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Abstract: Housing roofing design problems in design, material selection to the whole process of the construction are discussed.
Keywords: housing roof; waterproof design; fortification; leakage
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
从水的渗漏现象观察,屋顶的水是从“孔”、“缝”中渗透的,那就必须采用防水材料对设防基层的“孔”和“缝”设防,防止水从“孔”“缝”中通过。孔有毛细孔和可见小孔洞,缝有微细裂纹和动态变化的可见缝。设防时不但要能防止渗透,还要求耐久,当外力损害时也不应当出现渗漏。水从屋面渗漏到室内,不仅会严重影响人们的生活质量和居住水平,也会直接影响到建筑物的正常使用和耐久性。文章将从屋面防水设计、材料到选择施工等方面进行探讨研究。
1屋面防水设计存在的不足
目前我们屋面防水设计力度和深度都不够,没有考虑到现实因素,很不切合实际,新型防水材料大多与化工有关,而化工对于土建设计又是一个边缘科学,由于这种不熟悉,往往在蓝图设计上只简单标有屋面防水材料为SBS防水卷材,既无设防等级标准要求,又无卷材厚度与节点做法要求,更谈不上对其物理性能的要求;这也就使施工单位无章可循。再加之现在建筑防水卷材种类繁多,鱼龙混杂,使设计单位、建设单位及施工单位真伪难辨,如蓝图设计不清楚,因价格等因素,就难选用较为合理的防水卷材做屋面防水材料,更难保证屋面的防水质量。多年来屋面防水设计没有一套统一的实用标准。设计人员对具体工程无指导性规程遵守,建筑设计图简单、不完整,没有构造大样图和细部构造详图,导致在施工过程中,屋面防水等级和设防要求的设计不能满足工程实际的需要;由于建设规模和需求量的增加,防水材料和品种的大力发展,功能和性能各不相同,而一些设计人员对新材料和新工艺技术缺乏了解,对材料的性能、适用范围、使用环境及相应工法知之过少,在设计采用时不能正确合理的综合选择用材;许多设计人员在习惯上也存在误区,认为屋面防水只是建筑专业的事情,在施工过程中则易出现防水体系构造层次的不到位,屋面排水系统的设计不完整,排水路线不清晰,无分水线,汇水面积不清楚,水落口的位置、标高不准确,水落管数量不足等问题。
2房屋屋面防水设计应采用多道设防、复合防水和防排结合、综合治理的做法。
2.1多道设防,复合防水。一方面是指屋面防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的多道设防时,应采用多道卷材或卷材涂膜、刚性防水复合使用,并应将耐老化、耐穿刺、抗拉强度较高的防水材料置于防水层的表面;另一方面是指屋面防水在管子根、水落口杯周围以及泛水节点、卷材收头等容易渗漏的薄弱部位,应采用密封材料防水涂料或卷材等组成多道设防的局部补强附加层。这种多道设防与复合防水的做法,能够充分地发挥各道防水层既相互独立,又相互依托,扬长避短的作用,以提高防水工程质量和延长防水层使用年限。屋面防水工程要求做到绝对可靠,这要求设防可靠性好,保证率高。要达到这一目标,防水设计时必须遵循多道设防,复合防水的原则。属于I级防水的工程应设三道或三道以上的防水层;属于Ⅱ级防水的工程应设两道防水层;属于Ⅲ级和IV级防水的工程应设一道防水层。
在房屋屋面设计中采取多道防水层,目的是为了在第一道防水层失去作用时,第二道和第三道设防能起到防水的作用,共同阻止屋面的渗漏。其中,多道防水的防水层面,可采用同品种、同规格的材料,也可采用不同性能和规格的材料,但在性能上都应选用能独立承担防水能力的材料;且在材料搭配上,应将高性能,耐老化、耐穿刺性好的材料放在上部,对基层变形适应性好的材料放在下部,充分发挥各种材料性能的特点。
2.2 防排结合,即采取以防为主,以排为辅,这是屋面工程防水设计的一项重要原则。
屋面工程的防水设计如果坡度不够,水落口布置部位不妥和数量不够,管径偏小,以及天沟、檐沟宽度不够,都会造成排水不畅,极易造成屋面局部积水,长久下来,防水层处于干湿、冻融交替作用,势必造成防水层破坏,由于屋面积水,也会引发墙面连带渗漏。
合理的屋面排水设计。屋面的排水坡度的大小与防水材料类型、年降雨量大小和其他使用要求有关,那么排水设计须考虑到屋面排水坡度、水沟截面、汇水面积、落水管数量及管径。一般而言,当平屋面采用材料找坡时,坡度宜为2%。卷材屋面的坡度不宜超过25%,以防止卷材下滑;天沟、檐沟的纵向坡度不应小于1%,沟底落差不得超过200 ,水落口周围直径500 范围内坡度不应小于5%,水落管径不应小于100,一根水落管的屋面最大汇水面积宜小于200 平方米。此外,年降雨量大小、屋面是否上人和是否蓄水等也是影响坡度大小的因素。
房屋屋面防水节点构造设计。屋面防水工程的节点细部构造是防水工程的重要部分,在施工的过程中,种种变形都集中于节点,所以在进行屋面防水节点设计时,要全面考虑结构变形,温差变形,干缩变形、振动等诸因素,节点设防上应增设附加层,以适应基层的变形。在构造防水层的铺设上以空铺法为宜,在选材上可用高弹性、高延伸材料做相应处理。如变形缝、分格缝、平面与立面交角处等,设防上要增加附加增强层,构造上要采取空铺法,选材料要采用高弹性、高延伸材料,如落水口、地漏、穿过防水层管道部位及其周围要采取密封材料嵌缝、涂料密封和增加附加层等方法处理。采用柔性密封、防排结合,材料防水与结构防水相结合的做法。防水工程首先要将水迅速排走,不使水滞留或积水,然后采取柔性材料严密封闭。屋面防水节点应以卷材、涂料、密封、刚性防水材料等互补的多道设防进行技术设计,同时为了考虑到屋面的防水耐用年限,节点上使用的材料其性能指标均应高于其他部位,特别是耐老化性能要好。此外,由于每栋建筑不一定全部相同,尚需进行个别设计,这时节点的设计应有灵活性,即参考设计原则与标准大样并结合具体情况而设计,不宜统一套用标准图。
2.3防水材料选用及环境和气候因素
铺设具有一定防水能力的防水材料,并不等于防水层,它只是防水层的组成部分。防水层应该根据防水主体的特点,满足防水主体提出的各种要求。除满足防水基本功能外,还应具备能抵抗各种变形的强度和延伸性能、抵抗高温老化和低温冷脆性能,还要有抵抗穿剌、挤压及抵抗介质侵蚀性能,以及与基层紧密黏结的性能,这么多性能要求单一材料往往不可能完全具备,因此防水层需要选择多种材料组成,以适应主体防水功能要求,如果将来出现单一材料完全适应主体设防功能时,那么单一材料铺设也可以是防水层,但防水主体性状很多,某一种材料完全都能适应各种主体要求是极不容易的事,因此就目前讲,要选择多种防水材料相互配合,组成适应主体防水需要的层次成为防水层。单一防水材料与防水层是两个不同的概念,不能混同。
建筑防水材料可分为柔性和刚性两大类。柔性防水材料拉伸强度高、延伸率大、重量小、施工方便,但操作技术要求较严,耐穿刺性和耐老化性能不如刚性材料。同是柔性材料,卷材为工厂化生产,厚薄均匀,质量比较稳定,施工工艺简单,工效高,但搭接缝多,接缝处易脱开,对复杂表面及不平整基层施工难度大。而防水涂料其性能和特点与卷材有很大不同,其具有防水、抗渗、粘结力强、耐老化、延伸率好、弹性好、不易燃、无毒、施工方便等特点,主要适用于防水等级为Ⅲ、Ⅳ级的屋面防水,也可用作Ⅰ、Ⅱ级屋面多道防水设防中的一道防水。同是卷材,合成高分子卷材、高聚物改性沥青卷材和沥青卷材也有不同的优缺点。刚性防水屋面材料,施工方便,造价较低,但易开裂,多用于日温差较小的我国南方地区防水等级为Ⅲ级的屋面防水,也可用于防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的屋面多道设防中的一道防水层,不宜用于高温、有震动和基础有较大不均匀沉降的建筑。由此可见,在选择防水材料时,必须注意其性能和特点。
房屋屋面防水设计不仅所选的材料要可靠上乘、耐久性好、厚度符合《规范》要求的中高档防水材料,而且在施工过程中也要注重环境和气候条件,如施工期的雨、雪、霜、雾,以及高温、低温、大风等天气情况,对防水层的质量都会造成不同程度的影响。为了确保施工的顺利进行和屋面工程的施工质量,屋面的保温层和防水层严禁在雨天、雪天或五级风及其以上时施工。
3结语
目前防水材料耐久性与建筑物的使用寿命年限很不相称,房屋屋面防水设计也存在着很大不足,房屋屋面防水设计上仍有很多细节问题未能得到规范化,且在整个工程的过程中,很多涉及到屋面防水设防要求、防水材料、排水设计和节点设计等细节问题,都不能在设计过程中解决,待留到施工期间,则又严重影响了整个工程的施工质量和进度。加强屋面防水设计的规范,是目前建筑行业应迫切解决的问题之一,然而我国南、北方气候情况差别很大,在运用防水设计规范时,应对照本地区防水设计的标准,结合实际,使设计工作具有可操作性。设计人员应加强理论学习,积累工程实践经验,不断提高房屋屋面防水设计的质量,使屋面渗漏的质量问题在设计阶段得到有效的控制。
参考文献:
[1] GB50345—2004,屋面工程技术规范
[2]陈荛译. 屋面防水与地下防水.[J].《中国建筑防水》,2011,06:44
[3]王晓惠. 浅谈屋面防水层渗漏的原因及防治[J].山西建筑. 2010.28.
(上海市城市建设设计研究总院 上海 200125)
摘 要:本文通过对混凝土内部渗透过程和防水机理的分析,着重阐述防水混凝土的设计思路及水胶比、水泥用量、胶凝材料用量、石子粒径、砂率、灰砂比等关键参数的取值原则,同时也分析了原材料的选择对防水混凝土性能的影响。
关键词 :防水混凝土;防水机理;配合比;抗渗性
前言
混凝土是应用最广的材料之一,广泛应用于桥梁、大坝、管道、地上和地下建筑。虽然混凝土是密实和坚硬的,但是其内部是有孔隙的。所以当其暴露于潮湿的环境中,水将会渗入到混凝土中,从而导致混凝土的破坏和恶化。如果将混凝土样品置于显微镜下观察,可以发现有很多适合水的渗流路径。当然,混凝土在一段时间之后,其渗流路径会被关闭,从而导致其透水性急剧降低。根据国外学者Myron H.的研究表明:混凝土露天建筑在3~12年后可变成防水的[1]。
现代混凝土防水技术主要分为刚性防水材料和柔性防水材料。相对于后者,前者尤其是防水混凝土,具有防水和承重双重功能,同时又能加快施工进度、降低工程造价、改善作业条件等特点,还可满足一定的耐久性要求。防水混凝土在地下室、蓄水池、水泵房、水塔等防水建筑中已得到了广泛的应用[2]。
1 防水混凝土的防水机理及分类
根据Darcy定律,水的渗透是毛细孔吸水饱和与压力水透过的连续过程,其快慢与混凝土孔隙率及其组分的比表面积相关。虽然混凝土是密实和坚硬的,普通混凝土作为一种均质多孔材料,其内部有各种毛细管裂缝和孔隙随机分布并相互连通,形成一个孔隙网络贯穿整个空间,从而形成诸多渗水通道。而防水混凝土就是通过适当的措施、减少混凝土内部毛细孔的生成,削弱界面过渡区的连通性,抑制硬化浆体中微裂缝的产生,抑制混凝土内部孔隙网络的发育,削弱混凝土内部的渗水通路,从而使混凝土具备防水功能或减小孔隙率,空隙内胶体堵塞和空隙因受压迫减少等使防水混凝土孔隙结构得到改善,较大程度地提高了混凝土的密实度和抗渗性[3,4]。归根到底,防水混凝土区别于普通混凝土的根本原因在于其密实和空隙结构的改变。
根据配制方法的不同,防水混凝土可以分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土。普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身密实度和抗渗性的。通过保证一定数量和质量的水泥砂浆,在粗骨料周围形成一定厚度的砂浆包裹层,把粗骨料彼此隔开以堵塞粗骨料之间的渗水通道,从而提高混凝土的抗渗能力。外加剂防水混凝土是在混凝土中掺入适当品种和数量的外加剂隔断或堵塞混凝土中的各种孔隙、裂缝及渗水通路以提高抗渗性能。膨胀水泥防水混凝土是由于膨胀水泥在水化过程中体积膨胀,从而降低孔隙率,提高混凝土的抗渗性。
2 防水混凝土配合比设计技术要求
与普通混凝土类似,防水混凝土的配合比设计关键也在于水胶比、水泥用量、胶凝材料用量、砂率、灰砂比等参数。
2.1 水胶比
混凝土拌合物的水胶比对硬化后混凝土孔隙率的大小、数量起决定作用,直接影响混凝土的密实性。一般来说,在满足水泥水化及润湿砂石所用水量情况下,混凝土的水胶比越小,强度越高,则混凝土密实性越好,混凝土的抗渗性能愈好。杨钱荣[5]对不同水胶比的水泥混凝土试件进行了研究,分别测得水化程度达到93%的水泥石渗透系数和水胶比的关系(如图1所示)。可以明显发现,随着水胶比的不断增加,渗透系数随之增加。当水胶比大于0.55之后,渗透系数呈现急剧上升的趋势,故在考虑一定实验误差的条件下,水胶比不得大于0.5。
2.2 水泥用量及胶凝材料用量
随着混凝土技术的发展,包括防水混凝土在内的混凝土原材料组成也在变化。水泥虽仍占主导地位,但其他胶凝材料的用量在大幅上升。然而,水泥用量也不宜过低。
通过图2可以发现,强度与渗透性之间有较好的线性相关性。如水泥用量过低,则水泥浆不足以包裹沙子表面,混凝土不密实,从而致使其抗渗性降低。如水泥用量过多,除了造价增加外,还会由于水泥产生大量的水化热使混凝土开裂,反而降低防水混凝土的抗渗性能。为此在满足混凝土抗渗等级、强度等级和耐久性条件下,水泥用量不宜小于260kg/m3,胶凝材料总用量不宜小于320kg/m3。
2.3 砂率
砂率的变动,会使骨料的空隙率和总表面积有很大变化,也会对混凝土的抗渗性有一定影响。在水泥浆一定时,砂率过大,骨料的总表面积及空隙率都会增大,降低抗渗性能。砂率过小,不能保证在粗骨料之间有足够的砂浆层,导致石子间形成孔隙,形成渗透通道。所以,防水混凝土中的砂优先选用中砂,且砂率宜为35%~40%,泵送时可增至45%。
2.4 灰砂比
灰砂比也是防水混凝土配合比中一个重要的参数,在已确定水泥用量和砂率的条件下,还需对灰砂比进行验证。灰砂比是直接反映水泥砂浆的浓度以及水泥包裹砂粒状况的重要指标。若灰砂比过大,混凝土强度过小,抗渗性能也随之降低;若灰砂比过小,水泥砂浆不足以形成包裹层以隔断渗水孔隙,使抗渗性能降低[6]。防水混凝土灰砂比以1∶(1.5~2.5)为宜。
防水混凝土配制技术要求见表1。
3 防水混凝土材料要求
材料及其掺量的选择对于防水混凝土满足其设计要求同样具有重要作用。
3.1 水泥
由于矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥生产时均用大量的矿物掺和料取代相应的硅酸盐熟料,且所掺入的矿物掺和料品种、数量、质量差异很大,导致生产出的水泥性能有很大差异。故配制防水混凝土仅建议采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
3.2 骨料
由于防水混凝土水泥含量较高,使用粉细砂更易产生裂缝,因此宜选用坚硬、抗风化性强、洁净的中粗砂,不宜使用海砂。
3.3 外加剂
外加剂防水混凝土是在混凝土中掺入适当品种和数量的外加剂,如引气剂、减水剂、膨胀剂、密实剂等,隔断或堵塞混凝土中的各种孔隙、裂缝及渗水路径以提高抗渗性能。针对不同的使用条件,可以选择合适的外加剂品种和掺量,达到制备相应类型防水混凝土的目的。
3.4 掺和料
用于配制防水混凝土的矿物掺和料主要是粉煤灰、硅粉及粒化高炉矿渣粉。刘伟曾做过粉煤灰和硅灰对混凝土孔隙率影响的研究(如图3及图4所示)。从图3可以看出,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土孔隙率降低,但当掺量增加至30%以上时,孔隙率反而增高,同时粉煤灰对混凝土强度有影响,故掺量以20%~30%为宜。掺入硅粉也可明显提高混凝土强度及抗渗性,图4表明硅粉掺量的增加会使混凝土体积孔隙率明显降低,但当掺量大于8%时强度会降低,因此掺量不宜过高,以2%~5%为宜。
结语
在配制自防水混凝土时,不仅需要通过控制水胶比、水泥用量、胶凝材料用量、石子粒径、砂率、灰砂比等配合比参数的取值,同时也要注意材料的选用及掺量,抑制混凝土内部孔隙网络的发育,削弱混凝土内部的渗水通路,从而使防水混凝土孔隙结构得到改善,配制具有较高抗渗性能的防水混凝土。
参考文献:
[1] Myron H. Modern Methods of Waterproofing: Concrete and OtherStructures. The Engineering News Publishing Company, 1911, pp.344-378.
[2] 刘源强,罗喜龙,徐卓涛.防水混凝土的结构设计与配合比设计探讨[J].混凝土,2007(1):81~84.
[3] 丁勇,金峻炎.防水混凝土质量缺陷分析及改进措施[J].华东交通大学学报,2005,22(4):46~48.
[4] 苏英,贺行洋,曾三海,李先志.防水混凝土的配置[J].中国建材科技,2007(1):1~4.
[5] 杨钱荣.掺粉煤灰和引气剂混凝土渗透性与强度的关系[J].建筑材料学报,2004,7(4): 457-461.
[6] 韩燕,刘会双,刘威.谈地下防水工程施工及验收规范的灰砂比[J].低温建筑技术,2012(1):40~40.
作者简介
殷文涛,1988年生,工学硕士,助理工程师,现主要从事地下结构工程设计研究工作。
地址:上海市浦东新区东方路3447号
邮编:200125
关键词:房屋;防水设计
Abstract: This article analyzes the reasons of roof leakage from the angle of design, puts forward the design method on how to do a good job in building design of roof waterproof.
Key words: housing; waterproofing design
中图分类号TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104
怎样才能科学全面的进行屋面防水设计呢?首先,由有防水设计经验的人员承担设计,严格遵照《屋面工程质量验收规范》,对建筑物防水等级规定中防水材料的选用及设防要求做明确标识;其次应根据工程特点、地区自然条件等进行防水构造设计、选择恰当材料等。
屋面渗漏是目前建筑工程普遍存在的问题,它不仅影响建筑物的正常使用,而且会危及建筑物的安全,给建筑物造成不良的影响和损失。因此解决建筑物屋面渗漏问题,一直是工程设计人员不懈努力的方向。导致屋面渗漏的因素是多方面的,温差变形,地基不均匀沉降及设计、施工、材料等方面的原因会对屋面渗漏产生深刻的影响。分析上述各因素,屋面防水设计的好坏,无疑是保证屋面防水性能优劣的前提,在做好屋面防水,防止屋面渗漏方面首当其冲。
1 确定屋面防水等级选定防水方案
确定屋面防水等级是屋面防水设计的前提,首先根据建筑物的使用性质,重要程度,功能及耐久性确定建筑物屋面防水的等级。《屋面工程技术规范》将屋面防水等级分为Ⅰ—Ⅳ级。屋面防水等级是建筑物防水层选择,构造方案选定的前提和条件。没有屋面防水等级的确定,屋面防水设计就无从谈起;其次是在已确定的防水等级前提下,确定防水层的构造方案,是一道防水还是二道防水,是采用柔性还是刚性。这一阶段是从总体上和概念上着眼防水设计。
2 重视屋面排水设计
屋面防水首先要做好排水,如果屋面排水解决得不好,或排水不畅,会造成屋面长期处于水的侵蚀之中,从而加速防水屋的老化和霉烂,破坏防水屋的效果,因此在屋面防水设计中应坚持“防”、“排”并重的设计思想。屋面排水设计主要包括以下三个方面:
2.1 屋面排水方案选择,排水坡度的确定;
2.2 屋面汇水面积的确定和落水管数量、管径计算;
2.3与排水相关的构造措施设计。
排水坡度不足,是导致屋面排水不畅屋面积水的直接原因。《规范》对不同材料屋面规定了不同的最小排水坡度。在设计中应严格予以遵循。对于不同排水长度屋面,排水的坡度也不同,当排水长度较长时应选择较大的坡度,以减少排水时间。不同材料屋面的排水坡度规定如表 1 所示。
汇水面积须通过计算确定,汇水面积过大,管径不足,无疑
造成排水阻溢。汇水面积计算可根据《建造给排水设计手册》中
给出的公式来计算:
式中 Fd—雨水年汇水面积,㎡;
qr——雨水平均汇流量 ,L/s;
H —小时降雨厚度,mm/h;
K1—屋面蓄积能力系数,平屋面(坡度<2.5%)K1=1;坡屋面(坡度≥2.5%)K1=1.5 ~ 2.0。
根据计算出的汇水面积,确定排水管数量和管径。
3 选择合适的防水屋
防水层的确定涉及因素较多,首先应根据屋面的防水等级和耐久性确定防水材料道数的种类,防水材料厚度的确定是屋面防水设计的重要内容,直接影响屋面防水性能的好坏,但易被设计人员所忽视,往往认为应是施工人员掌握的。在《屋面工程技术规范》中对不同防水材料厚度提出了不同的要求(如表 2)。
在材料选择上除考虑防水材料的防水性能外,还应根据所在地的实际情况,特别是地质条件、施工条件、地理环境、气候条件、建筑物使用性质等方面,综合考虑选定。
4 屋面防水构造的处理
屋面防水构造设计中,应对屋面板坑裂、屋面找平层和保温层设计给予足够重视,在实际工程中,由于屋面板、保温层和找平层设计强度不足,造成防水层沉陷开裂的现象时有发生。为了防止层面板开裂,屋面板的厚度应≥L/30—L/35,一般屋面板厚度宜≥120mm,应采用双层双向配筋,受力筋宜用与砼的握裹力强的Ⅱ级钢筋,钢筋间距不宜≥150mm,板块不能太大,宜≤4500 6000,否则应设梁予以分割;另外在混凝土中掺入UEA、HEA 克裂速等微膨胀剂、抗裂剂可防止由于基层断裂导致卷材的断裂,其次在工程中采用予应力砼也是防止开裂的有效方法之一。在《屋面工程技术规范》规定了找平层的厚度和强度,保温层抗压强度不易小于0.2MPa,适当加强两者的强度,对减少和缓解因温度、变形和重荷所引起的防水层开裂渗漏起到很大的作用。如在找平层中掺入一定量的防水剂或膨胀剂,可使找平层具有一定防水功能,不仅能改善屋面防水性能,还能对保温材料起保护作用。
参考文献:
[1]陈基发,胡德炘等.建筑结构荷载规范.(GB50009-2001)(2006年版).
[2]黄熙龄,滕延京等.建筑地基基础设计规范,(GB50007-2002).
关键词:消防水箱消防水量水箱材质
Abstract: some of the fire happened recently directly to the people's life safety and state property caused serious damage, fire by the people more and more full attention, countries are increasing the fire regulations propaganda and perform the work, but the fire water tank for fire water system of a kind of technology assurance measures, are often some people fail to which greatly increased the hidden trouble of the fire. Here, this paper talk about fire water tank design issues.
Keywords: fire water tank fire water tank material
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1. 消防水箱的作用
大家都知道,所有的火灾都有一个初期火灾的过程,火场实践证明,扑灭初期火灾,对于避免更大的火灾是至关重要的,消防水箱用于贮存扑灭初期火灾用水。消防水箱贮水,一方面,使消防给水管道充满水,节省消防水泵开启后充满管道的时间,为扑灭火灾赢得了时间。另一个方面,屋顶设置的增压、稳压系统和水箱能保证消防水枪的充实水柱,对于扑灭初期火灾的成败有决定性作用。
2. 消防水箱的设置条件
消防水箱应在什么情况下设置,消防设计规范明确规定如下:
2.1 《建筑设计防火规范GB50016-2006》第8.4.4条规定:设置常高压给水系统的建筑物,如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火设备等的水量和水压时可不设消防水箱。
设置临时高压给水系统的建筑物,应设消防水箱(包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱)。
2.2 《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》2005年版第7.4.7条规定:采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱,当采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱。
另外,区域集中的常压给水系统,如能保证室内最不利点消火栓和自动喷水设备的水量和水压时,可不设消防水箱。但采用区域集中的临时高压给水系统时,屋顶仍应设置供应扑灭初期火灾用水的消防用水箱。
3. 消防水箱的设置位置及高度
消防水箱的设置位置及高度,消防设计规范明确规定如下:
3.1 《建筑设计防火规范GB50016-2006》第8.4.4.1条规定:应在建筑的最高部位设置重力自流的消防水箱。
3.2 《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》2005年版第7.4.7.2条规定:高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa,当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。
4 消防水箱的容积计算
消防水箱用于贮存扑灭初期火灾用水,消防设计规范明确规定如下:
4.1《建筑设计防火规范GB50016-2006》第8.4.4.2条规定:消防水箱应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量小于等于25L/s,经计算水箱消防储水量超过12m3,仍可采用12m3;当室内消防用水量大于25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3,仍可采用18m3。
4.2 《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》2005年版第7.4.7.1条规定:高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于18m3;二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3;二类居住建筑不应小于6.00m3。
第7.4.7.3条规定:并联给水方式的分区消防水箱容量与高位消防水箱相同。
另外,与其他用水合用的消防水箱,应采取确保消防用水不作他用的技术措施。
5. 消防水箱设置的其他要求
5.1 消防用水与其他用水合并的水箱,应有消防用水不作他用的技术措施。
5.2 发生火灾后,由消防水泵供给的消防用水,不应进入消防水箱,应在消防水箱的出水管上设置止回阀。
5.3 消防水箱可分区设置。
5.3 消防水箱宜用生活、生产给水管道充水。
5.4 高层建筑物内的消防水箱宜采用两个,在一个水箱检修时,仍可保存必要的消防应急用水,并应在水箱的底部用联络管连接,联络管上设置阀门,此阀处于常开状态。
5.5 消防水箱宜与其他用水的水箱合用,使水箱内的水经常处于流动更新状态,以防水质变坏,其他用水可采用虹吸管顶钻眼等措施供给。
5.6 消防水箱的附件配置及消防水箱安装、布置可参照下图。
消防水箱平面图及剖面图
6. 消防水箱的材质选择
目前适合做水箱的材料有许多种,最常见的材料有钢板、不锈钢、钢筋混凝土、玻璃钢、搪瓷钢板等材料,但它们各有优缺点。
6.1 碳素钢板焊接而成的钢板水箱,内表面需进行防腐处理,并且防腐材料不得有碍卫生要求。
6.2 钢筋混凝土现场灌注的水箱,重量大,施工周期长,与配管边接处易漏水,清洗时表面材料易脱落。
6.3 搪瓷钢板水箱水质不受污染,能防止钢板锈蚀,安装方便迅速,不受土建进度的限制,结构合理,坚固美观,不变形不漏水,适用性广。
6.4 玻璃钢水箱不受建筑空间限制,适应性强,重量轻,无锈蚀,不渗漏,外形美观,使用寿命长,保温性能好,安全可靠,安装方便,清洗维修简单。
6.5 不锈钢水箱坚固,不污染水质,耐腐蚀、不漏水,清洗方便,重量轻,不滋生藻类,容易保温,美观,施工方便,但价格高。
参考文献:
[1] GB50016―2006《建筑设计防火规范》. 北京:中国计划出版社.
[2] GB 50045―95 (2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》.北京:中国计划出版社.
关键词:房屋屋面;防水设计;设防要求;渗漏
房屋屋面防水是一个系统工程。多年来,屋面渗漏是房屋建筑中最突出的质量问题之一,也是多年来一直未能很好解决的难题。屋面渗漏到室内,不仅会严重影响人们的生活质量和居住水平,也会直接影响到建筑物的正常使用和耐久性。文章将从屋面防水设计、材料到选择施工等方面进行探讨研究。
1屋面防水设计的重要性
影响建筑屋面防水的质量因素有设计的合理性、防水材料的选择、施工工艺及施工质量、管理和维修与保养等。为防止雨水、地下水、工业与民用给排水、腐蚀性液体以及空气中的湿气、蒸汽等,对建筑物部位、内部设施的渗透侵入,防水设计要考虑的方面几乎是全方位,整体性的,包括:屋面、外墙面、外窗套、露台(南方台风、多雨、潮湿地区和墙体改革引发的渗漏尤为突出);厕浴间、厨房间的墙面与楼地面;地下室(包括地下连续墙、变形缝、桩头等),一旦出现因设计错误或设计不善造成的屋面渗漏等质量问题往往损失严重,这也就要求抓好设计这一工程建设的龙头。且设计的合理性不仅是影响建筑屋面防水质量的首要因素,而且影响建筑屋面防水施工的进度和投资控制。总而言之,房屋屋面防水设计对提高建筑物的质量,多快好省的建造房屋极为重要,做好建筑屋面防水设计对解决屋面漏水的质量问题意义重大。
2目前屋面防水设计存在的不足
多年来屋面防水设计没有一套统一的实用标准。设计人员对具体工程无指导性规程遵守,建筑设计图简单、不完整,没有构造大样图和细部构造详图,导致在施工过程中,屋面防水等级和设防要求的设计不能满足工程实际的需要;由于建设规模和需求量的增加,防水材料和品种的大力发展,功能和性能各不相同,而一些设计人员对新材料和新工艺技术缺乏了解,对材料的性能、适用范围、使用环境及相应工法知之过少,在设计采用时不能正确合理的综合选择用材;许多设计人员在习惯上也存在误区,认为屋面防水只是建筑专业的事情,在施工过程中则易出现缺乏防水体系构造层次的不到位,屋面排水系统的设计不完整,排水路线不清晰,无分水线,汇水面积不清楚,水落口的位置、标高不准确,水落管数量不足。
3房屋屋面防水设计
3.1房屋屋面适合的防水等级和设防要求
3.1.1确定防水等级
我们在进行屋面防水设计时,为了设计合理、经济,应按建筑物的性质、重要程度、建筑结构特点、使用功能要求和防水耐用年限划分防水等级,按照不同等级,进行不同的设防,并确定设防构造层次和防水材料选用的限制。GB50207—94屋面工程技术规范的基本规定中将屋面防水划分为4个等级(详见表1),在房屋屋面防水设计时必须遵守这些规定。
3.1.2房屋屋面的设防要求
屋面防水工程要求做到绝对可靠,这要求设防可靠性好,保证率高。要达到这一目标,防水设计时必须遵循多道设防,复合防水的原则。表1中对设防要求分别作了详细规定,属于I级防水的工程应设三道或三道以上的防水层;属于Ⅱ级防水的工程应设两道的防水层;属于Ⅲ级和IV级防水的工程应设一道的防水层。
在房屋屋面设计中采取多道防水层,目的是为了在第一道防水层失去作用时,第二道和第三道设防能起到防水的作用,共同阻止了屋面的渗漏。其中,多道防水的防水层面,可采用同品种、同规格的材料,也可采用不同性能和规格的材料,但在性能上都应选用能独立承担防水能力的材料;且在材料搭配上,应将高性能,耐老化、耐穿刺性好的材料放在上部,对基层变形适应性好的材料放在下部,充分发挥各种材料性能的特点。
3.2防水材料选用及环境和气候因素
①防水材料选择是保证工程质量的基础,正确选择、合理使用防水材料是设计工程质量优劣的重要体现,是设计施工的前提。
建筑防水材料可分为柔性和刚性两大类。柔性防水材料拉伸强度高、延伸率大、重量小、施工方便,但操作技术要求较严,耐穿刺性和耐老化性能不如刚性材料。同是柔性材料,卷材为工厂化生产,厚薄均匀,质量比较稳定,施工工艺简单,工效高,但搭接缝多,接缝处易脱开,对复杂表而及不平整基层施工难度大。而防水涂料其性能和特点与泌好相反。同是卷材,合成高分子卷材、高聚物改性沥青卷材和沥青眷材也有不同的优缺点。由此可见,在选择防水材料时,必须注意其性能和特点。
②房屋屋面防水设计所选的材料不仅要属于可靠上乘、耐久性好、厚度符合《规范》要求的中高档防水材料,而且在施工过程中也要注重环境和气候条件,如施工期的雨、雪、霜、雾,以及高温、低温、大风等天气情况,对防水层的质量都会造成不同程度的影响。为了确保施工的顺利进行和屋面工程的施工质量,规范规定屋面的保温层和防水层严禁在雨天、雪天或五级风及其以上时施工。施工的环境气温宜符合表2的要求。
表2屋面保温层和防水层施工环境气温
项目施工环境气温
粘结保温层热沥青不低于—100℃;水泥砂浆不低于50℃
沥青防水卷材不低于50℃
高聚物改性沥青防水卷材冷粘法不低于50C;热熔法不低于—100℃
合成高分子防水卷材冷粘法不低于50℃;热风焊接法不低于—100℃
高聚物改性沥青防水涂料溶剂型不低于—50℃;水溶型不低于50℃
合成高分子防水涂料溶剂型不低于—50℃;水溶型不低于50℃
刚性防水层不低于50℃
③合理的屋面排水设计。屋面的排水坡度的大小与防水材料类型、年降雨量大小和其他使用要求有关,那么排水设计须考虑到屋面排水坡度、水沟截面、汇水面积和落水管数量和管径。一般而言,当平屋面采用结构找坡时,坡度宜为3%;当平屋面采用材料找坡时,坡度宜为2%。卷材屋面的坡度不宜超过25%,以防止卷材下滑;天沟、檐沟的纵向坡度不应小于1%,沟底落差不得超过200i/l/n,水落口周围直径500lllln范围内坡度不应小于5%,水落管径不应小于75lllln,一根水落管的屋面最大汇水面积宜小于200rnz。此外,年降雨量大小、屋面是否上人和是否蓄水等也是影响坡度大小的因素。
④房屋屋面防水节点构造设计。屋面防水工程的节点细部构造是防水工程的重要部份,在施工的过程中,种种变形都集中于节点,所以在进行屋面防水节点设计时,要全面考虑结构变形,温差变形,干缩变形、振动诸因素,节点设防上应增设附加层,以适应基层的变形。在构造防水层的铺设上以空铺法为宜,在选材上可用高弹性、高延伸材料做相应处理。如变形缝、分格缝、平面与立面交角处等,设防上要增加附加增强层,构造上要采取空铺法,选材料要采用高弹性、高延伸材料,如落水口、地漏、穿过防水层管道部位及其周围要采取密封材料嵌缝、涂料密封和增加附加层等方法处理。采用柔性密封、防排结合,材料防水与结构防水相结合的做法。防水工程首先要将水迅速排走,不使水滞留或积水,然后采取柔性材料严密封闭。屋面防水节点应以卷材、涂料、密封、刚性防水材料等互补的多道设防进行技术设计,同时为了考虑到屋面的防水耐用年限,节点上使用的材料其性能指标均应高于其他部位,特别是耐老化性能要好。此外,由于每栋建筑不一定全部相同,尚需进行个别设计,这时节点的设计应有灵活性,即参考设计原则与标准大样并结合具体情况而设计,不宜统一套用标准图。
4结语
在目前的情况下,房屋屋面防水设计存在着很大不足,房屋屋面防水设计上仍有很多细节问题未能得到规范化,且在整个工程的过程中,很多涉及到屋面防水设防要求、防水材料、排水设计和节点设计等细节问题,都不能即使在设计过程中解决,待留到施工期间,则又严重影响了整个工程的施工质量和时间。加强和加快屋面防水设计的规范,是目前建筑行业应迫切解决的问题之一,然而我国南、北方气候情况差别很大,在运用防水设计规范时,应对照本地区防水设计的标准,结合实际,使设计工作具有可操作性。设计人员应加强理论学习,积累工程实践经验,不断提高房屋屋面防水设计的质量,使屋面渗漏的质量问题在设计阶段得到有效的控制。
参考文献:
[1]GB50345—2004,屋面工程技术规范[S].
[2]衡洪勇,都霞.屋面防水设计存在的问题及改进措施[J].工程建设与设计,2008,(11).