无皱折,厚度应大于0.05mm;矿物粒料粒度应均匀一致,并紧密粘附于卷材表面。

4.7.2 对于块体材料作保护层,在调研中发现往往因温度升高致使块体膨胀隆起,因此,本条规定分格缝纵横间距不应大于10m,分格缝宽度宜为20mm。

4.7.3 本条规定水泥砂浆表面应抹平压光,可避免水泥砂浆保护层表面出现起砂、起皮现象。水泥砂浆保护层由于自身的干缩和温度变化的影响,往往产生严重龟裂,且裂缝宽度较大,以至造成碎裂、脱落。根据工程实践经验,在水泥砂浆保护层上划分表面分格缝,分格面积宜为1m2,将裂缝均匀分布在分格缝内,避免了大面积的龟裂。

4.7.4 用细石混凝土作保护层时,分格缝设置过密,不但给施工带来困难,而且不易保证质量,分格面积过大又难以达到防裂的效果,根据调研的意见,规定纵横间距不应大于6m,分格缝宽度宜为10mm~20mm。

4.7.5 浅色涂料是指丙烯酸系反射涂料,它主要以丙烯酸酯树脂加工而成,具有良好的粘结性和不透水性;产品化学性质稳定,能长期经受日光照射和气候条件变化的影响,具有优良的耐紫外线、耐老化性和耐久性,可在各类防水材料基面上作耐候、耐紫外线罩面防护。

4.7.6 根据屋面工程的调查发现,刚性保护层与女儿墙未留出空隙的屋面,高温季节会出现因刚性保护层热胀顶推女儿墙,有的还将女儿墙推裂造成渗漏,而在刚性保护层与女儿墙间留出空隙的屋面,均未出现推裂女儿墙事故,故本条规定了块体材料、水泥砂浆、细石混凝土保护层与女儿墙或山墙之间,应预留宽度为30mm的缝隙,缝内宜填塞聚苯乙烯泡沫塑料,并用密封材料嵌填。

4.7.7 屋面上常设有水箱、冷却塔、太阳能热水器等设施,需定期进行维护或修理,为避免在搬运材料、工具及维护作业中,对防水层造成损伤和破坏,故本条规定在经常维护设施周围与出入口之间的人行道应设置块体材料或细石混凝土保护层。

4.7.8 隔离层的作用是找平、隔离。在柔性防水层上设置块体材料、水泥砂浆、细石混凝土等刚性保护层,由于保护层与防水层之间的粘结力和机械咬合力,当刚性保护层膨胀变形时,会对防水层造成损坏,故在保护层与防水层之间应铺设隔离层,同时可防止保护层施工时对防水层的损坏。对于不同的屋面保护层材料,所用的隔离层材料有所不同,本条列出了隔离层材料的适用范围和技术要求。

4.6.1 根据本规范的有关规定,在屋面工程中的一些接缝部位要嵌填密封材料或用密封材料封严。查阅我国现行的技术标准和图集,密封材料在防水工程中有大量设计,几乎到了遇缝就设计密封材料的程度。而在现实工程中,有关密封材料的使用和质量却令人担忧。原因一是密封材料在防水工程中的重要作用不被重视;二是密封材料的使用部位不够合理;三是对密封材料基层处理不符合要求。为此,本条针对密封材料的使用方式,参考日本建筑工程标准规范JASS8防水工程,将屋面接缝分为位移接缝和非位移接缝。对位移接缝应采用两面粘结的构造,非位移接缝可采用三面粘结的构造。

    这里,对表4.6.1屋面接缝密封防水技术要求,需说明两点:

    1 接缝部位是按本规范有关内容加以整理的,并对原规范作了一些调整,如:装配式钢筋混凝土板的板缝、找平层的分格缝、管道根部与找平层的交接处,水落口杯周围与找平层交接处,一律不再嵌填密封材料。

    2 密封材料是按改性石油沥青密封材料、合成高分子密封材料、硅酮耐候密封胶、硅酮结构密封胶来选用的。改性石油沥青密封材料产品价格相对便宜、施工方便,但承受接缝位移只有5%左右,使用寿命较短。国外在建筑用密封胶中,油性嵌缝膏已趋于消失;建筑密封胶产品按位移能力分为四级,承受接缝位移有7.5%、12.5%、20%、25%。弹性密封胶的耐候性好,使用寿命较长,在建筑中大量使用;硅酮结构密封胶是指与建筑接缝基材粘结且能承受结构强度的弹性密封胶,主要用于建筑幕墙。硅酮结构密封胶设计,应根据不同的受力情况进行承载力极限状态验算,确定硅酮结构密封胶的粘结宽度和粘结厚度。

    由于密封材料品种繁多、性能各异,设计人员应根据不同用途正确选择密封材料,并按产品标准提出材料的品种、规格和性能等要求。

4.6.2 保证密封部位不渗水,是接缝密封防水设计的基本要求。进行接缝部位的密封防水设计时,应根据建筑接缝位移的特征,选择相应的密封材料和辅助材料,同时还要考虑外部条件和施工可行性。原规范虽对屋面防水等级和设防要求作出了明确的规定,但对接缝密封防水设计没有具体规定。完整的屋面防水工程应包括主体防水层和接缝密封防水,并相辅相成;同时,接缝密封防水应与主体防水层的使用年限相适应。需要指出的是,工程实践中所用密封材料与主体防水层相当多是不匹配的,有些密封材料使用寿命只有2年~3年,从而大大降低了整体防水效果。为此,本条规定接缝密封防水设计应保证密封部位不渗漏,并应做到接缝密封防水与主体防水层相匹配。

4.6.3 屋面接缝密封防水使防水层形成一个连续的整体,能在温差变化及振动、冲击、错动等条件下起到防水作用,这就要求密封材料必须经受得起长期的压缩拉伸、振动疲劳作用,还必须具备一定的弹塑性、粘结性、耐候性和位移能力。本规范所指接缝密封材料是不定型膏状体,因此还要求密封材料必须具备可施工性。

    我国地域广阔,气候变化幅度大,历年最高、最低气温差别很大,并且屋面构造特点和使用条件不同,接缝部位的密封材料存在着埋置和外露、水平和竖向之分,接缝部位应根据上述各种因素,选择耐热度、柔性相适应的密封材料,否则会引起密封材料高温流淌或低温龟裂。

    接缝位移的特征分为两类,一类是外力引起接缝位移,可以是短期的、恒定不变的;另一类是温度引起接缝周期性拉伸-压缩变化的位移,使密封材料产生疲劳破坏。因此应根据屋面接缝部位的大小和位移的特征,选择位移能力相适应的密封材料。一般情况下,除结构粘结外宜采用低模量密封材料。

4.6.4 屋面位移接缝的接缝宽度,应按屋面接缝位移量计算确定。接缝的相对位移量不应大于可供选择密封材料的位移能力,否则将导致密封防水处理的失败。密封材料的嵌填深度取接缝宽度的50%~70%,是从国外大量资料和国内工程实践中总结出来的,是一个经验值。

    背衬材料填塞在接缝底部,主要控制嵌填密封材料的深度,以及预防密封材料与缝的底部粘结,三面粘会造成应力集中,破坏密封防水。因此背衬材料应选择与密封材料不粘或粘结力弱的材料,并应能适应基层的延伸和压缩,具有施工时不变形、复原率高和耐久性好等性能。

4.5.1 本条对卷材及涂膜防水屋面不同的防水等级,提出了相应的防水做法。当防水等级为Ⅰ级时,设防要求为两道防水设防,可采用卷材防水层和卷材防水层、卷材防水层和涂膜防水层、复合防水层的防水做法;当防水等级为Ⅱ级时,设防要求为一道防水设防,可采用卷材防水层、涂膜防水层、复合防水层的防水做法。

4.5.2 本条对防水卷材的选择作出规定:
    1 由于各种卷材的耐热度和柔性指标相差甚大,耐热度低的卷材在气温高的南方和坡度大的屋面上使用,就会发生流淌,而柔性差的卷材在北方低温地区使用就会变硬变脆。同时也要考虑使用条件,如防水层设置在保温层下面时,卷材对耐热度和柔性的要求就不那么高,而在高温车间则要选择耐热度高的卷材。

    2 若地基变形较大、大跨度和装配式结构或温差大的地区和有振动影响的车间,都会对屋面产生较大的变形而拉裂,因此必须选择延伸率大的卷材。

    3 长期受阳光紫外线和热作用时,卷材会加速老化;长期处于水泡或干湿交替及潮湿背阴时,卷材会加快霉烂,卷材选择时一定要注意这方面的性能。

    4 种植隔热屋面的防水层应采用耐根穿刺防水卷材,其性能指标应符合现行行业标准《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》JC/T 1075的技术要求。

4.5.3 我国地域广阔,历年最高气温、最低气温、年温差、日温差等气候变化幅度大,各类建筑的使用条件、结构形式和变形差异很大,涂膜防水层用于暴露还是埋置的形式也不同。高温地区应选择耐热性高的防水涂料,以防流淌;严寒地区应选择低温柔性好的防水涂料,以免冷脆;对结构变形较大的建筑屋面,应选择延伸大的防水涂料,以适应变形;对暴露式的涂膜防水层,应选用耐紫外线的防水涂料,以提高使用年限。设计人员应综合考虑上述各种因素,选择相适应的防水涂料,保证防水工程的质量。

4.5.4 复合防水层是指彼此相容的卷材和涂料组合而成的防水层。使用过程中除要求两种材料材性相容外,同时要求两种材料不得相互腐蚀,施工过程中不得相互影响。因此本条规定挥发固化型防水涂料不得作为卷材粘结材料使用,否则涂膜防水层成膜质量受到影响;水乳型或合成高分子类防水涂料上面不得采用热熔型防水卷材,否则卷材防水层施工时破坏涂膜防水层;水乳型或水泥基类防水涂料应待涂膜干燥后铺贴卷材,否则涂膜防水层成膜质量差,严重的将成不了柔性防水膜。当两种防水材料不相容或相互腐蚀时,应设置隔离层,具体选择应依据上层防水材料对基层的要求来确定。

4.5.5、4.5.6 防水层的使用年限,主要取决于防水材料物理性能、防水层的厚度、环境因素和使用条件四个方面,而防水层厚度是影响防水层使用年限的主要因素之一。本条对卷材防水层及涂膜防水层厚度的规定是以合理工程造价为前提,同时又结合国内外的工程应用的情况和现有防水材料的技术水平综合得出的量化指标。卷材防水层及涂膜防水层的厚度若按本条规定的厚度选择,满足相应防水等级是切实可靠的。

4.5.7 复合防水层是屋面防水工程中积极推广的一种防水技术,本条对防水等级为Ⅰ、Ⅱ级复合防水层最小厚度作出明确规定。需要说明的是:聚乙烯丙纶卷材物理性能除符合《高分子防水材料 第1部分:片材》GB 18173.1中FS2的技术要求外,其生产原料聚乙烯应是原生料,不得使用再生的聚乙烯;粘贴聚乙烯丙纶卷材的聚合物水泥防水胶结材料主要性能指标,应符合本规范附录第B.1.8条的要求。

4.5.8 所谓一道防水设防,是指具有单独防水能力的一道防水层。虽然本规范相关条文已明确了屋面防水等级和设防要求,以及每道防水层的厚度,但防水工程设计与施工人员对屋面的一道防水设防存在不同的理解。为此,本条将一些常见的违规行为作为禁忌条目,比较具体也容易接受,便于掌握屋面防水设计的各项要领。

    对于喷涂硬泡聚氨酯保温层,是指国家标准《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》GB 50404-2007中的Ⅰ型保温层。

4.5.9 附加层一般是设置在屋面易渗漏、防水层易破坏的部位,例如平面与立面结合部位、水落口、伸出屋面管道根部、预埋件等关键部位,防水层基层后期产生裂缝或可预见变形的部位。前者设置涂膜附加层,后者设置卷材空铺附加层。附加层设置得当,能起到事半功倍的作用。

    对于屋面防水层基层可预见变形的部位,如分格缝、构件与构件、构件与配件接缝部位,宜设置卷材空铺附加层,以保证基层变形时防水层有足够的变形区间,避免防水层被拉裂或疲劳破坏。附加层的卷材与防水层卷材相同,附加层空铺宽度应根据基层接缝部位变形量和卷材抗变形能力而定。空铺附加层的做法可在附加层的两边条粘、单边粘贴、铺贴隔离纸、涂刷隔离剂等。

    为了保证附加层的质量和节约工程造价,本条对附加层厚度作出了明确的规定。

4.5.10 屋面防水卷材接缝是卷材防水层成败的关键,而卷材搭接宽度是接缝质量的保证。本条对高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材的搭接宽度,统一列出表格,条理明确。表4.5.10卷材搭接宽度,系根据我国现行多数做法及国外资料的数据作出规定的。同时本条规定屋面防水卷材应采用搭接缝,不提倡采用对接法。对接法是指卷材对接铺贴,上加贴一定宽度卷材覆盖条来实现接缝密封防水处理方法,其缺点一是增加接缝量,由一条接缝变为两条接缝;二是覆盖条其中一边接缝形成逆水接茬。

4.5.11 设置胎体增强材料目的,一是增加涂膜防水层的抗拉强度,二是保证胎体增强材料长短边一定的搭接宽度,三是当防水层拉伸变形时避免在胎体增强材料接缝处出现断裂现象。胎体增强材料的主要性能指标,应符合本规范附录第B.1.9条的要求。

4.4.1 屋面保温层应采用轻质、高效的保温材料,以保证屋面保温性能和使用要求。本次规范修订时,增加了矿物纤维制品和泡沫混凝土等内容,目的是考虑屋面防火安全,着重推广无机保温材料供设计人员选择。为此,本条按其材料把保温层分为三类,即板状材料保温层、纤维材料保温层和整体材料保温层。

    纤维材料是指玻璃棉制品和岩棉、矿渣棉制品,具有质量轻、导热系数小、不燃、防蛀、耐腐蚀、化学稳定性好等特点,做成毡状或板状的制品,是较好的绝热材料和不燃材料。

    泡沫混凝土是用机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入水泥、集料、掺合料、外加剂和水等组成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成型、蒸汽养护或自然养护而成的轻质多孔保温材料。泡沫混凝土制品的密度为300kg/m3~500kg/m3时,抗压强度为0.3MPa~0.5MPa,导热系数为0.095W/(m·K)~0.010W/(m·K)。因为泡沫混凝土的原料广泛、生产方便、价格便宜,常用砌块或现场浇筑的方法,在建筑工程中得到广泛应用。

4.4.2 本条对屋面保温层设计提出以下要求:
    1 无机保温材料按其构造分为纤维材料、粒状材料和多孔材料,如矿物纤维制品、膨胀珍珠岩制品、泡沫玻璃制品、加气混凝土、泡沫混凝土等。有机保温材料主要有泡沫塑料制品,如聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料等。屋面结构的总热阻应为各层材料热阻及内,外表面换热阻的总和,其中保温材料的热阻尤为重要。根据国家对节约能源政策的不断提升,目前民用建筑节能标准已提高到50%或65%,为了使屋面结构传热系数满足本地区建筑节能设计标准规定的限值,保温层宜选用吸水率低、密度和导热系数小,并有一定强度的保温材料,其厚度应按现行建筑节能设计标准计算确定。

    2 由于保温材料大多数属于多孔结构,干燥时孔隙中的空气导热系数较小,静态空气的导热系数λ为0.02,保温隔热性较好。保温材料受潮后,其孔隙中存在水蒸气和水,而水的导热系数λ为0.5比静态空气大20倍左右,若材料孔隙中的水分受冻成冰,冰的导热系数λ为2.0相当于水的导热系数的4倍,因此保温材料的干湿程度与导热系数关系很大。由于每一个地区的环境湿度不同,定出统一的含水率限值是不可能的,因此本条提出了平衡含水率的问题。

    在实际应用中的材料试件含水率,根据当地年平均相对湿度所对应的相对含水率,可通过表5计算确定。

    3 本次规范修订时,对板状保温材料的压缩强度作了规定,如将挤塑聚苯板压缩强度规定为150kPa,在正常使用荷载情况下可以满足上人屋面的要求。当屋面为停车场、运动场等情况时,应由设计单位根据实际荷载验算后选用相应压缩强度的保温材料。

    4 矿物纤维制品在常见密度范围内,其导热系数基本上不随密度而变,而热阻却与其厚度成正比。考虑纤维材料在长期荷载作用下的压缩蠕变,采取防止压缩的措施可以减少因厚度沉陷而导致的热阻下降。

    5 屋面坡度超过25%时,干铺保温层常发生下滑现象,故应采取粘贴或铺钉措施,防止保温层变形和位移。

    6 封闭式保温层是指完全被防水材料所封闭,不易蒸发或吸收水分的保温层。吸湿性保温材料如加气混凝土和膨胀珍珠岩制品,不宜用于封闭式保温层。保温层干燥有困难是指吸湿保温材料在雨期施工、材料受潮或泡水的情况下,未能采取有效措施控制保温材料的含水率。由于保温层含水率过高,不但会降低其保温性能,而且在水分汽化时会使卷材防水层产生鼓泡,导致局部渗漏。因此,对于封闭式保温层或保温层干燥有困难的卷材屋面而言,当保温材料在施工使用时的含水率大于正常施工环境的平衡含水率时,采取排汽构造是控制保温材料含水率的有效措施。当卷材屋面保温层干燥有困难时,铺贴卷材宜采用空铺法、点粘法、条粘法。

4.4.3 热桥是指在室内外温差作用下,形成热流密集、内表面温度较低的部位。屋面热桥部位主要在屋顶与外墙的交接处,通常称为结构性热桥。屋面热桥部位应采取保温处理,使该部位内表面温度不低于室内空气的露点温度。

4.4.4 本条对隔汽层设计作出具体的规定:
    1 按照现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176中有关围护结构内部冷凝受潮验算的规定,屋顶冷凝计算界面的位置,应取保温层与外侧密实材料层的交界处。当围护结构材料层的蒸汽渗透阻小于保温材料因冷凝受潮所需的蒸汽渗透阻时,应设置隔汽层。外侧有卷材或涂膜防水层,内侧为钢筋混凝土屋面板的屋顶结构,如经内部冷凝受潮验算不需要设隔汽层时,则应确保屋面板及其接缝的密实性,达到所需的蒸汽渗透阻。

    2 隔汽层是一道很弱的防水层,却具有较好的蒸汽渗透阻,大多采用气密性、水密性好的防水卷材或涂料。隔汽层是隔绝室内湿气通过结构层进入保温层的构造层,常年湿度很大的房间,如温水游泳池、公共浴室、厨房操作间、开水房等的屋面应设置隔汽层。

    3 隔汽层做法同防水层,隔汽层应沿周边墙面向上连续铺设,高出保温层上表面不得小于150mm,隔汽层收边不需要与保温层上的防水层连接,理由1:隔汽层不是防水层,与防水设防无关联;理由2:隔汽层施工在前,保温层和防水层施工在后,几道工序无法做到同步,防水层与墙面交接处的泛水处理与隔汽层无关联。

4.4.5 屋面排汽构造设计是对封闭式保温层或保温层干燥有困难的卷材屋面采取的技术措施。为了做到排汽道及排汽孔与大气连通,使水汽有排走的出路,同时力求构造简单合理,便于施工,并防止雨水进入保温层,本条对排汽道及排汽孔的设置作出了具体的规定。

4.4.6 本条对倒置式屋面保温层设计提出以下要求:
    1 倒置式屋面的坡度宜为3%,主要考虑到坡度太大会造成保温材料下滑,太小不利于屋面的排水。

    2 倒置式屋面保温材料容易受雨水浸泡,使导热系数增大,保温性能下降,且易遭水侵蚀破坏,故应选用吸水率低,且长期浸水不变质的保温材料,如挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料和喷涂硬泡聚氨酯等。

    3 保温层很轻,若不加保护和埋压,容易被大风吹起,或是被屋面雨水浮起。由于有机保温材料长期暴露在外,受到紫外线照射及臭氧、酸碱离子侵蚀会过早老化,以及人在上面踩踏而破坏,因此保温层上面应设置块体材料或细石混凝土保护层。喷涂硬泡聚氨酯与浅色涂料保护层间应具相容性。

    4 为了不造成板状保温材料下面长期积水,在保温层的下部应设置排水通道和泄水孔。

4.4.7 屋面隔热是指在炎热地区防止夏季室外热量通过屋面传入室内的措施。在我国南方一些省份,夏季时间较长、气温较高,随着人们生活的不断改善,对住房的隔热要求也逐渐提高,采取了种植、架空、蓄水等屋面隔热措施。屋面隔热层设计应根据地域、气候、屋面形式、建筑环境、使用功能等条件,经技术经济比较确定。这是因为同样类型的建筑在不同地区采用隔热方式也有很大区别,不能随意套用标准图或其他做法。从发展趋势看,由于绿色环保及美化环境的要求,采用种植隔热方式将胜于架空隔热和蓄水隔热。

4.4.8 本条对种植隔热层的设计提出以下要求:
    1 降雨量很少的地区,夏季植物生长依赖人工浇灌,冬季草木植物枯死,故停止浇水灌溉。由于降雨量少,人工浇灌的水也不太多,种植土中的多余水甚少,不会造成植物烂根,所以不必另设排水层。

    南方温暖,夏季多雨,冬季不结冰,种植土中含水四季不减。特别大雨之后,积水很多必须排出,以防止烂根,所以在种植土下应设排水层。

    冬季寒冷但夏季多雨的地区,下雨时有积聚如泽的现象,排除明水不如用排水层作暗排好,所以在种植土下应设排水层。冬季严寒,虽无雨但存雪,种植土含水量仍旧大,冻结之后降低保温能力,所以在防水层下应加设保温层。

    2 不同地区由于气候条件的不同,所选择的种植植物不同,种植土的厚度也就不同,如乔木根深,地被植物根浅,故本条规定所用材料及植物等应与当地气候条件相适应,并应符合环境保护要求。

    3 根据调研结果,种植屋面整体布置不便于管理,为便于管理和设计排灌系统,种植植物的种类也宜分区。本次修订时,将原规范中的整体布置取消,改为宜分区布置。

    4 排水层的材料的品种较多,为了减轻屋面荷载,应尽量选择塑料、橡胶类凹凸型排水板或网状交织排水板。如年降水量小于蒸发量的地区,宜选用蓄水功能好的排水板。若采用陶粒作排水层时,陶粒的粒径不应小于25mm,堆积密度不宜大于500kg/m3,铺设厚度宜为100mm~150mm。

    过滤层是为防止种植土进入排水层造成流失。过滤层太薄容易损坏,不能阻止种植土流失;过滤层太厚,渗水缓慢,不易排水。过滤层的单位面积质量宜为200g/m2~400g/m2

    5 挡墙泄水孔是为了排泄种植土中过多的水分,泄水孔被堵塞,造成种植土内积水,不但影响植物的生长,而且给防水层的正常使用带来不利。

    6 种植隔热层的荷载主要是种植土,虽厚度深有利植物生长,但为了减轻屋面荷载,需要尽量选择综合性能良好的材料,如田园土比较经济;改良土由于掺加了珍珠岩、蛭石等轻质材料,其密度约为田园土的1/2。

    7 坡度大于20%的屋面,排水层、种植土等易出现下滑,为防止发生安全事故,应采取防滑措施,也可做成梯田式,利用排水层和覆土层找坡。屋面坡度大于50%时,防滑难度大,故不宜采用种植隔热层。

4.4.9 本条对架空隔热层的设计提出以下要求:
    1 我国广东、广西、湖南、湖北、四川等省属夏热冬暖地区,为解决炎热季节室内温度过高的问题,多采用架空隔热层措施;架空隔热层是利用架空层内空气的流动,减少太阳辐射热向室内传递,故宜在屋顶通风良好的建筑物上采用。由于城市建筑密度不断加大,不少城市高层建筑林立,造成风力减弱、空气对流较差,严重影响架空隔热层的隔热效果。

    2 根据国内采用混凝土支墩、砌块支墩与混凝土板组合、金属支架与金属板组合等的实际情况,有关架空隔热制品及其支座的质量,应符合有关材料标准的要求。

    3 架空隔热层的高度,应根据屋面宽度或坡度大小的变化确定。屋面较宽时,风道中阻力增加,宜采用较高的架空层,或在中部设置通风口,以利于空气流通;屋面坡度较小时,进风口和出风口之间的压差相对较小,为便于风道中空气流通,宜采用较高的架空层,反之可采用较低的架空层。

4.4.10 本条对蓄水隔热层的设计提出以下要求:
    1 蓄水隔热层主要在我国南方采用。国外有资料介绍在寒冷地区使用的为密封式,我国目前均为敞开式的,冬季如果不将水排除,则易冻冰而导致胀裂损坏,故不宜在北方寒冷地区使用。

    地震地区和振动较大的建筑物上,最好不采用蓄水隔热层。振动易使建筑物产生裂缝,造成屋面渗漏。

    2 为保证蓄水池的整体性、坚固性和防水性,强调采用现浇防水混凝土,混凝土强度等级不低于C25,抗渗等级不低于P6,且蓄水池内用20mm厚防水砂浆抹面。

    3 蓄水隔热层划分蓄水区和设分仓缝,主要是防止蓄水面积过大引起屋面开裂及损坏防水层。根据使用及有关资料介绍,蓄水深度宜为150mm~200mm,低于此深度隔热效果不理想,高于此深度加重荷载,隔热效果提高并不大,且当水较深时夏季白天水温升高,晚间水温降低放热,反而导致室温增加。蓄水隔热层设置人行通道,对于使用过程中的管理是非常重要的。

4.3.1 屋面找坡层的作用主要是为了快速排水和不积水,一般工业厂房和公共建筑只要对顶棚水平度要求不高或建筑功能允许,应首先选择结构找坡,既节省材料、降低成本,又减轻了屋面荷载,因此,本条规定混凝土结构屋面宜采用结构找坡,坡度不应小于3%。

    当用材料找坡时,为了减轻屋面荷载和施工方便,可采用质量轻和吸水率低的材料。找坡材料的吸水率宜小于20%,过大的吸水率不利于保温及防水。找坡层应具有一定的承载力,保证在施工及使用荷载的作用下不产生过大变形。找坡层的坡度过大势必会增加荷载和造价,因此本条规定材料找坡坡度宜为2%。

4.3.2 找平层是为防水层设置符合防水材料工艺要求且坚实而平整的基层,找平层应具有一定的厚度和强度。如果整体现浇混凝土板做到随浇随用原浆找平和压光,表面平整度符合要求时,可以不再做找平层。采用水泥砂浆还是细石混凝土作找平层,主要根据基层的刚度。根据调研结果,在装配式混凝土板或板状材料保温层上设水泥砂浆找平层时,找平层易发生开裂现象,故本规范修订时规定装配式混凝土板上应采用细石混凝土找平层。基层刚度较差时,宜在混凝土内加钢筋网片。同时,还规定板状材料保温层上应采用细石混凝土找平层。

4.3.3 由于找平层的自身干缩和温度变化,保温层上的找平层容易变形和开裂,直接影响卷材或涂膜的施工质量,故本条规定保温层上的找平层应留设分格缝,使裂缝集中到分格缝中,减少找平层大面积开裂。分格缝的缝宽宜为5mm~20mm,当采用后切割时可小些,采用预留时可适当大些,缝内可以不嵌填密封材料。由于结构层上设置的找平层与结构同步变形,故找平层可以不设分格缝。

4.2.1 “防排结合”是屋面工程设计的一条基本原则。屋面雨水能迅速排走,减轻了屋面防水层的负担,减少了屋面渗漏的机会。

    排水系统的设计,应根据屋顶形式、气候条件、使用功能等因素确定。对于排水方式的选择,一般屋面汇水面积较小,且檐口距地面较近,屋面雨水的落差较小的低层建筑可采用无组织排水。对于屋面汇水面积较大的多跨建筑或高层建筑,因檐口距地面较高,屋面雨水的落差大,当刮大风下大雨时,易使从檐口落下的雨水浸湿到墙面上,故应采用有组织排水。

4.2.2、屋面排水方式可分为有组织排水和无组织排水。有组织排水就是屋面雨水有组织的流经天沟、檐沟、水落口、水落管等,系统地将屋面上的雨水排出。在有组织排水中又可分为内排水和外排水或内外排水相结合的方式,内排水是指屋面雨水通过天沟由设置于建筑物内部的水落管排入地下雨水管网,如高层建筑、多跨及汇水面积较大的屋面等。外排水是指屋面雨水通过檐沟、水落口由设置于建筑物外部的水落管直接排到室外地面上,如一般的多层住宅、中高层住宅等采用。无组织排水就是屋面雨水通过檐口直接排到室外地面,如一般的低层住宅建筑等。一般中、小型的低层建筑物或檐高不大于10m的屋面可采用无组织排水,其他情况下都应采取有组织排水。

    在有条件的情况下,提倡收集雨水再利用或直接对雨水进行利用。特别对于水资源缺乏的地区,充分利用雨水进行灌溉等,有利于节能减排,变废为宝,节约资源。

4.2.3 由于高层建筑外排水系统的安装维护比较困难,因此设计内排水系统为宜。多跨厂房因相邻两坡屋面相交,故只能用天沟内排水的方式排出屋面雨水。在进行天沟设计时,尽可能采用天沟外排水的方式,将屋面雨水由天沟两端排出室外。如果天沟的长度较长,为满足沟底纵向坡度及沟底水落差的要求,一般沟底分水线距水落口的距离超过20m时,可采用除两端外排水口外,在天沟中间增设水落口和内排水管。排水口的设置同时也确定了找坡分区的划分,当屋面找坡较长时,可以增设排水口,以减小找坡长度。

4.2.4 在进行屋面排水系统设计时,应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的有关规定。首先应根据屋面形式及使用功能要求,确定屋面的排水方式及排水坡度,明确是采用有组织排水还是无组织排水。如采用有组织排水设计时,要根据所在地区的气候条件、雨水流量、暴雨强度、降雨历时及排水分区,确定屋面排水走向。通过计算确定屋面檐沟、天沟所需要的宽度和深度。根据屋面汇水面积和当地降雨历时,按照水落管的不同管径核定每根水管的屋面汇水面积以及所需水落管的数量,并根据檐沟、天沟的位置及屋面形状布置水落口及水落管。

4.2.5 本条规定了屋面划分排水区域设计的要求。首先应根据屋面形式、屋面面积、屋面高低层的设置等情况,将屋面划分成若干个排水区域,根据排水区域确定屋面排水线路,排水线路的设置应在确保屋面排水通畅的前提下,做到长度合理。

4.2.6 当采用重力式排水时,每个水落口的汇水面积宜为150m2~200m2,在具体设计时还要结合地区的暴雨强度及当地的有关规定、常规做法来进行调整。屋面每个汇水面积内,雨水排水立管不宜少于2根,是避免一根排水立管发生故障,屋面排水系统不会瘫痪。

4.2.7 对于有高低跨的屋面,当高跨屋面的雨水流到低跨屋面上后,会对低跨屋面造成冲刷,天长日久就会使低跨屋面的防水层破坏,所以在低跨屋面上受高跨屋面排下的雨水直接冲刷的部位,应采取加铺卷材或在水落管下加设水簸箕等措施,对低跨屋面进行保护。

4.2.8 目前在屋面工程中大部分采用重力流排水,但是随着建筑技术的不断发展,一些超大型建筑不断涌现,常规的重力流排水方式就很难满足屋面排水的要求,为了解决这一问题,本规范修订时提出了推广使用虹吸式屋面雨水排水系统的必要性。虹吸排水的原理是利用建筑屋面的高度和雨水所具有的势能,产生虹吸现象,通过雨水管道变径,在该管道处形成负压,屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下,以较高的流速迅速排出屋面雨水。

    相对于普通重力流排水,虹吸式雨水排水系统的排水管道均按满流有压状态设计,悬吊横管可以无坡度铺设。由于产生虹吸作用时,管道内水流流速很高,相对于同管径的重力流排水量大,故可减少排水立管的数量,同时可减小屋面的雨水负荷,最大限度地满足建筑使用功能要求。

    虹吸式屋面雨水排水系统,目前在我国逐渐被采用,如东莞国际会展中心、上海科技馆、浦东国际机场、北京世贸商城等一批大型项目相继建成投入使用后,系统运行良好。为了在我国推广应用这一技术,中国工程建设标准化协会制定了《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》CECS183:2005。故本条规定暴雨强度较大地区的工业厂房、库房、公共建筑等大型屋面,宜采用虹吸式屋面雨水排水系统。

    由于虹吸排水系统的设计有一定的技术要求,排水口、排水管等构件如果不按要求设计,将起不到虹吸作用,所以虹吸式屋面雨水排水系统应按专项技术规程进行设计。

4.2.9 冬季时严寒和寒冷地区,外排水系统容易被冰冻,使水落口堵塞或冻裂,而在化冻时水落口的冰尚未完全解冻,造成屋面的溶水无法排出。故本条规定严寒地区应采用内排水,寒冷地区宜采用内排水,以避免水落管受冻。有条件时,外排水系统应对水落管和水落口采取防冻措施,以便屋面上化冻后的冰雪溶水能顺利排出。

4.2.10 湿陷性黄土是一种特殊性质的土,大量分布在我国的山西、陕西、甘肃等地区。这种湿陷性黄土在上覆土的自重压力或上覆土的自重压力与附加压力共同作用下,受水浸湿后,土体结构逐渐被破坏,土颗粒向大孔中移动,从而导致地基湿陷,引起上部建筑的不均匀下沉,使墙体出现裂缝。所以本条规定在湿陷性黄土地区的建筑屋面宜采用有组织排水系统,将屋面雨水直接排至排水管网或排至不影响建筑物地基的区域,避免屋面雨水直接排到室外地面上,沿地面渗入地下而造成地基不均匀下沉,导致建筑物破坏。

4.2.11 根据多年实践经验,檐沟、天沟宽度太窄不仅不利于防水层施工,而且也不利于排水,所以本条规定其净宽度不应小于300mm。檐沟、天沟的深度按沟底的分水线深度来控制,本条规定分水线处的最小深度不应小于100mm,如过小,则当沟中水满时,雨水易由天沟边溢出,导致屋面渗漏。

    在本条中还规定了檐沟、天沟沟底的纵向坡度不应小于1%,这是因为如果沟底坡度过小,在施工中很难做到沟底平直顺坡,常常会因沟底凸凹不平或倒坡,造成檐沟、天沟中排水不畅或积水。沟内如果长期积水,沟内的卷材或涂膜防水层易发生霉烂,造成渗漏。

    沟底的水落差就是天沟内的分水线到水落口的高差,本条文规定沟底水落差不应大于200mm,这是因为沟底排水坡度为1%,排水线路长20m时,水落差就是200mm。

4.2.12 钢筋混凝土檐沟、天沟的纵向坡度一般都由材料找坡,而金属檐沟、天沟的坡度是由结构找坡的,考虑制作和安装方面的因素,规定金属檐沟、天沟的纵向坡度宜为0.5%。在雨水丰富降雨量较大的地区,金属檐沟、天沟要有足够的盛水量及排水能力,以免雨量较大时雨水溢出。

4.2.13 对于坡屋面的檐口宜采用有组织排水,檐沟和水落斗可采用经过防锈处理的金属成品或塑料成品,这样不仅施工方便,而且有利于保证工程质量。