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【摘要】“防渗漏、防开裂”作为工程质量通病中的两大顽疾,也是购房者在收楼时关注的重点以及入住后投诉的焦点,如果在施工中没有做好“防渗漏、防开裂”,极易造成不良的社会影响并且后期很难修复。
【关键词】建筑外墙防水;设计;施工
1、前言
建筑外墙防水是近期在设计或施工阶容易忽视的要点。外墙防水必须与外墙绝热同时设计,
随着外墙材料的不同,各地气候条件的不同,外墙防水设计的习惯差别很大。同一地区,不同时期,不同建筑,设计标准不同,差别也很大。但由于我国一般民用建筑的结构及构造体系大体相近,特别是砌体材料变化不大,因此防水方面需要解决的问题又有许多共同之处。
作为一名建筑师应关注建筑外墙防水的设计及施工的技术要点。
2、建筑外墙设计原则
2.1外墙主体设计
减少结构主体变形的影响是外墙防水的先决条件。通常采用的构造措施如下:非框架砌体建筑主要靠圈梁、构造柱或芯柱减少或控制主体变形的影响。框架填充砌块墙体减少主体变形影响的措施主要有:拉结锚筋;从顶层向下,逐层填砌;各层砌至框架梁底,暂留控不做,待外墙全部填砌变形接近满载后,再完成斜砖顶砌;粉刷前进横梁底检查,有空虚处勾填砂浆,必要时采用外墙压力注浆。
除了结构专业必须控制荷载变形及整体温度变形外,容易被忽视的是屋盖温度变形对顶层墙体的影响,这种影响通常比预想要大。因此,屋面构造均应设计绝热层,而不必考虑顶层房间是否经常有人活动。电梯机房通常被认为无人长时间逗留而不考虑保温隔热,这不仅可能会减少电梯正常运行的寿命,而且容易使屋面与墙体交界处产生裂缝,导致外墙渗漏。如果楼梯间外墙没有保温,同样因为变形并会渗漏。
2.2提高外墙墙体综合性能
外墙防水应提高墙体的综合性能,选择热工性能好的墙体材料。饰面材料应考虑呼吸性、自洁性、耐候性等物理性能。外墙构造设计应采用合理的防水绝熱构造系统。
单纯提高墙体材料性能或提高饰面材料性能或提高构造都达不到理想效果。通过“专治”某一构造的方式,往往达不到“专治”效果。
2.2.1外墙墙体砌筑质量
外墙发生较严重的渗漏,大多与砌筑质量有直接关系,而与砌块种类基本无关。同济大学的一个研究小组曾对4种砌块砌筑的墙体进行雨水强度渗透实验。结果显示:只有当砌体结构出现贯穿裂缝时,外墙内侧才出现湿斑。这说明:保证砌筑质量,确保灰缝(特别是竖缝)砂浆的饱满度,乃是外墙防水的基本条件之一。
保证砌筑质量,除按有关规定浇筑芯柱或设置拉结钢筋、拉结网片之外,还应积极采用专用砂浆砌筑。干混砂浆是以水泥为基础物料,再混合经筛洗干燥处理的精选级配砂料,准确计量,强力搅拌后包装出厂的商品砂浆,也称干粉砂浆。干粉砂浆现场使用方便,只需加水搅拌均匀,即可上墙。干粉砂浆还可视使用部位(砌筑或粉刷)、适用砌体(混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等)预先添加胶粉,和易性好,粘结力强,保水性高,收缩率低,可有效减少砌缝开裂。但竖缝砂浆的饱满,仍主要靠施工操作员的认真态度和技术水平来保证。在德国,专用砂浆砌筑的加气混凝土砌块灰缝的厚度只有1㎜;在法国,则更进一步,研制了不用砂浆砌筑的砌块:其侧面呈锯齿状,涂敷特殊胶状膜,现场只须在清水中浸泡一下,便可上墙拼砌,最大限度地减少了手工操作对砌筑质量的影响。二者的共同前提是砌块的精度。
2.2.2温变裂缝
解决温度变形引起的外墙裂缝,较好的方式采用外墙外保温系统。不仅节能,同时也解决
防水。改系统用于新建建筑的关键有二:一是外墙设计必须一次到位,包括所有外挂设备及预留预埋条件;二是正确选择外墙保温系统。所选系统不仅包括主要保温隔热材料,也包括所有配套材料、构造、节点及其施工工法。建筑外墙若因砌块及砌筑质量普遍低下引起大面积渗漏,其治理时又不允许改动墙体,不影响用户正常使用,则借用该系统,可能是个好办法。2002年上海住宅10项推广新技术中就包括采用外墙外保温系统。可见早已在北方使用的该系统,具有普遍意义。
外墙外保温,较成熟的系统是挤塑剧本乙烯保温板,只要严格按有关节点施工,质量应能
保证。若采用胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统,则必须由专业公司的专业队伍施工。设计院应长期跟踪调查及确认,否则不宜设计水泥聚苯。外墙保温系统应与涂料外饰面配套使用。以隔热为主的新建建筑,若选用混凝土空心砌块,其东、西朝向的外墙,应采用三排孔砌块,该砌块总厚190㎜,两侧扁孔宽约20㎜,形成的空气层对流活动少,可起隔热作用。外墙饰面设计成浅色,增加隔热效果显著。多层建筑、低层建筑,绿化遮阴是一种即有效又经济美观的隔热措施。
3、外墙防水设计标准
3.1外墙防水与风雨关系最直接
较高标准的设防主要用在多雨地区。须关注的是,随着全球变暖步伐的加快,原本少于的地区,忽降大雨的概率愈来愈高。因此,外墙防水设防应未雨绸缪,提前应对。强风暴雨地区要考虑风压的影响。基本风压值与所在地区有关。同一地区风压实际值,与建筑的大致高度有关,与所处地地形及周边环境亦有关,但能够明确考虑的,主要还是高度。可按现行国家标准《建筑结构荷载设计规范》确定高度。
3.2外墙防水的设防标准与内装修有关
内装修标准高,对水的渗漏敏感,其防水设防标准也应随之提高。内装修的规模对防水效果有直接影响,住户自行拆建内部结构,引发裂缝的产生与发展,渗漏机会多,而较温和的装修引起的渗漏要少许多。对住宅来说,解决的办法之一是实行菜单式统一装修,一方面可避免大拆大改,另一方面,责任也更其明确。当然,更好的办法是设计合理、周到、细致,处处为住户着想,使大拆大建失去意义。
3.3防水构造
主防水层:原则上主防水层应设在迎水面。该防水层也对围护结构起保护作用。这在钢木系统、加气混凝土及外墙外保温系统中,特别明显。但钢木系统中,主防水层(披水板)为构造防水,而其他系统则多为非脆性、连续无缝和防紫外线耐老化的无机涂层。 次防水层:在砌体加硬质块材饰面的系统中,主次防水层有时不明显。胶粘层、找平层,都兼有防水的责任,通常采用聚合物水泥防水砂浆或纤维防水砂浆。
3.4隔气防潮
在以保温为主的外墙系统中,特别是寒冷地区,设置隔汽层是必要的。隔汽层应设在保温隔热层内侧,防止墙内产生冷凝水,从而保持干燥。干燥是墙体主要功能之一。干燥可保持传热系数,有利节能,也有利于室内空气质量及减少霉菌的产生。
3.5透气防潮
保持墙体干燥的其他措施是通风、透气。通风透气能减轻渗入水的动力迁移。因此,不管什么原因进入墙体的水或水汽,应能通过合理的墙体构造向室内或室外蒸发掉。避免只进不出、易进难出,也是墻体防水、防潮设计应当解决的课题。
4、节点构造
4.1干挂石材
干挂石材的结构基底,无论是砌体还是钢筋混凝土,均应作防水层。砌体应加设型钢骨架,混凝土可直接干挂。两种情况下,防水层以双组分JS防水涂料为好。
4.1.1锚孔
为使防水层在锚栓处连续,正确的操作程序应当是:放线,钻孔,清孔;将涂有双组分JS防水涂料的不锈钢胀管螺栓(双组分JS防水涂料涂于栓套外及锥体上半段)置入,双组分JS防水涂料自动在栓口周边堆积加厚,起到密封作用。
4.1.2防水层
砌体基层在作双组分JS防水涂料之前,应先用聚合物水泥砂浆或纤维水泥砂浆找平。混凝土墙体基层在做双组分JS防水涂料之前,则只须作局部处理,用1:2.5水泥砂浆或纤维水泥砂浆将蜂窝麻面处嵌平补实。须作保温隔热层者,可在龙骨、锚固件安装至石板干挂前,直接在基层上喷涂Ⅲ形PU硬泡、20㎜厚,保温隔热兼防水。
4.1.3窗洞口
干挂石材外墙,在门窗洞口处须注意窗的安装与石板的安装密切配合进行。所有接缝须作防水密封处理,并预留泄水孔,窗上口水平板建议采用穿透式螺栓。
4.2外窗安装
4.2.1洞口质量
外窗安装质量好坏,与窗口口质量有直接关系。负责任的土建总包单位会认真提供周边为实心,尺寸准确的洞口。遇有清水混凝土外墙,则采用钢模,确保洞口的质量。建议在窗安装前,用聚合物水泥砂浆精修窗洞,这样也可以达到预期的效果。
4.2.2立膛
外墙窗立膛,约靠近外墙皮,窗四周渗漏率越高。窗四周安装空隙要根据外墙饰面厚度预留充分,特别是确保窗下樘雨水能顺畅排出。窗下樘框料设计的泄水孔面积,不同地区应有不同取值。强风暴雨时,在集在窗下樘内的雨水,有时会在室外强风的推动下,向上翻越挡水板,进入室内。须在窗下樘断面形式选用台阶式,内高外低,是国内外普遍的解决办法。
4.2.3塞缝
窗樘与墙体之间的空隙,在充分考虑了风压影响的前提下,可用发泡聚氨酯封填。封填时,掌握好填量,避免留空不实,也要防止过量,令窗樘胀起变形。
4.2.4锚固
窗樘锚固,应才赢专用锚贴,坚持柔性安装。工地自行加工的锚铁,必须镀锌防腐,且宽度不小于30㎜,厚度不小于2㎜。
4.3空调基座
分体空调室外机托板应设反梁,并用聚合物水泥砂浆向外找坡粉刷。将室外机家装百叶遮蔽起来,会使室外机环境温度高出5-10℃,能耗增加14%-15%,不可取。
4.4变形缝
传统的外墙变形缝盖板采用镀锌铁皮,标准低、寿命短,建议采用不锈钢。缝内嵌填沥青麻丝的做法,使用与先留缝,后塞填的砖混结构,其缝两侧多为黏土砖,表面粗糙多凹缝。若缝两侧为中小型砌块或混凝土,沥青麻丝弹性减小后会下沉。特别是两侧为现浇钢筋混凝土时,先留缝,后填缝会有很多不便。改为挤塑聚苯板,将其粘贴于先浇筑的混凝土一侧,再浇筑另一侧,将挤塑聚苯板直接胶入缝中,是目前常用做法。
结论:
虽然防水材料及防水系统在不断发展和完善,但是建筑外墙防水是综合性的系统。首先应保证建筑主体不变形、不破坏、与防水材料紧密结合在一起,其次应选用合适的防水材料,最后应考虑各种构造的合理化设计。
参考文献:
[1] 建筑结构荷载设计规范GB50009-2012.
[2] 单层防水卷材屋面工程技术规范JGJ/T316-2013.
[3] 地下工程防水技术规范GB50108-2008.
【关键词】建筑外墙防水;设计;施工
1、前言
建筑外墙防水是近期在设计或施工阶容易忽视的要点。外墙防水必须与外墙绝热同时设计,
随着外墙材料的不同,各地气候条件的不同,外墙防水设计的习惯差别很大。同一地区,不同时期,不同建筑,设计标准不同,差别也很大。但由于我国一般民用建筑的结构及构造体系大体相近,特别是砌体材料变化不大,因此防水方面需要解决的问题又有许多共同之处。
作为一名建筑师应关注建筑外墙防水的设计及施工的技术要点。
2、建筑外墙设计原则
2.1外墙主体设计
减少结构主体变形的影响是外墙防水的先决条件。通常采用的构造措施如下:非框架砌体建筑主要靠圈梁、构造柱或芯柱减少或控制主体变形的影响。框架填充砌块墙体减少主体变形影响的措施主要有:拉结锚筋;从顶层向下,逐层填砌;各层砌至框架梁底,暂留控不做,待外墙全部填砌变形接近满载后,再完成斜砖顶砌;粉刷前进横梁底检查,有空虚处勾填砂浆,必要时采用外墙压力注浆。
除了结构专业必须控制荷载变形及整体温度变形外,容易被忽视的是屋盖温度变形对顶层墙体的影响,这种影响通常比预想要大。因此,屋面构造均应设计绝热层,而不必考虑顶层房间是否经常有人活动。电梯机房通常被认为无人长时间逗留而不考虑保温隔热,这不仅可能会减少电梯正常运行的寿命,而且容易使屋面与墙体交界处产生裂缝,导致外墙渗漏。如果楼梯间外墙没有保温,同样因为变形并会渗漏。
2.2提高外墙墙体综合性能
外墙防水应提高墙体的综合性能,选择热工性能好的墙体材料。饰面材料应考虑呼吸性、自洁性、耐候性等物理性能。外墙构造设计应采用合理的防水绝熱构造系统。
单纯提高墙体材料性能或提高饰面材料性能或提高构造都达不到理想效果。通过“专治”某一构造的方式,往往达不到“专治”效果。
2.2.1外墙墙体砌筑质量
外墙发生较严重的渗漏,大多与砌筑质量有直接关系,而与砌块种类基本无关。同济大学的一个研究小组曾对4种砌块砌筑的墙体进行雨水强度渗透实验。结果显示:只有当砌体结构出现贯穿裂缝时,外墙内侧才出现湿斑。这说明:保证砌筑质量,确保灰缝(特别是竖缝)砂浆的饱满度,乃是外墙防水的基本条件之一。
保证砌筑质量,除按有关规定浇筑芯柱或设置拉结钢筋、拉结网片之外,还应积极采用专用砂浆砌筑。干混砂浆是以水泥为基础物料,再混合经筛洗干燥处理的精选级配砂料,准确计量,强力搅拌后包装出厂的商品砂浆,也称干粉砂浆。干粉砂浆现场使用方便,只需加水搅拌均匀,即可上墙。干粉砂浆还可视使用部位(砌筑或粉刷)、适用砌体(混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等)预先添加胶粉,和易性好,粘结力强,保水性高,收缩率低,可有效减少砌缝开裂。但竖缝砂浆的饱满,仍主要靠施工操作员的认真态度和技术水平来保证。在德国,专用砂浆砌筑的加气混凝土砌块灰缝的厚度只有1㎜;在法国,则更进一步,研制了不用砂浆砌筑的砌块:其侧面呈锯齿状,涂敷特殊胶状膜,现场只须在清水中浸泡一下,便可上墙拼砌,最大限度地减少了手工操作对砌筑质量的影响。二者的共同前提是砌块的精度。
2.2.2温变裂缝
解决温度变形引起的外墙裂缝,较好的方式采用外墙外保温系统。不仅节能,同时也解决
防水。改系统用于新建建筑的关键有二:一是外墙设计必须一次到位,包括所有外挂设备及预留预埋条件;二是正确选择外墙保温系统。所选系统不仅包括主要保温隔热材料,也包括所有配套材料、构造、节点及其施工工法。建筑外墙若因砌块及砌筑质量普遍低下引起大面积渗漏,其治理时又不允许改动墙体,不影响用户正常使用,则借用该系统,可能是个好办法。2002年上海住宅10项推广新技术中就包括采用外墙外保温系统。可见早已在北方使用的该系统,具有普遍意义。
外墙外保温,较成熟的系统是挤塑剧本乙烯保温板,只要严格按有关节点施工,质量应能
保证。若采用胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统,则必须由专业公司的专业队伍施工。设计院应长期跟踪调查及确认,否则不宜设计水泥聚苯。外墙保温系统应与涂料外饰面配套使用。以隔热为主的新建建筑,若选用混凝土空心砌块,其东、西朝向的外墙,应采用三排孔砌块,该砌块总厚190㎜,两侧扁孔宽约20㎜,形成的空气层对流活动少,可起隔热作用。外墙饰面设计成浅色,增加隔热效果显著。多层建筑、低层建筑,绿化遮阴是一种即有效又经济美观的隔热措施。
3、外墙防水设计标准
3.1外墙防水与风雨关系最直接
较高标准的设防主要用在多雨地区。须关注的是,随着全球变暖步伐的加快,原本少于的地区,忽降大雨的概率愈来愈高。因此,外墙防水设防应未雨绸缪,提前应对。强风暴雨地区要考虑风压的影响。基本风压值与所在地区有关。同一地区风压实际值,与建筑的大致高度有关,与所处地地形及周边环境亦有关,但能够明确考虑的,主要还是高度。可按现行国家标准《建筑结构荷载设计规范》确定高度。
3.2外墙防水的设防标准与内装修有关
内装修标准高,对水的渗漏敏感,其防水设防标准也应随之提高。内装修的规模对防水效果有直接影响,住户自行拆建内部结构,引发裂缝的产生与发展,渗漏机会多,而较温和的装修引起的渗漏要少许多。对住宅来说,解决的办法之一是实行菜单式统一装修,一方面可避免大拆大改,另一方面,责任也更其明确。当然,更好的办法是设计合理、周到、细致,处处为住户着想,使大拆大建失去意义。
3.3防水构造
主防水层:原则上主防水层应设在迎水面。该防水层也对围护结构起保护作用。这在钢木系统、加气混凝土及外墙外保温系统中,特别明显。但钢木系统中,主防水层(披水板)为构造防水,而其他系统则多为非脆性、连续无缝和防紫外线耐老化的无机涂层。 次防水层:在砌体加硬质块材饰面的系统中,主次防水层有时不明显。胶粘层、找平层,都兼有防水的责任,通常采用聚合物水泥防水砂浆或纤维防水砂浆。
3.4隔气防潮
在以保温为主的外墙系统中,特别是寒冷地区,设置隔汽层是必要的。隔汽层应设在保温隔热层内侧,防止墙内产生冷凝水,从而保持干燥。干燥是墙体主要功能之一。干燥可保持传热系数,有利节能,也有利于室内空气质量及减少霉菌的产生。
3.5透气防潮
保持墙体干燥的其他措施是通风、透气。通风透气能减轻渗入水的动力迁移。因此,不管什么原因进入墙体的水或水汽,应能通过合理的墙体构造向室内或室外蒸发掉。避免只进不出、易进难出,也是墻体防水、防潮设计应当解决的课题。
4、节点构造
4.1干挂石材
干挂石材的结构基底,无论是砌体还是钢筋混凝土,均应作防水层。砌体应加设型钢骨架,混凝土可直接干挂。两种情况下,防水层以双组分JS防水涂料为好。
4.1.1锚孔
为使防水层在锚栓处连续,正确的操作程序应当是:放线,钻孔,清孔;将涂有双组分JS防水涂料的不锈钢胀管螺栓(双组分JS防水涂料涂于栓套外及锥体上半段)置入,双组分JS防水涂料自动在栓口周边堆积加厚,起到密封作用。
4.1.2防水层
砌体基层在作双组分JS防水涂料之前,应先用聚合物水泥砂浆或纤维水泥砂浆找平。混凝土墙体基层在做双组分JS防水涂料之前,则只须作局部处理,用1:2.5水泥砂浆或纤维水泥砂浆将蜂窝麻面处嵌平补实。须作保温隔热层者,可在龙骨、锚固件安装至石板干挂前,直接在基层上喷涂Ⅲ形PU硬泡、20㎜厚,保温隔热兼防水。
4.1.3窗洞口
干挂石材外墙,在门窗洞口处须注意窗的安装与石板的安装密切配合进行。所有接缝须作防水密封处理,并预留泄水孔,窗上口水平板建议采用穿透式螺栓。
4.2外窗安装
4.2.1洞口质量
外窗安装质量好坏,与窗口口质量有直接关系。负责任的土建总包单位会认真提供周边为实心,尺寸准确的洞口。遇有清水混凝土外墙,则采用钢模,确保洞口的质量。建议在窗安装前,用聚合物水泥砂浆精修窗洞,这样也可以达到预期的效果。
4.2.2立膛
外墙窗立膛,约靠近外墙皮,窗四周渗漏率越高。窗四周安装空隙要根据外墙饰面厚度预留充分,特别是确保窗下樘雨水能顺畅排出。窗下樘框料设计的泄水孔面积,不同地区应有不同取值。强风暴雨时,在集在窗下樘内的雨水,有时会在室外强风的推动下,向上翻越挡水板,进入室内。须在窗下樘断面形式选用台阶式,内高外低,是国内外普遍的解决办法。
4.2.3塞缝
窗樘与墙体之间的空隙,在充分考虑了风压影响的前提下,可用发泡聚氨酯封填。封填时,掌握好填量,避免留空不实,也要防止过量,令窗樘胀起变形。
4.2.4锚固
窗樘锚固,应才赢专用锚贴,坚持柔性安装。工地自行加工的锚铁,必须镀锌防腐,且宽度不小于30㎜,厚度不小于2㎜。
4.3空调基座
分体空调室外机托板应设反梁,并用聚合物水泥砂浆向外找坡粉刷。将室外机家装百叶遮蔽起来,会使室外机环境温度高出5-10℃,能耗增加14%-15%,不可取。
4.4变形缝
传统的外墙变形缝盖板采用镀锌铁皮,标准低、寿命短,建议采用不锈钢。缝内嵌填沥青麻丝的做法,使用与先留缝,后塞填的砖混结构,其缝两侧多为黏土砖,表面粗糙多凹缝。若缝两侧为中小型砌块或混凝土,沥青麻丝弹性减小后会下沉。特别是两侧为现浇钢筋混凝土时,先留缝,后填缝会有很多不便。改为挤塑聚苯板,将其粘贴于先浇筑的混凝土一侧,再浇筑另一侧,将挤塑聚苯板直接胶入缝中,是目前常用做法。
结论:
虽然防水材料及防水系统在不断发展和完善,但是建筑外墙防水是综合性的系统。首先应保证建筑主体不变形、不破坏、与防水材料紧密结合在一起,其次应选用合适的防水材料,最后应考虑各种构造的合理化设计。
参考文献:
[1] 建筑结构荷载设计规范GB50009-2012.
[2] 单层防水卷材屋面工程技术规范JGJ/T316-2013.
[3] 地下工程防水技术规范GB50108-2008.