文/盛玉忠 新賓滿族自治縣自然資源發(fā)展中心 遼寧撫順 113200
在我國北方地區(qū),普通多層住宅基本是80年代-90年代建設(shè)的,目前基本上都進入維護維修期了。經(jīng)統(tǒng)計,報修的主要是住宅屋面部分,占總報修量的75%以上。因此屋面的設(shè)計、施工、維護等值的我們?nèi)プ錾钊胙芯俊D壳?,常?guī)住宅屋面做法是按照規(guī)范設(shè)計的,它一般由結(jié)構(gòu)層、找平層、隔汽層、保溫層、找坡層、防水層、防護層等組成,但就是這種設(shè)計構(gòu)造,確給我們建筑師帶來了種種問題,給頂層住戶帶來了諸多煩惱,其中水的滲漏,就是最大的一個問題。
“屋面防水系統(tǒng)屬于建筑物外圍護系統(tǒng),其基本功能是防止雨水滲入室內(nèi),起遮風擋雨的作用”,防止風霜雨雪侵入,提供保溫隔熱功能,同時保護建筑物結(jié)構(gòu)不受外部自然侵害的功能。建筑屋面水的滲漏問題,是長期以來困擾設(shè)計單位、施工單位、物業(yè)部門的一個問題,房屋屋面構(gòu)件遭受雨水侵蝕,引發(fā)嚴重的滲漏、屋檐脫落等隱患。雖然南北方存在氣候差異,問題的表象不盡相同,但同樣都嚴重影響了住戶的生產(chǎn)生活,也影響了建筑物使用壽命,是共有的通病。
作者本人通過建筑師繼續(xù)教育培訓學習,對建筑防水設(shè)計、屋面構(gòu)造、排水設(shè)計、構(gòu)造節(jié)點等內(nèi)容有了比較系統(tǒng)的了解,結(jié)合本地區(qū)建筑節(jié)能改造、結(jié)合本人工作的實際,嘗試對城鎮(zhèn)居民多層住宅屋面滲漏的問題進行分析,查找滲漏原因,并提出解決的對策。本文從以下幾個方面加以論述。
在我國北方,“水是對建筑物最具破壞力的因素之一”。居住建筑在設(shè)計壽命期內(nèi)所進行的維修翻建,大部分與水侵害有關(guān)。比如屋檐脫落、墻體起皮脫落、窗臺脫落、基礎(chǔ)砌體破壞等等。居住建筑涉及到的水有地表水、地下水、雨水、雪水、冷凝水、生活用水等。我們在此僅分析建筑屋面上滲漏水的來源。
外部環(huán)境的水主要來源于自然界的雨雪落集在防水層上,透過防水層、保溫層、結(jié)構(gòu)層等構(gòu)造層,形成積水并滲漏到室內(nèi)。
建筑內(nèi)部的水源主要存在于屋面構(gòu)造層內(nèi)部,來源有以下幾點:
(1)隔汽層施工質(zhì)量不好,室內(nèi)濕氣透過隔汽層進入屋面構(gòu)造層形成冷凝水,冷凝水積攢到一定量后移動到低洼處形成滲漏。(2)屋面構(gòu)造層內(nèi),相關(guān)材料施工期間含水率高,屋面施工完成后,形成密閉空間,凝結(jié)水積攢到一定量后流淌到低洼處積存滲漏。(3)屋面施工期間淋雨,沒有充分排除,形成內(nèi)含水。
通常屋面表面選用相對是平順(光滑)的防水材料,按照設(shè)計者的意圖,屋面被人為做成有一定方向、有一定坡度的形體,有利于水在重力下自由散去,但如果屋面存在有漏水點、積水坑(冰凍雨雪帶)時,屋面結(jié)構(gòu)就極有可能產(chǎn)生滲漏。滲漏的原因有以下幾個方面。
(1)設(shè)計原因
自由散水屋面:屋面設(shè)計坡度小,屋面輕微塌陷便會產(chǎn)生積水坑、積水點,水侵過卷材進入屋面構(gòu)造層,最后導致漏水。
有組織排水屋面:垂直擋墻底部設(shè)計沒有充填材料,卷材基本垂直上鋪,女兒墻與屋面形成陰影區(qū),冬季低溫冰凍形成積水(冰雪)帶,最后導致漏水。
天溝排水槽:排水坡度小,雨水不能快速排出,形成積水冰,最后導致漏水。
(2)工藝質(zhì)量原因
屋面內(nèi)部找平材料年久變形壓沉,形成屋面積水坑,并產(chǎn)生滲漏。
找坡層碾壓不實,造成塌陷,形成屋面積水坑,并產(chǎn)生滲漏。
隔熱保溫材料強度不高,產(chǎn)生沉陷,致使坡度變形,產(chǎn)生“鍋底”坑,形成隱患點。
施工時隔氣層處理不好,防滲效果差,造成嚴重透氣,屋面構(gòu)造層內(nèi)形成冷凝水。冬季透氣處保溫性能降低,冷凝加劇,惡性循環(huán)。老式建筑采用預制板屋面結(jié)構(gòu)的,情況尤為突出。
卷材施工工藝粗放,搭接不確實,存在漏粘處。一旦積水,變形成滲漏點。
(3)材料質(zhì)量
卷材質(zhì)量差,年久風化形成脆裂或砂眼;搭接粘貼開裂,形成漏點,虹吸反水倒流進屋面構(gòu)造層內(nèi)部。
老式卷材燙瀝青工藝存在瀝青老化脆裂,卷材內(nèi)部纖維脆斷,在屋面形成裂縫。
(4)人為破壞
老舊住宅屋面(曾經(jīng))安裝過電視天線、太陽能熱水器、鳥籠花盆等物件,壓沉、破壞了屋面的防護層;還有在樓蓋設(shè)置基站,拉線破壞屋面防水層,致使在屋面形成積水坑、漏水點。
(1)傳統(tǒng)的屋面構(gòu)造設(shè)計理念不合理,僅考慮了外部環(huán)境的雨雪防護問題,很少考慮屋面構(gòu)造層內(nèi)部的排水問題。發(fā)生有水進入構(gòu)造層內(nèi),如果沒有人為干預,水短時間內(nèi)排不出來,就會產(chǎn)生緩釋滲漏狀況。
(2)在屋面設(shè)計構(gòu)造中,防水層與隔氣層是上下兩個層(表)面,包含了所有構(gòu)造內(nèi)容,人為間接地造成了吸水、含水空間和材料。材料在運輸、存儲、施工過程中,飽含的水分同其載體一同被包圍,幾乎密封在屋面結(jié)構(gòu)中。頂層住戶居住產(chǎn)生的濕氣、外部滲漏的水汽一旦進入其中,就很難再被排除。
整理屋面結(jié)構(gòu)層滲漏特征及其分布形式,可以劃分為以下三種特征狀況:
主要表現(xiàn)在:建筑年久,防水層老化,屋面保護層缺失,瀝青層老化,卷材網(wǎng)暴露,網(wǎng)材纖維破斷,表現(xiàn)為屋面大范圍存在滲漏。
(1)屋面垂直擋墻形成的陰影區(qū)形成冰雪凍帶,在冰凍破壞、凍融機械破壞、重力壓迫、水浸等作用下,屋面女兒墻陰影區(qū)防水面層破壞,形成條帶滲漏。
(2)屋面構(gòu)造層下有條帶砌筑物,屋面年久沉陷后,屋面產(chǎn)生條帶凸起,造成屋面積水區(qū),并產(chǎn)生滲漏。
主要出現(xiàn)在屋面表面突出物處,屋面施工設(shè)置的屋面構(gòu)造層排氣管、廚房排氣管、衛(wèi)生間排水管、污水通風管等處、天溝端點處,由于屋面突出物與防水層處理不好形成滲漏點。
經(jīng)過收集整理頂層住戶反映的屋面滲漏情況,室內(nèi)漏水基本歸納出以下幾個情況,具有一定代表性:
主要是大面積漏水,屋面漏點不明確,建筑裝修被破壞,前面修后面漏。
漏水沿墻流下,主要是女兒墻泛水處處理不當、挑檐處倒坡回水或構(gòu)造層內(nèi)積水,形成滲漏。也有少數(shù)墻體向室內(nèi)滲漏水的情況發(fā)生。
棚面滲漏,沿管壁下流,殃及樓下住戶,比較隱蔽,漏水原因不好查找。
滲漏反映在室內(nèi)墻面上,既該處墻外為天溝的端點,滲漏水沿墻壁下流。
房子屋面漏水,是居民、物業(yè)的煩惱事,就是因為它不好處理,反反復復。
俗話說:頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳。防水維修工人不可能把屋面防水層揭開看一遍,因此屋內(nèi)什么位置漏,對應在屋面什么位置修補。
其實屋面卷材漏水進入構(gòu)造層后,水會在保溫層表面重力平移,也會在隔氣層面平移,最后在保溫層、隔汽層的低洼處或破壞處集聚滲漏,通過屋面板進入室內(nèi)。住戶看到室內(nèi)的滲水點可能與屋面漏水點相去甚遠。
(維修一)頂層報修戶反映,室內(nèi)起居室中央吊燈處漏水。通過追蹤漏點,最后確定在屋面檐角處有滲漏,滲漏與室內(nèi)滴水處相距3 米多遠。屋檐處漏水在結(jié)構(gòu)層內(nèi)防水材料上流動,室內(nèi)看不出其他漏點,實屬疑難癥狀,不好判斷。
水透過防水層進入屋面結(jié)構(gòu)空間后,水會在防水層、隔氣層中間形成“包漿”,伏天烈日下,防水層軟化,屋面結(jié)構(gòu)空間內(nèi)的水“煲”在其中,水量大的可將防水面層與找平層分離浮起,造成滲入水“上排(蒸發(fā))不出,下泄(滲漏)不去”的尷尬情況。
(維修二)報修戶反映:伏天漏入屋面里的雨水,到了秋天才滲漏出來;冬天的冰雪,到春天才化開(滲漏)。這個特別的漏水狀況,它與我們過去一直沿用的屋面構(gòu)造設(shè)計有著直接聯(lián)系,是現(xiàn)行屋面構(gòu)造模式的致命弱點,即:兩個防水(隔氣)層中間的空間較大,屋面設(shè)計坡度小,構(gòu)造層設(shè)計上沒有內(nèi)排水設(shè)施,屋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部包容的水和濕氣排不出來。
由于屋面構(gòu)造層內(nèi)有水,冬天屋面保溫性能驟降,室內(nèi)熱量散失大,也加劇了屋面冷凝效應,本來應該在冬季(空氣濕度小時)向外揮發(fā)水分,卻變成了向內(nèi)凝水了,因此造成了保溫性能降低、防水性能變差的惡性循環(huán)。
通常廚房、衛(wèi)生間等通風管向上伸出樓板、屋面,在頂層室內(nèi)立管與屋面板結(jié)合處有滲漏,冬季漏水嚴重,水沿通風管壁向下流淌,嚴重時會漏到樓下住戶。分析其因,主要是排氣管內(nèi)壁形成冷凝水,冷凝水來源于排氣管內(nèi)的濕氣。
(報修三)現(xiàn)存老舊多層住宅,污水管道排氣孔通常做法是:衛(wèi)生間排污立管在頂層繼續(xù)向上引出屋面,充當管道排氣孔用。在板上屋面構(gòu)造層階段,施工單位通常用陶瓷管(承口朝下)套在排氣管上,引伸出防水層。(圖1)
圖1
冬季生活污水蒸汽冷凝在陶瓷管內(nèi)壁,并沿內(nèi)壁下流,在陶瓷管、排水(污)管結(jié)合處溢出,水沿排氣管外壁流入衛(wèi)生間地面,形成滲漏。
很多住戶往往在沒有分析清楚滲漏原因前,就在屋面防水層表面做文章,圍繞排氣管根部做防水,一遍又一遍,怎么防照樣漏水。
通常我們在設(shè)計上,普通住宅屋面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部是不考慮有水的,似乎也沒有研究過住宅屋面構(gòu)造層內(nèi)部的排水問題。但事實上屋面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部是有水存在的,而且其內(nèi)部含水是(隨著季節(jié))有一定周期性變化和常態(tài)化存在的。因此我們應該在研究如何防水、防滲漏的同時,也應該研究怎么去排除屋面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水(與濕氣)。
現(xiàn)在一般坡屋面房屋很少有漏雨水現(xiàn)象,主要是屋面坡度大,排水速度快,不會形成積水。一般涉及坡屋面滲漏報修,主要是天溝積冰雪,造成水逆行入卷材,滲入室內(nèi)墻面。再者是坡屋面的虎頭窗上平臺,排水不暢而滲漏。
通過研究分析我們認為:首先,屋面積水是滲漏的主要原因之一;滲漏的前提是表面防水層有破壞點。其次,屋面結(jié)構(gòu)層設(shè)計上雖然有通風管,但是沒有進風口,不能形成自然通風排濕。第三,屋面結(jié)構(gòu)層設(shè)計上沒有排水(泄水)管,內(nèi)含水、滲漏水和意外進水向外排不出去。因此我們應該做屋面結(jié)構(gòu)層續(xù)革新,創(chuàng)新思維。那么解決的方案有以下幾個方面:
屋面表面平順光滑,有利于自然界的水在重力作用下自由散去,當屋面存在著大面積積水坑和漏水點時,防水層就會有產(chǎn)生滲漏的可能。
解決的對策及方案:
(1)過去常規(guī)的設(shè)計做法是:屋面板找平層上做隔氣層,然后做找坡層。隔氣層基本是水平的界面,一旦水附其上,靠重力根本不能流淌,排不出去。
解決的辦法是:設(shè)計修改常規(guī)屋面構(gòu)造各層做法,屋面板上先做找坡層,后做隔氣層。在減少屋面隔汽層和防水層中間的吸水、含水材料和空間的同時,形成由屋面中心向四周排水的坡面界層。
(2)在屋面構(gòu)造設(shè)計中,在隔汽層上最低點(比如檐頭處)設(shè)置(構(gòu)造層內(nèi)部專用的)排水管。在防水層最高點必須設(shè)置屋面排氣孔。在屋面構(gòu)造層中,以隔汽層和防水層為界,形成準確可靠的向低處排水、向高處排濕氣的豎向空間格局。(圖2)
圖2
(3)借助找坡層高度,加大屋面排水坡度。自由排水屋面坡度不小于5%。加大屋面排水坡度,增加排水速度,可抵消屋面輕微變形形成積水坑(點)。屋面如果沒有積水處,就大大減少了漏水現(xiàn)象發(fā)生,也就基本上控制了漏水問題。(當然不能減少物理破壞性的漏水點)。
(4)單向坡面排水(比如三面女兒墻屋面),坡度不小于5%。
(5)屋面找坡作型要規(guī)范,坡面必須是平面,不能是曲面。以利抵消屋面輕微變形可能形成積水坑(點)。
屋面條帶滲漏,主要是屋面有組織排水或局部有垂直擋墻的屋面設(shè)計中,當屋面存在有積水坑、冰凍積雪帶點時,防水層被破壞因此產(chǎn)生滲漏。
解決的對策及方案:
(1)沒有積水,幾乎就沒有滲漏。設(shè)計上加大屋面坡度,設(shè)計坡度不小于5%。
(2)修改垂直擋墻泛水設(shè)計,減少女兒墻產(chǎn)生的陰影區(qū)空間,防止冬季形成積(冰雪)帶。
通過案例實施,排氣管屋面節(jié)點處的滲漏,主要原因是排氣管內(nèi)壁冷凝水進入屋面滲漏進房間,修改設(shè)計與施工方案。
解決的對策及方案:
(1)老舊建筑排氣管向上引出屋面結(jié)構(gòu)層,加擴大接頭,承接陶瓷管(或鐵管);
(2)新建筑房屋排氣鋼管向下穿過屋面,由排氣管承接并密封。這樣管壁冷凝水都被引導入排(氣)水管,隨著下水排除,滲漏現(xiàn)象即可消除。
一般老舊住宅屋面都是考慮維護維修可以上人,樓面防護層脆弱簡單,不適合上人,更不適合載物。
解決的對策及方案:
(1)設(shè)計上統(tǒng)一考慮太陽能熱水器安裝區(qū)(架)。
(2)選用適合北方嚴寒地區(qū)防水卷材。
(3)改進施工工藝,避免低溫期施工。避免脆裂或搭接粘貼不好。
(4)找坡層要均勻壓實。確保保溫材料密度、強度,避免屋面局部沉陷變形導致防水層破壞,或形成積水坑產(chǎn)生滲漏。
(5)嚴格管理隔氣層施工質(zhì)量與過程,它與防水層同樣重要。
(6)加大屋面設(shè)計坡度,構(gòu)建快速排水體系。排水比防水更重要,排水在先,防水在后。沒有積水,幾乎就沒有面層滲漏。
(7)利用建筑設(shè)計手段,合理設(shè)計構(gòu)思,巧妙組織屋面排水;減少女兒墻、屋面突出物等形成陰影區(qū)的客觀條件,減少形成的積冰(雪)帶。
(8)屋面構(gòu)造設(shè)計上,必須設(shè)置構(gòu)造層內(nèi)部排水設(shè)施。一旦有水進入構(gòu)造層,可以排除。
(9)屋面構(gòu)造設(shè)計上,必須設(shè)置構(gòu)造層內(nèi)部排氣設(shè)施。屋面高處有排氣口(管),低處(比如檐板下處)有進氣口。這樣有利于屋面內(nèi)部濕氣的排除。
(10)設(shè)計人員在屋面設(shè)計時必須考慮構(gòu)造層溫度伸縮縫。按屋面平面幾何圖形做合理分布。
(11)設(shè)計人員在屋面設(shè)計時要考慮防水面層溫度伸縮問題。
我們所處的北方地區(qū),四季分明,冬季氣候惡劣,對建筑外圍護結(jié)構(gòu)破壞嚴重,因此值得我們建筑師去深入探討研究。建筑屋面防水涉及多方面因素,它將是一個長期的課題。
通過本文的論述分析得出,解決屋面滲漏問題,重要創(chuàng)新觀點就是要做“開放式”屋面防水系統(tǒng) !水能排出去,濕氣能排出去。在構(gòu)造上要遵循:排水(外部)——防水——排水(內(nèi)部)——防水(隔氣)四個層面的設(shè)計方法。其中把屋面(外部)排水組織設(shè)計好,是解決問題的關(guān)鍵。
通過對建筑屋面滲漏通病問題的分析,可以讓我們找到解決這些問題的方式方法,在設(shè)計中不斷探索,主動把握方向,深入實際,潛心研究,摸清問題緣由,通過優(yōu)化設(shè)計,嘗試去解決它們。
隨著新材料、新技術(shù)的不斷普及,處理建筑屋面滲漏通病的手段將會逐步提高,建筑師們可以拿出經(jīng)得起時間和季節(jié)考驗、讓住戶滿意的產(chǎn)品設(shè)計。