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【摘 要】 倒置式防水保温屋面相较传统屋面形式在保护防水层、充分发挥保温层保温效果方面有着很大优势，本文根据我单位屋面施工过程中遇到的诸多问题并结合倒置式屋面设计理念，探讨倒置式防水保温屋面的设计及施工控制要点，使倒置式防水保温屋面一定会在工程实践中发挥更好的作用。
【关键词】 倒置式防水保温屋面;设计原理;施工控制要点
引言：
内蒙古乌审旗纳林河二号矿井浴室、灯房及任务交代室联合建筑工程屋面总面积约8200m2，由浴室、灯房和办公楼两大部分组成，两个区域之间由伸缩缝隔开，屋面为上人屋面，屋面设计为倒置式防水保温屋面，屋面构造：找坡层采用1：8水泥膨胀珍珠岩、找平层为20mm厚1：3水泥砂浆、防水层选用1.5m厚FJS涂膜防水结合1.5m厚三元乙丙卷材防水、保温材料为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板、干铺无纺聚酯纤维布做隔离层、保护层为40mm厚C20细石混凝土内配Φ4@150钢筋网片。屋面上包含立面造型、水箱间、电梯间等复杂结构，屋面保温、防水施工难度较大，我单位凭借严格的质量控制以及多年的施工经验，出色的完成了这一大面积屋面工程。本文根据我单位屋面施工过程中遇到的诸多问题并结合倒置式屋面设计原理，探讨倒置式防水保温屋面的设计及施工控制要点。
一、倒置式防水保温屋面设计原理
1、倒置式屋面的构造一般为（从下至上）：结构层、找坡层、找平层、防水层、保温层、隔离层、保护层。较传统屋面，倒置式屋面将防水层置于保温层之下，这样可以大幅度降低防水层与屋面结构的热应力，避免防水层产生由温度变化引起的早期破坏，从而提高其使用年限，同时充分发挥保温隔热层的节能作用，改善房屋的使用功能。在现代建筑中，屋盖绝大部分采用现浇整体钢筋混凝土板，由于混凝土板同时受柱子、梁等约束，在受变化的室外气温、太阳辐射等影响时，混凝土板的温度发生很大变化，板的上下界面将产生不同的弯曲应力发生不均匀伸缩，板的伸缩将使得在以受约束部分为中心处产生热应力，当采用倒置式屋面时，防水层置于保温层之下，防水层与屋面结构同时受到保温层的保温隔热作用，使得防水层可以与混凝土板表面同时产生相应的温度变化，降低屋面结构与防水层的热应力差，从而减小了防水层由于受屋面热应力的破坏而产生渗漏的可能。同时防水层隐蔽在保温层之下，避免了防水层直接接触大气环境，从而使其避免因阳光直射而造成的过快老化。
2、在倒置式屋面的设计中，排水以及找坡的问题一直是比较棘手的。屋面的坡度直接影响到屋面雨水的排出，目前，比较统一的意见是优先采用结构起坡，以便减轻自重，省却找坡层，而且结构找坡可以做出比较大的坡度，利于雨水的排出。但是，现在大部分的屋面上结构复杂，坡度方向多样，结构找坡困难，以纳林河二号矿井浴室、灯房及任务交代室联合建筑为例，屋面上设置了水箱间、电梯间以及装饰造型等结构，复杂的屋面结构使得结构找坡很难实现，所以，联合建筑采用了材料找坡，坡度2%。倒置式屋面的设计中，通常有两种材料找坡层的设计，一种是利用屋面上层保护层的混凝土进行找坡，防水层直接铺涂在结构层上，防水层下不设置找坡层，这样一来虽然屋面上大部分水份能随坡排走，但由于混凝土保护层受很多种因素影响，很容易产生裂缝，一旦水份渗入到面层找坡层之下，则会因无导流坡度积在防水层上和保温层中不易蒸发，而其中水分的长久存在，一方面不利于屋面的保温隔热，另一方面影响防水层的使用寿命，若是防水层有疏漏，则势必造成返修困难，且不易找着漏点。另一种是在防水层和结构层之间设置找坡层，这种做法比较普遍，将找坡层置于防水层之下，雨水能随找坡坡度流入雨落管或雨水箅子，防水层上不会残留水，能保证雨水的顺利排走，有利于防水层和保温层的效果和使用寿命。
3、屋面材料选用关乎整个屋面的使用性能，根据屋面的结构构造选择适用的材料不仅可以提高实用性和经济性还可以减少很多质量隐患。但是，在工程实际操作过程中，受预算和现有材料技术以及材料质量等方面限制，屋面各建筑层的材料并不完全适用于屋面结构，导致屋面施工完成后往往无法达到设计预期效果，严重者直接影响正常使用。以前文介绍的联合建筑屋面结构为例，设计选用水泥膨胀珍珠岩做找坡层就存在一定的质量隐患，水泥膨胀珍珠岩在以前的工程做法中常被用作保温材料，因其密度小、造价低本工程将其用作防水层之下的找坡层材料，但水泥膨胀珍珠岩为亲水性材料，吸水性很强，将此类材料放置在防水层之下，实际上与传统的屋面做法无异，只相当于在传统正置式屋面之上又加了一道保温层和保护层而已。而且水泥膨胀珍珠岩和水泥砂浆找平层均为湿作业，一般工程施工中，在完成找坡层之后，很难会等到其含水率达到风干状态下含水率再进行找平层的施工，这样一来存留在松散找坡材料中的水分就很难挥发出去，给后期防水层的施工带来的很大的质量隐患。若同传统屋面一样，在找坡层中放置排气孔来疏导水蒸气，屋面上伸出大量排汽孔，不仅影响屋面使用和观感，而且人为地破坏了防水层的整体性，排汽孔又极易损坏，反而使雨水灌入孔内，造成屋面渗漏。所以，采用倒置式屋面时，找坡层应该优先选用憎水性材料找坡。
二、倒置式防水保温屋面施工控制要点
1、选用优质、合理的屋面材料。考虑到倒置式屋面将来维修时会出现较多困难，屋面防水材料也必须选用優质材料，不宜选用刚性防水材料和松散憎水性材料，如防水宝、拒水粉等，也不宜选用胎基易腐烂的防水材料和易腐烂的涂料加筋布，防水施工时严格控制施工质量，本工程采用FJS涂膜防水与三元乙丙丁基橡胶防水卷材结合的复合式防水层，这两种高分子防水材料的结合使用大大增加了防水层的使用效果和寿命。保温材料需选用不吸水性高热阻新型材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃等材料，也可选用蓄热系数和热阻系数都较大的水泥聚苯乙烯复合板等保温材料。
2、合理组织各层施工。保温屋面结构较复杂，合理的组织各层施工不仅能提高施工生产效率，对提高工程质量、减少质量隐患有非常重要的作用。找坡层施工时应先做标筋，控制好排水坡度及方向。防水层施工前一定要确保底层干燥无水分，经检查验收合格后方可进行防水层的施工。保护层混凝土一定要按规范要求留置伸缩缝，女儿墙根部与保护层相接处必须留置伸缩缝。 3、选用正规的有资质的施工队伍、有经验的操作工。因为做倒置防水不允许出现纰漏，因而对防水队伍及其操作工种的素质要求较高。操作人员除具有高度的责任心外，还得有相当的经验。联合建筑上人屋面情况复杂，突出屋面的管件、构件、基础及板墙相当多，且形式、规格位置不一，防水层在这些部位的施工均有一定的难度并存在渗水的隐患。因而对防水队伍的资质能力的考查，以及对现场操作工人的技术考核经验考核均显得相当重要。另外要强调的是不能允许施工队随意更换熟悉现场并有实践经验的技术工人。
4、施工前应编制详细的施工方案和节点设计。针对联合建筑工程屋顶节点多、防水施工难度大的特点，需要对屋面每一个节点做法进行研究和试验。突出屋面的管件、烟风道及设备基础的处理，与砼墙、砖墙及轻质墙如何接缝，同时要满足规范要求，结合现场情况编制详尽的预控施工方案，并对操作工人进行充分详实地交底，并对节点做出分类，在现场作出样板节点作指导。对于找坡层，由于材料找坡考虑到材料自重等因素，坡度不會很大，一般在2%左右，若采用找坡层置于防水层之下的结构形式，找坡层之上还有保温层，目前倒置式屋面比较常用的保温材料挤塑聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等均为板状材料，这些板材铺设在找坡层上，使得本来就很小的屋面坡度更加不明显，使得面层排水坡度很不理想，给屋面雨水顺利的排出带来一定影响。在联合建筑的屋面施工中我们定制了一系列严格的质量控制措施，找坡层严格控制坡度以及排水方向，保温层施工过程中根据排水方向及分水线尽量保持坡度，在后续的40mm混凝土保护层中对坡度进行重新校核，并局部进行修整。当然施工过程中的监督、检查、指导是进行防水施工时技术人员应履行的职责，每一道工序需要检查人员进行认真、仔细的核查和跟踪巡查。
5、重视成品保护工作。因防水层先做，之上还有好几道工序要做，因而对防水层的成品保护工作亦显得尤为重要。上层施工人员的工具（如铁锹）、钢筋网片中偶尔转角的钢筋弯头等都可能戳坏已完成并做了保护的防水层，此时设专职人员看护防水层上各道工序的施工，严防上层施工时破坏防水层。
总之，倒置式防水保温屋面相较传统屋面形式在保护防水层、充分发挥保温层保温效果方面有着很大优势，随着设计和施工人员的不断探索改进，以及相适应新型材料的不断开发，倒置式防水保温屋面一定会在工程实践中发挥更大的作用，得到全面的推广普及。
作者简介：周建，男，1999年毕业于扬州大学，本科，高级工程师，一级注册建造师。
【关键词】 倒置式防水保温屋面;设计原理;施工控制要点
引言：
内蒙古乌审旗纳林河二号矿井浴室、灯房及任务交代室联合建筑工程屋面总面积约8200m2，由浴室、灯房和办公楼两大部分组成，两个区域之间由伸缩缝隔开，屋面为上人屋面，屋面设计为倒置式防水保温屋面，屋面构造：找坡层采用1：8水泥膨胀珍珠岩、找平层为20mm厚1：3水泥砂浆、防水层选用1.5m厚FJS涂膜防水结合1.5m厚三元乙丙卷材防水、保温材料为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板、干铺无纺聚酯纤维布做隔离层、保护层为40mm厚C20细石混凝土内配Φ4@150钢筋网片。屋面上包含立面造型、水箱间、电梯间等复杂结构，屋面保温、防水施工难度较大，我单位凭借严格的质量控制以及多年的施工经验，出色的完成了这一大面积屋面工程。本文根据我单位屋面施工过程中遇到的诸多问题并结合倒置式屋面设计原理，探讨倒置式防水保温屋面的设计及施工控制要点。
一、倒置式防水保温屋面设计原理
1、倒置式屋面的构造一般为（从下至上）：结构层、找坡层、找平层、防水层、保温层、隔离层、保护层。较传统屋面，倒置式屋面将防水层置于保温层之下，这样可以大幅度降低防水层与屋面结构的热应力，避免防水层产生由温度变化引起的早期破坏，从而提高其使用年限，同时充分发挥保温隔热层的节能作用，改善房屋的使用功能。在现代建筑中，屋盖绝大部分采用现浇整体钢筋混凝土板，由于混凝土板同时受柱子、梁等约束，在受变化的室外气温、太阳辐射等影响时，混凝土板的温度发生很大变化，板的上下界面将产生不同的弯曲应力发生不均匀伸缩，板的伸缩将使得在以受约束部分为中心处产生热应力，当采用倒置式屋面时，防水层置于保温层之下，防水层与屋面结构同时受到保温层的保温隔热作用，使得防水层可以与混凝土板表面同时产生相应的温度变化，降低屋面结构与防水层的热应力差，从而减小了防水层由于受屋面热应力的破坏而产生渗漏的可能。同时防水层隐蔽在保温层之下，避免了防水层直接接触大气环境，从而使其避免因阳光直射而造成的过快老化。
2、在倒置式屋面的设计中，排水以及找坡的问题一直是比较棘手的。屋面的坡度直接影响到屋面雨水的排出，目前，比较统一的意见是优先采用结构起坡，以便减轻自重，省却找坡层，而且结构找坡可以做出比较大的坡度，利于雨水的排出。但是，现在大部分的屋面上结构复杂，坡度方向多样，结构找坡困难，以纳林河二号矿井浴室、灯房及任务交代室联合建筑为例，屋面上设置了水箱间、电梯间以及装饰造型等结构，复杂的屋面结构使得结构找坡很难实现，所以，联合建筑采用了材料找坡，坡度2%。倒置式屋面的设计中，通常有两种材料找坡层的设计，一种是利用屋面上层保护层的混凝土进行找坡，防水层直接铺涂在结构层上，防水层下不设置找坡层，这样一来虽然屋面上大部分水份能随坡排走，但由于混凝土保护层受很多种因素影响，很容易产生裂缝，一旦水份渗入到面层找坡层之下，则会因无导流坡度积在防水层上和保温层中不易蒸发，而其中水分的长久存在，一方面不利于屋面的保温隔热，另一方面影响防水层的使用寿命，若是防水层有疏漏，则势必造成返修困难，且不易找着漏点。另一种是在防水层和结构层之间设置找坡层，这种做法比较普遍，将找坡层置于防水层之下，雨水能随找坡坡度流入雨落管或雨水箅子，防水层上不会残留水，能保证雨水的顺利排走，有利于防水层和保温层的效果和使用寿命。
3、屋面材料选用关乎整个屋面的使用性能，根据屋面的结构构造选择适用的材料不仅可以提高实用性和经济性还可以减少很多质量隐患。但是，在工程实际操作过程中，受预算和现有材料技术以及材料质量等方面限制，屋面各建筑层的材料并不完全适用于屋面结构，导致屋面施工完成后往往无法达到设计预期效果，严重者直接影响正常使用。以前文介绍的联合建筑屋面结构为例，设计选用水泥膨胀珍珠岩做找坡层就存在一定的质量隐患，水泥膨胀珍珠岩在以前的工程做法中常被用作保温材料，因其密度小、造价低本工程将其用作防水层之下的找坡层材料，但水泥膨胀珍珠岩为亲水性材料，吸水性很强，将此类材料放置在防水层之下，实际上与传统的屋面做法无异，只相当于在传统正置式屋面之上又加了一道保温层和保护层而已。而且水泥膨胀珍珠岩和水泥砂浆找平层均为湿作业，一般工程施工中，在完成找坡层之后，很难会等到其含水率达到风干状态下含水率再进行找平层的施工，这样一来存留在松散找坡材料中的水分就很难挥发出去，给后期防水层的施工带来的很大的质量隐患。若同传统屋面一样，在找坡层中放置排气孔来疏导水蒸气，屋面上伸出大量排汽孔，不仅影响屋面使用和观感，而且人为地破坏了防水层的整体性，排汽孔又极易损坏，反而使雨水灌入孔内，造成屋面渗漏。所以，采用倒置式屋面时，找坡层应该优先选用憎水性材料找坡。
二、倒置式防水保温屋面施工控制要点
1、选用优质、合理的屋面材料。考虑到倒置式屋面将来维修时会出现较多困难，屋面防水材料也必须选用優质材料，不宜选用刚性防水材料和松散憎水性材料，如防水宝、拒水粉等，也不宜选用胎基易腐烂的防水材料和易腐烂的涂料加筋布，防水施工时严格控制施工质量，本工程采用FJS涂膜防水与三元乙丙丁基橡胶防水卷材结合的复合式防水层，这两种高分子防水材料的结合使用大大增加了防水层的使用效果和寿命。保温材料需选用不吸水性高热阻新型材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃等材料，也可选用蓄热系数和热阻系数都较大的水泥聚苯乙烯复合板等保温材料。
2、合理组织各层施工。保温屋面结构较复杂，合理的组织各层施工不仅能提高施工生产效率，对提高工程质量、减少质量隐患有非常重要的作用。找坡层施工时应先做标筋，控制好排水坡度及方向。防水层施工前一定要确保底层干燥无水分，经检查验收合格后方可进行防水层的施工。保护层混凝土一定要按规范要求留置伸缩缝，女儿墙根部与保护层相接处必须留置伸缩缝。 3、选用正规的有资质的施工队伍、有经验的操作工。因为做倒置防水不允许出现纰漏，因而对防水队伍及其操作工种的素质要求较高。操作人员除具有高度的责任心外，还得有相当的经验。联合建筑上人屋面情况复杂，突出屋面的管件、构件、基础及板墙相当多，且形式、规格位置不一，防水层在这些部位的施工均有一定的难度并存在渗水的隐患。因而对防水队伍的资质能力的考查，以及对现场操作工人的技术考核经验考核均显得相当重要。另外要强调的是不能允许施工队随意更换熟悉现场并有实践经验的技术工人。
4、施工前应编制详细的施工方案和节点设计。针对联合建筑工程屋顶节点多、防水施工难度大的特点，需要对屋面每一个节点做法进行研究和试验。突出屋面的管件、烟风道及设备基础的处理，与砼墙、砖墙及轻质墙如何接缝，同时要满足规范要求，结合现场情况编制详尽的预控施工方案，并对操作工人进行充分详实地交底，并对节点做出分类，在现场作出样板节点作指导。对于找坡层，由于材料找坡考虑到材料自重等因素，坡度不會很大，一般在2%左右，若采用找坡层置于防水层之下的结构形式，找坡层之上还有保温层，目前倒置式屋面比较常用的保温材料挤塑聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等均为板状材料，这些板材铺设在找坡层上，使得本来就很小的屋面坡度更加不明显，使得面层排水坡度很不理想，给屋面雨水顺利的排出带来一定影响。在联合建筑的屋面施工中我们定制了一系列严格的质量控制措施，找坡层严格控制坡度以及排水方向，保温层施工过程中根据排水方向及分水线尽量保持坡度，在后续的40mm混凝土保护层中对坡度进行重新校核，并局部进行修整。当然施工过程中的监督、检查、指导是进行防水施工时技术人员应履行的职责，每一道工序需要检查人员进行认真、仔细的核查和跟踪巡查。
5、重视成品保护工作。因防水层先做，之上还有好几道工序要做，因而对防水层的成品保护工作亦显得尤为重要。上层施工人员的工具（如铁锹）、钢筋网片中偶尔转角的钢筋弯头等都可能戳坏已完成并做了保护的防水层，此时设专职人员看护防水层上各道工序的施工，严防上层施工时破坏防水层。
总之，倒置式防水保温屋面相较传统屋面形式在保护防水层、充分发挥保温层保温效果方面有着很大优势，随着设计和施工人员的不断探索改进，以及相适应新型材料的不断开发，倒置式防水保温屋面一定会在工程实践中发挥更大的作用，得到全面的推广普及。
作者简介：周建，男，1999年毕业于扬州大学，本科，高级工程师，一级注册建造师。