摘 要：本研究采用多元線性回歸和KNN算法，針對正置式屋面防水施工進行深入研究。在基于性能測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析了基層處理、材料選取以及施工質(zhì)控等因素對防水性能的影響。文獻綜述和實地測試揭示了這些因素在屋面防水中的關(guān)鍵作用。結(jié)果顯示，優(yōu)質(zhì)的基層處理和嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制顯著影響防水效果。然而，在材料選取方面仍存在優(yōu)化空間。結(jié)論強調(diào)了材料選擇與良好施工質(zhì)量控制對保證正置式屋面長期防水效果至關(guān)重要，研究結(jié)果也為現(xiàn)有慣例措施提供了更多參考價值。

關(guān)鍵詞：性能測試；屋面防水；施工措施

中圖分類號：TU 761" 文獻標(biāo)志碼：A

防水性能直接影響建筑物的使用壽命與安全性。周銘輝[1]對新型普通屋面、超長結(jié)構(gòu)屋面、鋼結(jié)構(gòu)（網(wǎng)架）屋面、種植屋面進行比選，得出適合案例區(qū)域的屋面抗震縫防水結(jié)構(gòu)。劉紹堃[2]結(jié)合設(shè)計與工程實踐經(jīng)驗，探討了專項性更強的屋面做法與注意事項。張少杰等[3]研究了國家速滑館屋面高延性防水卷材力學(xué)性能，對常用的高分子防水卷材進行試驗和微觀破壞機理分析。李聚剛等[4]分析了關(guān)鍵組分對金屬屋面防水涂料性能的影響。研究結(jié)果表明不同組分對涂膜性能具有不同影響，為金屬屋面防水涂料的選擇提供了參考依據(jù)。楊紅玉等[5]詳細(xì)闡述了PVC防水卷材在建筑上的應(yīng)用及存在的問題，并提出問題及解決方法。謝文峰等[6]討論了新型屋面堵漏體系在鋼結(jié)構(gòu)屋面防水中的應(yīng)用。耿偉偉[7]對比地區(qū)施工經(jīng)驗介紹了產(chǎn)生屋面防水滲漏因素及質(zhì)量控制研究，提出了施工方法和質(zhì)量控制措施，并提出后期管理維護措施。

1 施工慣例措施分析

在施工流程的具體環(huán)節(jié)中，大概分為3部分，相關(guān)領(lǐng)域的先行研究也對此有一定規(guī)模分析和討論。

基層處理除了常規(guī)的清潔、修補和打磨等步驟外，還須進一步驗證其對防水性能的具體影響。細(xì)致清潔旨在保證基層表面無雜物和污垢，以維持其干凈整潔狀態(tài)。針對基層結(jié)構(gòu)中存在的裂縫、孔洞等損傷進行修復(fù)，保證結(jié)構(gòu)完整性。精細(xì)打磨則旨在提高基層表面平整度，有利于后續(xù)涂覆及附著。采取這些優(yōu)化措施可以增強防水材料與基層之間的黏附力，并有效規(guī)避潛在的漏水問題。

當(dāng)選擇防水材料時須考慮多個要素。實用性是其中一個關(guān)鍵考量因素，根據(jù)具體項目需求和環(huán)境條件選擇最適合的防水材料類型，例如瀝青卷材、聚合物改性瀝青卷材等?？篂?zāi)能力則需要選用具備出色耐候性能的材料，有助于抵御自然環(huán)境因素帶來的侵害。適應(yīng)性要求考慮建筑結(jié)構(gòu)變形情況，并選擇具有一定彈性和柔韌性的防水材料。

在施工過程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量，主要包括搭接處理，保證搭接部位平整穩(wěn)固，并采取密封措施以避免滲漏，采用專業(yè)焊接技術(shù)處理連接處，保證焊縫緊密牢固，注意環(huán)境溫度對材料特性和固化時間等方面影響，并做出相應(yīng)調(diào)控。通過嚴(yán)格遵守規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合現(xiàn)代監(jiān)測設(shè)備及數(shù)據(jù)分析等手段進行質(zhì)量管控，可有效降低漏水風(fēng)險并延長正置式屋面系統(tǒng)使用壽命。

2 性能測試方法與數(shù)據(jù)分析

2.1 測試案例

案例項目項目總占地面積為69208.47m2，總建筑面積為109360.55m2。項目包括52個單體建筑，其中包括6棟高層建筑、45棟多層建筑和1棟商業(yè)樓。在整個項目中，所有的屋面工程都采用了正置式設(shè)計。正置式設(shè)計為整個項目提供了許多優(yōu)勢。它可以更好地利用空間，并為未來的維護和管理提供便利性，在防水系統(tǒng)的施工和維護上也具有一定的優(yōu)勢，能夠有效減少水分滲透風(fēng)險并延長結(jié)構(gòu)壽命?？紤]該項目規(guī)模龐大且涉及不同類型建筑物（例如高層、多層和商業(yè)樓），采用統(tǒng)一的正置式設(shè)計可以保證整體風(fēng)貌統(tǒng)一，并簡化管理與運營流程。此外，在日常使用過程中也能夠更加便捷地進行排水與清潔工作。

項目采用了厚40mmC20內(nèi)配6@200mm×200mm細(xì)石混凝土剛性保護，并將其作為I級防水系統(tǒng)的一部分。這種設(shè)計不僅可以達到必要的保溫效果，還能保證屋面在各種環(huán)境條件下都能有效地抵御水分侵入。項目選用了無紡布作為隔離材料，同時利用自粘聚合物改性瀝青卷材以及合成高分子涂料進行加固處理。這些措施共同構(gòu)建起一道堅實的防水屏障，在預(yù)防潮濕和雨水侵蝕方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。除此之外，在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中也引入了B級擠塑聚苯板等產(chǎn)品，并且須保持 2% 坡度，保證表面平滑，并達到更佳排澇效果。在結(jié)尾處使用原漿收光處理不僅增強了整體美觀度，還有助于延長屋頂壽命。

其正置式屋面施工的流程見表1。施工準(zhǔn)備：保證結(jié)構(gòu)面清理干凈，無油污、浮灰等雜物，檢查結(jié)構(gòu)面平整度和垂直度，修補不平整和裂縫部位。

2.2 測試方法

在測試階段，需要將屋面均勻劃分為若干個檢測區(qū)，每個區(qū)域的面積應(yīng)在16m2～36m2。在每個選定檢測區(qū)內(nèi)，至少選擇一個檢測點進行深入測試。對每個選定的檢測點來說，必須剖開屋面直至防水層，并在其內(nèi)外側(cè)放置各種檢測裝置。

這些裝置包括棉紗、河沙和濕度傳感器等設(shè)備。將濕度傳感器嵌入河沙中，并用棉紗覆蓋后重新鋪設(shè)好原有結(jié)構(gòu)。在各指定的檢測區(qū)內(nèi)進行灑水測試，使用不同降雨強度來模擬實際情況下可能遭遇到的不同天氣條件。

這些降雨強度包括0mm/h～0.25mm/h、0.25mm/h～1.0mm/h、

1.0mm/h～4.0mm/h、4.0mm/h～16.0mm/h、16.00mm/h～50mm/h以及大于50mm/h的多種降水速率范圍。值得注意的是，在完成一組特定速率下持續(xù)3h以上的測試后，需間隔不少于6h再進行新一輪監(jiān)控與記錄。

濕度傳感器會實時記錄采集的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給專門負(fù)責(zé)監(jiān)控工作人員， 這使他們可以遠(yuǎn)程獲取并即時分析所收集信息內(nèi)容。將觀察結(jié)果與已知正常防水效果參考表格進行比較，研究人員能夠做出初步結(jié)論并最終完成整套復(fù)雜而系統(tǒng)化的程序 。

2.3 分析方法

通常可以使用具體定量算法構(gòu)建新的測試樣本x與訓(xùn)練集中第k個樣本yk之間的距離。歐幾里得距離的計算過程如公式（1）所示。

（1）

曼哈頓距離的計算過程如公式（2）所示。

（2）

在分類問題中，通常通過多數(shù)表決確定預(yù)測新樣本的類別，在回歸問題中，通常是根據(jù)最近鄰居的加權(quán)平均值進行預(yù)測，如公式（3）所示。

（3）

式中：是測試樣本的預(yù)測類別；argmax為尋求最大值；y是測試樣本；k是第k個鄰居的類別；I（）則是判別函數(shù)，內(nèi)容為真則取1，內(nèi)容為假則取0。

與常見算法相比，KNN算法的結(jié)構(gòu)簡單，并且不需要顯式地訓(xùn)練模型，當(dāng)處理小型數(shù)據(jù)集時效果良好。

3 數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)測

本文利用屋面防水性能測試結(jié)果，分析基層處理、材料選取、施工質(zhì)控等3類因素對屋面防水性能的影響。

3.1 數(shù)據(jù)分析與預(yù)測模型建立

對收集的屋面防水性能測試數(shù)據(jù)進行初步分析。數(shù)據(jù)包括3類影響因素：x1（基層處理）、x2（材料選取）、x3（施工質(zhì)控）以及對應(yīng)的防水性能指標(biāo)y。對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以初步了解各因素對防水性能的影響程度。

為了建立預(yù)測模型，本文采用多元線性回歸的方法?；貧w方程的形式如公式（4）所示。

y=β0+β1x1+β2x2+β3x3+ε （4）

式中：β0、β1、β2、β3為回歸系數(shù)；ε為隨機誤差項。采用最小二乘法對模型參數(shù)進行估計，得到預(yù)測模型。

3.2 模型驗證與結(jié)果分析

利用建立的預(yù)測模型，對屋面防水性能進行預(yù)測。將預(yù)測值與實際測試值進行對比分析，以評估模型的預(yù)測效果，其結(jié)果如圖1所示。

目前已經(jīng)有3項指標(biāo)能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測屋面防水性能。預(yù)測值與實際值非常接近，并且貼合最佳擬合線，這條線的斜率為1，截距為0。這說明擬合效果良好，預(yù)測結(jié)果與真實數(shù)值高度吻合。這種情況表明，在施工過程中采取的慣例措施對屋面防水性能產(chǎn)生了顯著影響?？赡苁窃谠O(shè)計和執(zhí)行階段采用了有效的方法來保證屋面系統(tǒng)的完整性和可靠性。此外，在材料選擇、安裝流程、檢驗程序等方面也可能進行了精心規(guī)劃和管理。

具體分析不同方面的結(jié)果，如圖2所示。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，基層處理（x1）的數(shù)值普遍較高，通常超過0.4，并且大多數(shù)情況下超過0.5。數(shù)據(jù)相對集中在0.6附近，偏差較小。這表明基層處理對防水性能具有穩(wěn)定和可控的影響。在實踐中，可能采取了有效措施來保證基層處理達到一定標(biāo)準(zhǔn)，在提高整體防水性能方面發(fā)揮了重要作用。而材料選?。▁2）方面的數(shù)據(jù)則展現(xiàn)出較為分散的趨勢，說明各類材料廣泛應(yīng)用，并且數(shù)值通常偏高于0.5。然而，在預(yù)測最終防水性能方面效果不佳。這也說明了材料選取所產(chǎn)生的影響相當(dāng)復(fù)雜，需要進一步深入研究不同材料之間性能差異及其在實際工程中的表現(xiàn)。而施工質(zhì)控（x3）的數(shù)據(jù)展示比較分散，并更多地依賴具體基材選擇結(jié)果，但它仍然展現(xiàn)了良好的預(yù)測能力。這說明施工質(zhì)控在保證防水效果上扮演著關(guān)鍵角色，在建筑物壽命和品質(zhì)維護方面起著重要作用。

3.3 結(jié)果討論與應(yīng)用

本研究通過數(shù)據(jù)挖掘和建立預(yù)測模型，初步探討了影響屋面防水性能的關(guān)鍵因素。用建立的預(yù)測模型對屋面防水性能進行預(yù)測，并將預(yù)測值與實際測試值進行對比分析。由圖1可以看出，目前已有3項指標(biāo)能夠相當(dāng)準(zhǔn)確地預(yù)測屋面防水性能。預(yù)測值與實際值之間非常接近并且貼合最佳擬合線，該線斜率為1、截距為0。這表明擬合效果良好，模型的預(yù)測結(jié)果高度吻合真實數(shù)值。這種情況說明，在施工過程中采取的慣例措施對屋面防水性能產(chǎn)生了顯著影響。可能是在設(shè)計和執(zhí)行階段采用了有效技術(shù)保證屋面系統(tǒng)完整性和可靠性。此外，在材料選擇、安裝流程、檢驗程序等方面也可能經(jīng)過精心規(guī)劃和管理。具體到不同方面數(shù)據(jù)分析，基層處理數(shù)值普遍較高，通常超過0.4，并大多數(shù)情況下超過0.5，數(shù)據(jù)集中在0.6左右，且偏差較小，顯示基礎(chǔ)處理影響防水性能，而材料選取數(shù)據(jù)呈現(xiàn)較為散亂，說明各類材料廣泛使用且通常數(shù)值高于0.5，然而作用效果不理想，需要深入研究不同材料之間及其在工程上表現(xiàn)差異。施工質(zhì)控數(shù)據(jù)相對散亂更依賴特定基準(zhǔn)選擇，但具有良好的預(yù)言力。由此可知，本研究為屋面防水施工提供了數(shù)據(jù)支撐和預(yù)測依據(jù)，有助于指導(dǎo)施工單位采取針對性的防控措施，提高屋面防水性能。未來可進一步擴大數(shù)據(jù)樣本、優(yōu)化預(yù)測模型，為屋面防水施工的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化提供技術(shù)支持。

4 結(jié)語

本文討論了屋面防水性能的相關(guān)研究現(xiàn)狀。對施工慣例措施進行分析，發(fā)現(xiàn)基層處理、材料選取和施工質(zhì)控3個方面對屋面防水性能有著顯著影響。為了深入研究這些因素的作用機制，本文設(shè)計了全面的屋面防水性能測試方法，并采用數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測建模的方法對測試數(shù)據(jù)進行分析。

研究結(jié)果表明，基層處理和施工質(zhì)控兩個方面對防水性能的影響較為穩(wěn)定和可控。針對這些因素，可以制定相應(yīng)的控制措施，例如加強基層處理標(biāo)準(zhǔn)、提高施工人員技能培訓(xùn)等，以進一步提高屋面防水性能。而材料選取方面則需要進一步深入分析不同材料性能對防水性能的影響規(guī)律，為選材提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。本研究為屋面防水施工提供了數(shù)據(jù)支撐和預(yù)測依據(jù)，有助于指導(dǎo)施工單位采取針對性的防控措施，提高屋面防水性能。未來可進一步擴大數(shù)據(jù)樣本、優(yōu)化預(yù)測模型，為屋面防水施工的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化提供技術(shù)支持。

參考文獻

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