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【摘 要】 过去几年的建筑工程的发展速度是惊人的，并在项目的开发研制了大量的建筑材料和高科技施工工艺，优化和创新设计。从建筑部门的角度来考虑的防水的建筑材料也得到进一步改善了分析，并且材料的质量得到了一定的改善，达到的先进设计水平。本文分析了建筑防水材料及其设计的优化措施。
【关键词】 设计；防水材料；优化；建筑
建筑防水是建筑整体工程中重要组成部分，防水工程质量优劣也是评价建筑工程质量的等级、水平的标准之一，一直是世界各国所关注及研究的课题。
近些年随着我国经济发展，技术的进步，创新意识的提高，使得防水材料发展迅速，市场上出现一大批新型环保的建筑防水材料，同时防水设计也在不断的更新与优化。
本文从我国现行主要防水材料及规范形成分析，对防水材料类型与分类，重点讲述了建筑屋面、外墙及地下防水设计优化，并以图例说明做法。
一、主要防水材料标准和防水规范汇总表如下：
二、防水材料分类
三、屋面防水设计优化
1.防水设计基本规定与一般要求
1.1屋面工程设计应遵照“保证功能、构造合理、防排结合、优选用材、美观耐用”的原则。
1.2屋面防水等级和设防要求应符合下表。特别重要或对防水有特殊要求的建筑屋面，应进行专项防水设计。
1.3屋面工程中推广应用的新技术，应通过科技成果鉴定、评估或新产品、新技术鉴定，并按有关规定实施。
1.4屋面工程应根据建筑物的建筑造型、使用功能、环境条件进行设计：
（1）屋面防水等级和设防要求；
（2）屋面构造设计；
（3）屋面排水设计；
（4）找坡方式和选用的找坡材料；
（5）防水层选用的材料、厚度、规格及其主要性能；
（6）保温层选用的材料、厚度、燃烧性能及其主要性能；
（7）接缝密封防水选用的材料及其主要性能。
2.排水设计
2.1采用重力式排水时，屋面每个汇水面积内，雨水排水立管不宜少于2根；水落口和水落管的位置应根据建筑物的造型要求和屋面汇水情况等因素确定。
2.2暴雨强度较大地区的大型屋面，宜采用虹吸式屋面排水系统。
2.3檐沟、天沟的过水断面，应根据屋面汇水面积的设计流量经计算确定。钢筋混凝土檐沟、天沟净宽不应小于300mm，分水线处最小深度不应小于100mm；沟内纵向坡度不应小于1%，沟底水落差不得超过200mm；檐沟、天沟排水不得流经变形缝和防火墙。
3.找坡层、找平层和保温层设计
3.1混凝土結构层宜采用结构找坡，坡度不应小于3%；当采用材料找坡时，宜采用重量轻、吸水率低和有一定强度的轻质材料，坡度宜为2%。
3.2卷材、涂膜的基层宜设找平层。找平层厚度和技术要求应符合下表。
3.3保温层上的找平层应留设分格缝，缝宽宜为5～20mm，纵横缝的间距不宜大于6m。
3.4封闭式保温层或屋面保温层和找平层干燥有困难时，宜采取排汽构造；
3.5保温层及其保温材料应符合下表的规定。
4.卷材及涂膜防水层设计
4.1种植隔热屋面的防水层应选择耐根穿刺相适应的卷材。
4.2在Ⅰ级屋面防水做法中，如防水层仅作单层卷材时，应符合相关技术规定。
4.3复合防水层设计应符合下列规定：
1防水涂料宜设置在防水卷材的下面；
2水乳型或合成高分子类防水涂料不得与热熔型防水卷材复合使用；
4.4每道卷材防水层最小厚度应符合下表规定：
4.5每道涂膜防水层最小厚度应符合下表规定：
4.6复合防水层最小厚度应符合下表的规定：
4.7在下列情况中，不得作为屋面的一道防水设防：
1混凝土结构层；
2Ⅰ型喷涂硬泡聚氨酯保温层；
3装饰瓦及不搭接瓦；
4隔汽层；
5细石混凝土层；
6卷材或涂膜厚度不符合本规范规定的防水层。
4.8附加层防水设计应符合下列规定：
1屋面平面与立面交接处以及水落口、伸出屋面管道根部等部位，应设置卷材或涂膜附加层；
2檐沟、天沟与屋面交接处以及屋面找平层分格缝等部位，宜设置卷材附加层；
5.保护层和隔离层设计
5.1上人屋面保护层可采用块体材料、水泥砂浆、细石混凝土等材料，不上人屋面保护层可采用浅色涂料、铝箔、矿物粒料等材料。
5.2块体材料、水泥砂浆、细石混凝土保护层与卷材、涂膜防水层之间应设置隔离层。隔离层可采用干铺塑料膜、土工布、卷材或低强度等级砂浆等材料。
5.3保护层材料的适用范围和技术要求应符合下表的规定。
6.保温上人屋面防水构造优化
四、地下工程防水设计优化
1.防水设计基本规定与一般要求
1.1地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。
1.2地下工程的防水，应积极采用经过试验、检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材料、新技术、新工艺。
1.3地下工程迎水面主体结构应采用防水混凝土，并应根据防水等级的要求采取其他防水措施。
1.4地下工程防水设计，应包括下列内容：
1防水等级和设防要求；
2防水混凝土的抗渗等级和其他技术指标、质量保证措施；
3其他防水层选用的材料及其技术指标、质量保证措施； 4工程细部构造的防水措施，选用的材料及其技术指标、质量保证措施；
5工程的防排水系统、地面挡水、截水系统及工程各种洞口的防倒灌措施。
2.防水等级
2.1地下工程的防水等级应分为四级，一般民用建筑均为一、二级
2.2明挖法地下工程防水设防要求
2.3防水混凝土的设计抗渗等级，应符合下表的规定。
2.4防水混凝土结构，应符合下列规定：
1结构厚度不应小于250mm；
2裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通；
3钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。
3.防水工程优化
3.1地下室底板防水优化
由于底板防水环境条件差，桩头地梁等复杂基层，做到完全防水比较困难。目前没有十分合理有效的解决方案。格雷斯的一款预铺反粘卷材是一种较为先进的技术。
简化处理可以在垫层上直接施工25mm厚JSJ聚合物乳液防水砂浆，不做保护层，直接浇底板
3.2地下室外墙防水方案
墙板、顶板防水应采用与混凝土有较好粘结力的、不会造成串水现象的防水涂料或用聚合物水泥防水胶粘材料为粘结剂的卷材。
当采用卷材为防水层时，外保护层宜为砌体保护，以防土体下沉将卷材下拉。
3.3地下室顶板种植绿化防水方案
顶板防水原则上应采用二道防水，其中一道宜采用高分子防水涂料直接涂刷于结构表面。
地下室顶板找坡与防水关系不大，主要是为了种植植物生长和地面排水需要。
3.4地下室后浇带（底板）防水构造优化
部分沉降缝正在被后浇带技术替代，但由于结构及混凝土的变形将会持续几年，变形缝渗水现象也十分普遍。
丁基钢板技术在日本普遍使用，我国地铁工程也有部分采用，是一种价廉物美的好技术。在新编国家标准图集《地下建筑防水构造》10J301中有详细做法。
五、外墙防水设计
1.确定防水设防的地区和建筑类型
有下列情况之一的建筑外墙，宜进行墙面整体防水：
（1）年降水量大于等于800mm地区的高层建筑外墙；
（2）年降水量大于等于600mm且基本风压大于等于0.5kN/m2地区的外墙；
（3）年降水量大于等于400mm且基本风压大于等于0.4kN/m2地区有外保温的外墙；
（4）年降水量大于等于500mm且基本风压大于等于0.35kN/m2地区有外保温的外墙；
（5）年降水量大于等于600mm且基本风压大于等于0.3kN/m2地区有外保温的外墙。
根据以上规定，浙江省各地建筑需要进行外墙防水的建筑见下表。
2.防水设计与材料选用
2.1安全原则
安全原则包括二个方面，首先由于墙面结构为竖向持续受力，防水层与各相关层的粘结强度必須满足工程要求。防水材料与基层的粘结力以及在防水材料面上直接施工的构造层的粘结力，必须达到防止整合下滑或局部起壳的要求。对于设置在结构层与饰面层之间的防水层，聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆是满足与各构造层有效好粘结性能的首选材料。
其次是防火安全性能。幕墙结构有可能将防水层设置幕墙内的最外层，有机防水涂料及防水透气膜是可选材料之一，这种情况下所选用的防水材料必须满足有关防水规范要求。
2.2防水原则
防水材料应满足相应抗渗要求和整体性要求。所有防水材料（最低0.2MPa）均能达到12级台风（0.85×10-3MPa）时大雨的水压，所以防水材料抗渗性能不是最主要的，而材料的收缩和温差裂缝是导致漏水的主要原因。聚合物防水砂浆的收缩率只有普通砂浆的一半，抗折性能也大大高于普通砂浆，所以聚合物防水砂浆更为适用。
2.3密封原则
外墙防水最为关键的是门窗等节点防水，整体墙面吸水后，雨水通过砂浆层，在窗框与墙体间隙等薄弱部位渗入室内。有二方面问题需要解决，一是墙体与窗间的填充材料必须是防水的，二是与门窗框直接相连的材料不仅粘结性能好，而且要在门窗开启受力和受强风振动和时不会开裂。特别是较大面积的落地窗，风压推力可能达到几百公斤，边框会出现弯挠变形，雨水会顺风直入室内。所以，门窗框部位防水不仅要有强度和防水性能的砂浆，还需要高分子密封材料进行密封处理，必要时还可以用高分子防水涂料进行节点防水。
3.防水层设计
3.1外墙整体防水层应设置在迎水面，通常设置在结构墙体的找平层上，饰面层或保温层设置在防水层上面。采用这种构造防水设计时，防水材料宜选用聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆。
3.2干挂石材或玻璃幕墙结构，防水层可设置在结构墙体的找平层上，也可根据保温层的情况设置在保温层上面。设置在保温层上的防水层，宜选用聚合物水泥防水涂料、聚合物乳液防水涂料或聚氨酯防水涂料，也可选用聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆。当选用矿物棉保温材料时，防水层宜采用防水透汽膜。（见图2）
3.3节点构造防水。建筑外墙节点构造防水包括门窗洞口、雨蓬、阳台、变形缝、伸出外墙管道、女儿墙压顶、外墙预埋件、预制构件等交接部位防水设防。节点防水主要采用节点密封和导水排水等措施。
4.导排水措施
4.1坡度排水
对有可能积水的平面均应做成向外或流向水落口的斜坡，如雨蓬面、窗台面、女儿墙顶面、阳台、空调机搁板等。
4.2阻水措施
下雨时，雨水在张力和风的作用下会沿顶面内延，如窗顶、雨蓬底。为了阻止雨水内延，可以采取三种措施：
（2）将外口边缘做成“老鹰嘴”，雨水顺尖嘴部位滴下；
（2）在离外口20～50mm处设置一定宽度和深度的凹槽，阻止水内延；
（3）在外口安装装饰性线条，雨水沿线条滴下，必要时可以选用两种措施同时使用。
5.防水层最小厚度
通常墙面无承水压力，即使在台风作用下，防水层也不会直接承受较强的压力水，而且过程作用时间相对较短，所以外墙防水层最小厚度要求比屋面和地下防水工程要薄一点。
六、结束语
工程防水设计是一项重要的建筑设计内容，也具有较强的专业性，通过本文分析与论述，为广大从事建筑设计的工程师们提供参考防水材料性能、设计优化，了解防水的施工工艺，在今后碰到防水问题时，能提出防水方案与建议。
【关键词】 设计；防水材料；优化；建筑
建筑防水是建筑整体工程中重要组成部分，防水工程质量优劣也是评价建筑工程质量的等级、水平的标准之一，一直是世界各国所关注及研究的课题。
近些年随着我国经济发展，技术的进步，创新意识的提高，使得防水材料发展迅速，市场上出现一大批新型环保的建筑防水材料，同时防水设计也在不断的更新与优化。
本文从我国现行主要防水材料及规范形成分析，对防水材料类型与分类，重点讲述了建筑屋面、外墙及地下防水设计优化，并以图例说明做法。
一、主要防水材料标准和防水规范汇总表如下：
二、防水材料分类
三、屋面防水设计优化
1.防水设计基本规定与一般要求
1.1屋面工程设计应遵照“保证功能、构造合理、防排结合、优选用材、美观耐用”的原则。
1.2屋面防水等级和设防要求应符合下表。特别重要或对防水有特殊要求的建筑屋面，应进行专项防水设计。
1.3屋面工程中推广应用的新技术，应通过科技成果鉴定、评估或新产品、新技术鉴定，并按有关规定实施。
1.4屋面工程应根据建筑物的建筑造型、使用功能、环境条件进行设计：
（1）屋面防水等级和设防要求；
（2）屋面构造设计；
（3）屋面排水设计；
（4）找坡方式和选用的找坡材料；
（5）防水层选用的材料、厚度、规格及其主要性能；
（6）保温层选用的材料、厚度、燃烧性能及其主要性能；
（7）接缝密封防水选用的材料及其主要性能。
2.排水设计
2.1采用重力式排水时，屋面每个汇水面积内，雨水排水立管不宜少于2根；水落口和水落管的位置应根据建筑物的造型要求和屋面汇水情况等因素确定。
2.2暴雨强度较大地区的大型屋面，宜采用虹吸式屋面排水系统。
2.3檐沟、天沟的过水断面，应根据屋面汇水面积的设计流量经计算确定。钢筋混凝土檐沟、天沟净宽不应小于300mm，分水线处最小深度不应小于100mm；沟内纵向坡度不应小于1%，沟底水落差不得超过200mm；檐沟、天沟排水不得流经变形缝和防火墙。
3.找坡层、找平层和保温层设计
3.1混凝土結构层宜采用结构找坡，坡度不应小于3%；当采用材料找坡时，宜采用重量轻、吸水率低和有一定强度的轻质材料，坡度宜为2%。
3.2卷材、涂膜的基层宜设找平层。找平层厚度和技术要求应符合下表。
3.3保温层上的找平层应留设分格缝，缝宽宜为5～20mm，纵横缝的间距不宜大于6m。
3.4封闭式保温层或屋面保温层和找平层干燥有困难时，宜采取排汽构造；
3.5保温层及其保温材料应符合下表的规定。
4.卷材及涂膜防水层设计
4.1种植隔热屋面的防水层应选择耐根穿刺相适应的卷材。
4.2在Ⅰ级屋面防水做法中，如防水层仅作单层卷材时，应符合相关技术规定。
4.3复合防水层设计应符合下列规定：
1防水涂料宜设置在防水卷材的下面；
2水乳型或合成高分子类防水涂料不得与热熔型防水卷材复合使用；
4.4每道卷材防水层最小厚度应符合下表规定：
4.5每道涂膜防水层最小厚度应符合下表规定：
4.6复合防水层最小厚度应符合下表的规定：
4.7在下列情况中，不得作为屋面的一道防水设防：
1混凝土结构层；
2Ⅰ型喷涂硬泡聚氨酯保温层；
3装饰瓦及不搭接瓦；
4隔汽层；
5细石混凝土层；
6卷材或涂膜厚度不符合本规范规定的防水层。
4.8附加层防水设计应符合下列规定：
1屋面平面与立面交接处以及水落口、伸出屋面管道根部等部位，应设置卷材或涂膜附加层；
2檐沟、天沟与屋面交接处以及屋面找平层分格缝等部位，宜设置卷材附加层；
5.保护层和隔离层设计
5.1上人屋面保护层可采用块体材料、水泥砂浆、细石混凝土等材料，不上人屋面保护层可采用浅色涂料、铝箔、矿物粒料等材料。
5.2块体材料、水泥砂浆、细石混凝土保护层与卷材、涂膜防水层之间应设置隔离层。隔离层可采用干铺塑料膜、土工布、卷材或低强度等级砂浆等材料。
5.3保护层材料的适用范围和技术要求应符合下表的规定。
6.保温上人屋面防水构造优化
四、地下工程防水设计优化
1.防水设计基本规定与一般要求
1.1地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。
1.2地下工程的防水，应积极采用经过试验、检测和鉴定并经实践检验质量可靠的新材料、新技术、新工艺。
1.3地下工程迎水面主体结构应采用防水混凝土，并应根据防水等级的要求采取其他防水措施。
1.4地下工程防水设计，应包括下列内容：
1防水等级和设防要求；
2防水混凝土的抗渗等级和其他技术指标、质量保证措施；
3其他防水层选用的材料及其技术指标、质量保证措施； 4工程细部构造的防水措施，选用的材料及其技术指标、质量保证措施；
5工程的防排水系统、地面挡水、截水系统及工程各种洞口的防倒灌措施。
2.防水等级
2.1地下工程的防水等级应分为四级，一般民用建筑均为一、二级
2.2明挖法地下工程防水设防要求
2.3防水混凝土的设计抗渗等级，应符合下表的规定。
2.4防水混凝土结构，应符合下列规定：
1结构厚度不应小于250mm；
2裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通；
3钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。
3.防水工程优化
3.1地下室底板防水优化
由于底板防水环境条件差，桩头地梁等复杂基层，做到完全防水比较困难。目前没有十分合理有效的解决方案。格雷斯的一款预铺反粘卷材是一种较为先进的技术。
简化处理可以在垫层上直接施工25mm厚JSJ聚合物乳液防水砂浆，不做保护层，直接浇底板
3.2地下室外墙防水方案
墙板、顶板防水应采用与混凝土有较好粘结力的、不会造成串水现象的防水涂料或用聚合物水泥防水胶粘材料为粘结剂的卷材。
当采用卷材为防水层时，外保护层宜为砌体保护，以防土体下沉将卷材下拉。
3.3地下室顶板种植绿化防水方案
顶板防水原则上应采用二道防水，其中一道宜采用高分子防水涂料直接涂刷于结构表面。
地下室顶板找坡与防水关系不大，主要是为了种植植物生长和地面排水需要。
3.4地下室后浇带（底板）防水构造优化
部分沉降缝正在被后浇带技术替代，但由于结构及混凝土的变形将会持续几年，变形缝渗水现象也十分普遍。
丁基钢板技术在日本普遍使用，我国地铁工程也有部分采用，是一种价廉物美的好技术。在新编国家标准图集《地下建筑防水构造》10J301中有详细做法。
五、外墙防水设计
1.确定防水设防的地区和建筑类型
有下列情况之一的建筑外墙，宜进行墙面整体防水：
（1）年降水量大于等于800mm地区的高层建筑外墙；
（2）年降水量大于等于600mm且基本风压大于等于0.5kN/m2地区的外墙；
（3）年降水量大于等于400mm且基本风压大于等于0.4kN/m2地区有外保温的外墙；
（4）年降水量大于等于500mm且基本风压大于等于0.35kN/m2地区有外保温的外墙；
（5）年降水量大于等于600mm且基本风压大于等于0.3kN/m2地区有外保温的外墙。
根据以上规定，浙江省各地建筑需要进行外墙防水的建筑见下表。
2.防水设计与材料选用
2.1安全原则
安全原则包括二个方面，首先由于墙面结构为竖向持续受力，防水层与各相关层的粘结强度必須满足工程要求。防水材料与基层的粘结力以及在防水材料面上直接施工的构造层的粘结力，必须达到防止整合下滑或局部起壳的要求。对于设置在结构层与饰面层之间的防水层，聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆是满足与各构造层有效好粘结性能的首选材料。
其次是防火安全性能。幕墙结构有可能将防水层设置幕墙内的最外层，有机防水涂料及防水透气膜是可选材料之一，这种情况下所选用的防水材料必须满足有关防水规范要求。
2.2防水原则
防水材料应满足相应抗渗要求和整体性要求。所有防水材料（最低0.2MPa）均能达到12级台风（0.85×10-3MPa）时大雨的水压，所以防水材料抗渗性能不是最主要的，而材料的收缩和温差裂缝是导致漏水的主要原因。聚合物防水砂浆的收缩率只有普通砂浆的一半，抗折性能也大大高于普通砂浆，所以聚合物防水砂浆更为适用。
2.3密封原则
外墙防水最为关键的是门窗等节点防水，整体墙面吸水后，雨水通过砂浆层，在窗框与墙体间隙等薄弱部位渗入室内。有二方面问题需要解决，一是墙体与窗间的填充材料必须是防水的，二是与门窗框直接相连的材料不仅粘结性能好，而且要在门窗开启受力和受强风振动和时不会开裂。特别是较大面积的落地窗，风压推力可能达到几百公斤，边框会出现弯挠变形，雨水会顺风直入室内。所以，门窗框部位防水不仅要有强度和防水性能的砂浆，还需要高分子密封材料进行密封处理，必要时还可以用高分子防水涂料进行节点防水。
3.防水层设计
3.1外墙整体防水层应设置在迎水面，通常设置在结构墙体的找平层上，饰面层或保温层设置在防水层上面。采用这种构造防水设计时，防水材料宜选用聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆。
3.2干挂石材或玻璃幕墙结构，防水层可设置在结构墙体的找平层上，也可根据保温层的情况设置在保温层上面。设置在保温层上的防水层，宜选用聚合物水泥防水涂料、聚合物乳液防水涂料或聚氨酯防水涂料，也可选用聚合物水泥防水砂浆或普通防水砂浆。当选用矿物棉保温材料时，防水层宜采用防水透汽膜。（见图2）
3.3节点构造防水。建筑外墙节点构造防水包括门窗洞口、雨蓬、阳台、变形缝、伸出外墙管道、女儿墙压顶、外墙预埋件、预制构件等交接部位防水设防。节点防水主要采用节点密封和导水排水等措施。
4.导排水措施
4.1坡度排水
对有可能积水的平面均应做成向外或流向水落口的斜坡，如雨蓬面、窗台面、女儿墙顶面、阳台、空调机搁板等。
4.2阻水措施
下雨时，雨水在张力和风的作用下会沿顶面内延，如窗顶、雨蓬底。为了阻止雨水内延，可以采取三种措施：
（2）将外口边缘做成“老鹰嘴”，雨水顺尖嘴部位滴下；
（2）在离外口20～50mm处设置一定宽度和深度的凹槽，阻止水内延；
（3）在外口安装装饰性线条，雨水沿线条滴下，必要时可以选用两种措施同时使用。
5.防水层最小厚度
通常墙面无承水压力，即使在台风作用下，防水层也不会直接承受较强的压力水，而且过程作用时间相对较短，所以外墙防水层最小厚度要求比屋面和地下防水工程要薄一点。
六、结束语
工程防水设计是一项重要的建筑设计内容，也具有较强的专业性，通过本文分析与论述，为广大从事建筑设计的工程师们提供参考防水材料性能、设计优化，了解防水的施工工艺，在今后碰到防水问题时，能提出防水方案与建议。