外墙和窗出现渗漏的原因分析以及治理方法

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  增城市建筑工程公司 广东增城 511300
  摘要:在建筑中外墙及窗渗漏问题的原因有许多,从工程施工的每一个细节出发,通过优化设计、合理选材、严谨施工,才能有效解决这些问题,防止渗漏现象的发生。本文以某小区外墙及窗渗漏实例为基础,分析了渗漏问题的原因,针对渗漏问题的防治给出了相应的防治措施。
  关键词:渗漏;质量通病;控制;分析;防治
  1 引言
  随着建筑行业的不断发展,人们对建筑施工质量的要求越来越高。外墙及窗是建筑工程结构的重要结构,如果在材料选择、施工管理等方面做得不规范,就会容易出现渗漏的现象。因此如何对这类现象的原因进行分析并采取有效的治理方法成为了施工人员需要解决的问题。下面就结合实例对此进行讨论分析。
  2 形成渗漏的原因分析
  2.1 环境条件的影响
  (1)较多的雨水。
  (2)较高的风压差。
  (3)较大的温差。
  2.2 保温材料及施工不当
  (1)保温材料劣化。“材薄则质衰”,一些保温材料虽然检测指标合格,但是检测的仅是材料的一部分指标,材料的综合性能还有不少问题。
  (2)外保温防裂砂浆层开裂引起的渗漏。保温层开裂引起渗漏,渗漏加剧开裂。由于外墙外保温体系的外保护层与雨水重力方向是平行的,同时考虑到风压的影响在天气潮湿的状态下,裂缝宽度在0.1mm以下也会出现渗漏,因而持续下雨后有微裂缝的外保护层会出现渗漏,尤其是在高风压下渗漏的概率很大。
  (3)外保温不完整导致建筑结构不同部位的形变产生裂缝。建筑结构挑出的部位一般不做保温,其受温度影响而产生形变的状况与做外保温的墙体不同。造成这些未做保温的部位与做了外保温的墙体交接处产生破坏裂缝,也会导致外墙渗漏。
  (4)保温细部处理不当。窗户周边和墙体转折处铺设增强网格布不完整,网格布强度达不到要求,会导致墙体开裂。
  2.3 外窗材料及施工不当
  2.3.1 材料问题突出
  (1)型材壁厚不够、强度低,刚度小。
  (2)塑钢门窗耐久性差。
  (3)型材断面的密封防水结构设计不合理。
  (4)密封材料质量低劣。部分密封胶条、密封胶及毛条耐久性差,在温差作用下产生收缩变形、老化,接头处形成缺口。
  (5)五金件、紧固问题不少。
  2.3.2 制作不规范
  (1)部分铝合金型材的切割精度较差,相邻构件装配间隙过大,不能“斗榫合缝”,几何尺寸误差大、间隙超过允许偏差,导致气密性、水密性及抗风压能力差,很容易导致渗水。
  (2)塑钢门窗的衬钢与型材内腔不吻合,断面偏小,固定不足,在组合窗拼樘管中的衬钢长度不足,不能很好地起到骨架支撑作用。
  (3)在塑钢组合拼樘管中衬钢缺固定措施,甚至部分衬钢漏设。
  2.3.3 安装质量不高
  (1)窗框位置不准确。
  (2)连接点设置间距大,固定点太少。
  (3)安装最大的问题是变形、垂直、水平度及整窗平整度差。
  2.3.4 细部构造欠佳
  (1)窗框四周构造不够严密。
  (2)门窗框材料拼接缝隙时大时小,发泡剂的施打不连续且有破损,导致与周围墙体结合“刚柔不济”,最终会产生质量通病。
  (3)现场窗框与保温层处理不当。
  (4)密封胶打注不当,窗框和洞口应用密封胶封严,不少施工单位在打注密封胶时,不留设槽口,密封胶宽度厚度难以控制,打注时表面又未做清洁,黏结不牢,注胶不连续,所形成的胶带容易脱落,起不到密封作用。
  (5)建筑构造本身存在不少缺陷。
  (6)泄水孔设置不当、开孔尺寸过小(规范要求最小6mm),排水不畅,部分外泄水孔盖在风压下紧闭堵塞泄水孔,导致向内泛水。
  (7)地下室的固定窗密封不严,导致渗水的发生。
  2.4 墙体防渗漏措施不到位
  (1)洞眼未有效封堵。
  (2)砌体质量差。
  (3)现浇构件与砌体相连结合不紧密;支模、拆模时出现砌体松动的现象;建筑工程竣工后装饰装修不当引起的渗漏。
  (4)在砌筑墙体中,或抹灰层裂缝起鼓、或灰层太薄、或分格缝未按规定要求用水泥砂浆勾缝均会形成渗水;另外,外墙面砖底灰不饱满、勾缝粗糙不严密也是形成外墙渗水的原因。
  (5)高层建筑的外墙因温度变化、结构干缩变形、不均匀沉降等原因会产生裂缝,若发展成为贯通裂缝,当风压700kPa一天中总降雨量超过100mm,外墙面上像瀑布一样的雨水就会顺着缝隙通过墙体流到室内的墙面上,这对高层建筑外墙防渗漏产生了十分不利的影响。
  (6)建筑工程竣工交付后的装饰装修。
  3 渗漏机理分析
  3.1 强风作用下窗框的变形
  较大面积的窗和外挑窗受风压影响较大,窗中间的金属杆件会产生弯曲变形,连接在中间部位的金属杆件会发生弯曲变形,连接在中间部位构件的窗框同时会产生少量的转角,导致墙体抹灰层间会产生细小裂缝,在密封胶失效或窗框防水处理不当时,雨水进入裂缝。窗框是超静定结构,在计算中对模型进行简化,假定窗高L=1.8m,窗宽B=1.5m,铝合金材质,其弹性模量E=70GPa,铝合金构件为矩形管,宽度b=0.025m,高h=9mm,壁厚t=14mm,风压取60m高的建筑,8级风压值wp=0.375kN/m2,计算模型如图1所示,其中La=B/4=0.375,风压作用在构件上的均布荷载:
  q=(B/2)wp=(1.5/2)0.375×103=281.25N/m   铝合金构件惯性矩Ix=2.92×10-7,经计算得杆件端点角位移(角变位)θ=0.0024。
  ΔL=0.09×1000×sin0.0024=0.216mm
  窗的变形随宽度、高度的变化而增大,若窗宽2.5m,高1.8m,ΔL=0.39mm。
  图1 荷载计算简图
  计算结果表明,窗框与墙体之间存在一定的角位移,因此窗体在强风振作用下会产生变形,同时强风还会产生风振现象,这种高频风振会造成窗框与墙体的连接松动,窗和框之间又是柔性连接,里边还有不少缝隙,风携水流动,从侧壁进入墙体及室内,会造成窗周边渗水,因此窗框与墙体之间需要进行严密的防水处理。
  3.2 强风作用下雨水的渗透
  雨天大风造成墙面更多的渗漏。雨滴的速度方向基本是向下的,当雨点碰到墙面和墙面产生碰撞后速度v可分解为vx和vy(见图2),进入墙体后动能转化为势能,如雨水的速度v=8m/s,则mgh=1/2mv2,则错误!未找到引用源。,即相当于落水高度3.27m,8级风60m高,上海的墙面风压大约在0.375kN/m2,风压也产生巨大的“压力差”,墙体材料大部分是亲水性材料,此时雨滴在风压、水压、小的毛细孔的综合作用会使墙体吸水进入裂缝、墙缝、窗边缝等薄弱部位,当外墙吸水达到饱和,渗水现象即会发生。如果随后天气晴朗,遇到干湿交替,由于裂缝导致渗水现象的发生,渗水导致更大裂缝的出现,渗水现象会加剧。
  图2 雨滴的速度分解图
  3.3 保温系统的渗水
  (1)裂缝的产生。
  (2)保温系统存在缺陷。
  3.4 “沉、裂、漏”的相互作用
  (1)我市地下土质软弱,尽管大部分房屋下部都有桩基,但还是有一定数量的沉降,这是不可避免的。另外上海建筑密度高,有不少地下建筑施工,普遍需要降水等措施,可导致周围土层不同程度的沉降,而周围有不少建筑物离在建建筑较近,从而导致周围建筑物的不均匀沉降。
  (2)新型的空心砌块材料,其综合使用性能与黏土砖仍有较大差距。
  (3)沉降更加剧了裂缝的发展,开裂导致渗漏;渗漏又加剧开裂的程度,两者总是相伴而行,“如胶似漆”、“休戚相关”。
  4 减少渗漏的措施
  4.1 进一步强化过程控制,提高外墙抗渗能力
  4.1.1 围追堵截,狠抓现场薄弱环节
  针对“水无孔不入”的特点,对主体结构的自身质量和细部节点,严格实施实物质量密实性预控,确保达到自防水的要求。
  (1)抹灰前应首先修补好墙面上深度较大的缝隙保证堵塞密实,对穿墙管道、预埋件、螺栓周边等,应用细石混凝土填塞密实。
  (2)对外脚手架的安全拉杆洞眼用细石混凝土填塞密实,填塞前必须对周围墙体进行较充分的湿润,防止填塞的混凝土收水过快,导致混凝土四周缝隙产生,留下墙体渗漏的隐患。
  (3)对于不同墙体材料的结合部,用加强网在墙体两侧进行加强处理。
  4.1.2 技术落实,确保细部构造措施。针对“水往低处流”的特点,通过构造措施,把降落在外墙面上各个部位的雨水,通过合理的截流和疏导,避免渗水现象的发生。
  4.1.3 措施落实,强化保温施工的过程控制。
  (1)设计时在墙体变形以及温度应力集中应有增强措施,设计构造措施应尽量使结构可以自由变形,减少拉应力。
  (2)强化保温截止部位材质变换处的密封、防水和防开裂处理。
  (3)施工中应该严格遵守施工技术规程。尽量避开大风和雨天,施工过程中,如果出现轻微的裂纹,应该制定技术方案,及时进行修理并重新验收。
  (4)规范墙体保温工程施工操作,加强施工过程中的质量监控。
  (5)施工完成后,根据不同材料和构造应采取养护措施,应加强成品保护。
  4.2 进一步加强现场管理,确保窗的施工质量
  (1)正本溯源,严格材料进场管理。
  (2)强化管理,确保墙体的砌筑质量。
  (3)细化措施,控制窗的施工质量。
  (4)完善机制,合理控制施工工期。
  (5)狠抓落实,完善样板制度。
  4.3 进一步采取技术措施,有效化解渗水风险
  (1)停工待检,不留隐患。
  (2)腰梁“卧心”,“一石多鸟”。
  (3)强化支撑,增加附框。
  4.4 进一步落实相关责任,提升企业管理水平
  (1)突出实效,继续开展门窗专项检查。
  (2)严控通病,完善质量保证体系。
  (3)精益求精,落实相关技术。
  (4)强化落实,改进分户验收管理。
  (5)杜隙防微,加强验收环节管理。
  (6)防微虑远,务必推行淋水试验。
  5 结语
  综上所述,外墙及窗的渗漏问题经常发生,同时发生的还可能有墙体裂缝,治理难度较高,对建筑的安全性造成极大的影响。我们要做好防渗漏工作,就要加大监管力度,落实相关单位的职责,采取有效的方法和措施,确保施工质量和建筑的使用性能,推动建筑行业的发展。
  参考文献:
  [1] 沈俊,潘平.浦东新区保障性住宅工程质量分析[J].工程质量,2013,31(9):28-35.
  [2] 赵修健.高风压多雨地区建筑外保温条件下的防水施工[J].新型建筑材料,2010(8):80-82,86.
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  通过建筑与小区、城市道路、绿地与广场及城市水系等四个系统的工程项目建设,建立起四个系统的低影响开发雨水设施,支撑智慧城的海绵城市建设。   建筑与小区、城市道路、绿地与广场及城市水系等四个系统的工程项目建成后,核心区范围内低影响开发雨水设施调蓄总容积满足规划指标要求,届时将实现80%的年径流总量控制率的目标。智慧城核心区低影响开发雨水设施调蓄汇总见表2。
  表2 智慧城核心区低影响开发雨水设施调蓄汇总表
  低影响开发设施类型 设施面积(m2) 调蓄容量(m3) 调蓄比例
  绿色屋顶 50021 11366 2.94%
  雨水桶 39534 8588 2.22%
  高位花坛 59703 13302 3.44%
  雨水花园 149858 33316 8.60%
  下沉式绿地 150514 29914 7.73%
  渗透铺装 812295 13302 3.44%
  植被浅沟 115528 20525 5.30%
  景观水体 60038 13470 3.48%
  雨水湿地 175756 24558 6.34%
  雨水塘 8408 4204 1.09%
  生态树池 131218 15829 4.09%
  人工土壤渗滤 2617 1308 0.34%
  透水混凝土 912402 0 0.00%
  生物滞留带 261510 39899 10.30%
  植被缓冲带 6542 1308 0.34%
  多功能调蓄设施 858 142 0.04%
  前置塘 1004 201 0.05%
  生态调蓄水体 378500 156000 40.29%
  合计 3316304 387231 100.00%
  3.5试点效益
  海绵城市建设能够有效提高智慧城核心区内雨水利用效率,从径流源头上控制雨水污染,缓解城市洪涝灾害,从项目生命周期角度看,其费用效益比更佳,其推广和发展大幅度节约智慧城给水排水系统投资,改善城市水环境,提高城市建设的环境效益、生态效益和社会效益,有效推动智慧城核心区的可持续发展。
  4建设策略与建议
  (1)以天河智慧城核心区为试点,试点后推广至广州市全市范围,逐步实现海绵城市功能。
  (2)海绵城市建设资金需求量大,积极申报海绵城市国家建设试点,争取国家资金支持,并在保障政府投入基础上,建立政府引导、市场推动、多元投入、社会参与的投入机制,推进公私合营(PPP)模式,鼓励、引导社会资金积极参与海绵城市建设。
  (3)统筹协调城市规划、水利、市政、园林、道路交通、建筑等专业,严格在城市总体规划、控制性详细规划及设计、实施等各环节纳入低影响开发内容。
  (4)编制广州市海绵城市建设总体规划,结合城市生态保护、土地利用、水系、绿地系统、市政基础设施、环境保护等,因地制宜地确定城市年径流总量控制率,制定广州市低影响开发雨水系统的实施策略、原则和重点实施区域,有效指导海绵城市建设。
  (5)海绵城市的规划建设应纳入到城市日常建设管理之中,有助于总结海绵城市建设经验和问题。
  (6)德国、美国和日本等国家在雨水资源利用和管理方面已取得丰富的实践经验,近年来深圳、福建等地也开始规划推动海绵城市建设工作,雨水资源化利用与管理逐渐起步,国内外有关海绵城市建设的先进经验值得借鉴。
  5结语
  “海绵城市”的规划建设理念,是对传统雨水处置模式的创新,对于治理城市内涝有直接贡献。通过建设海绵城市防治内涝,有效地减少进入排水管网的雨水总量、单位时间内的雨水径流量,减轻排水管网压力,减少扩建排水管网的巨额投资,同时可以增加雨水下渗量,减少城市地面沉降现象,强化城市自然水系的循环,解决城市缺水难题、保障城市水安全。通过保存和修复城市植被、湿地、坑塘、溪流,可以明显增加城市“蓝”、“绿”空间,减少城市热岛效应,改善人居环境,也为更多生物特别是水生动植物提供栖息地,提高生物多样性水平。
  参考文献:
  [1] 住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[Z].北京:住房城乡建设部,2014;
  [2] 广州市人民政府.广州市建设项目雨水径流控制办法[Z].广州:广州市人民政府,2014.
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