屋面工程做法價值工程評價探析

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摘要：為提高屋面建造技術(shù)，屋頂在構(gòu)造設計時要注意解決防水、保溫、隔熱等問題。本文通過對正置式屋面施工工藝與倒置式屋面施工工藝進行比較，結(jié)合聊城市本地氣候特征，運用價值工程原理進行分析選優(yōu)，倒置式屋面在防水保溫效果更好，且成本更低。

關(guān)鍵詞：正置式屋面；倒置式屋面；價值工程

0引言

傳統(tǒng)的正置式屋面做法，其構(gòu)造層次自上而下為防水層、保溫層、結(jié)構(gòu)層，其保溫材料不具有自防水性能的要求，通常保溫材料吸水后導熱系數(shù)增加，容易出現(xiàn)屋面開裂，使建筑達不到良好的保溫隔熱效果。倒置式屋面其構(gòu)造層次自上而下為保溫層、防水層、結(jié)構(gòu)層。其保溫材料均為憎水性材料，致密性、疏水性極佳，防水隔熱效果好，且易于切割，施工便捷。與傳統(tǒng)正置式屋面相比，倒置式屋面不但提高了防水性，還可以減少建造成本，因此對屋面工程進行價值工程研究十分具有實用性。

1屋面概述

1.1定義

屋頂：亦稱屋蓋，它位于建筑物的最上部，起著阻擋風、雨、霜、雪和日光等的侵襲，排除雨水、雪水以及保溫隔熱和圍護的作用。同時承受屋頂上部載荷包括風載荷、雪載荷和屋頂自重，并將它們傳遞到墻或柱上。屋面：指建筑物屋頂?shù)谋砻?，是屋頂中面積較大的部分。包括：隔汽層、通風防潮層、保溫隔熱層、防水層、保護層等，是綜合反映屋面多功能作用的系統(tǒng)工程。

1.2屋面基本功能

①防水。做好屋面防水能防止雨水滲透天花板，避免引起墻壁產(chǎn)生裂紋、屋內(nèi)漏雨、室內(nèi)發(fā)霉等情況，保證人們正常生活。②保溫和隔熱。屋面的保溫功能可以減少建筑物的熱損失，在寒冷季節(jié)可防止結(jié)露，保證室內(nèi)溫度不會過低；在炎熱季節(jié)，屋面的隔熱功能使室內(nèi)溫度不至過高，更適宜人們居住，盡量做到建筑節(jié)能，滿足綠色環(huán)保。寒冷地區(qū)應滿足冬季保溫，屋面宜采用輕質(zhì)、高效、吸水率低、性能穩(wěn)定的保溫材料，提高構(gòu)造層的熱阻。[1]③排水。屋面的排水功能給防水提供了有利條件，防水也為排水爭取了足夠的排水時間，防水與排水相輔相成、缺一不可。④防火。屋面工程采用耐火材料對控制火災有十分積極的作用，特別是滿足一定防火條件的上人屋面，可作為火災時的臨時避難場所，具備臨時避難功能。。⑤美觀。在滿足經(jīng)濟性的前提下，建筑應做到一定的藝術(shù)性，盡量做到經(jīng)濟，適用，美觀三者的平衡。

1.3屋面工程設計一般規(guī)定

1.3.1屋面工程應根據(jù)建筑物的建筑造型、使用功能、環(huán)境條件，對下列內(nèi)容進行設計:①屋面防水等級和設防要求;②屋面構(gòu)造設計;③屋面排水設計;④找坡方式和選用的找坡材料;⑤防水層選用的材料、厚度、規(guī)格及其主要性能;⑥保溫層選用的材料、厚度、燃燒性能及其主要性能;⑦接縫密封防水選用的材料及其主要性能。.1.3.2屋面防水層設計應采取下列技術(shù)措施:①卷材防水層易拉裂部位，應選擇空車間、點貼、條貼或機械固定等施工方法;②結(jié)構(gòu)易發(fā)生較大變形、易滲漏和損壞的部位，應設置卷材或涂膜附加層;③在坡面和垂直面上粘貼防水卷材時，應采用機械固定和密封固定點的方法④卷材或涂膜防水層上應設置保護層;⑤在剛性保護層與卷材、涂膜防水層之間應設置隔離層。1.3.3屋面工程所使用的防水材料在下列情況下應具有相容性:1卷材或涂料與基層處理劑;2卷材與膠粘劑或膠粘帶;3卷材與卷材復合使用;4卷材與涂料復合使用;5密封材料與接縫基材。

2聊城市氣候氣候特征

聊城地處溫帶季風區(qū)，屬于半干旱大陸性氣候，具有明顯的季節(jié)性和季風性。春季較干旱多風，光照輻射強；夏季濕熱多雨；秋季天高氣爽，降溫較快，光照輻射弱；冬季氣溫寒冷，空氣干燥，降水較少。

2.1氣溫

聊城市年平均氣溫為13.5℃，高唐最低，達13.1℃，東阿最高，達14.0℃。四季溫差較大，冬季1月氣溫最低，平均氣溫為-1.8℃；夏季7月氣溫最高，平均氣溫為26.8℃。極端最高氣溫為41.8℃，極端最低氣溫為-22.3℃。

2.2降水

聊城市年平均降水量540.4毫米，最多年降水量為785.3毫米，最少年降水量為312.7毫米。夏季降水量占全年降水量的60%，易出現(xiàn)局部內(nèi)澇。春季最易發(fā)生干旱，秋季雨量稍多，冬季降水最少，不足全年的3%。年平均相對濕度68%，其中，7月—8月相對濕度最大，為79—83%，2月—3月最小，為57—59%。

3案例分析

3.1案例一：

3.1.1項目名稱：聊城市茨平縣順河片區(qū)棚戶區(qū)改造項目——大李安置區(qū)3.1.2建筑屋面做法：本工程的屋面防水等級為I級，屋頂保溫材料的燃燒性能為2級。①40厚(最薄處)1:6(重量此)水泥珍珠巖找披層2%②20厚1:3水泥砂漿找平層③80厚擠塑板保溫層④20厚1:3水泥砂漿找平層⑤刷基層處理劑一道⑥3+3厚兩道SBS(-20°)防水卷材⑦隔離層(干鋪玻纖布或低強度等級砂漿)一道⑧細石混凝土剛性防水平屋面。40厚C20細石混凝土(縱橫分隔縫寬度應≤6m，縫寬20mm，瀝青砂漿嵌縫)隨打隨抹;內(nèi)配雙向間路50鋼筋網(wǎng)(鋼筋網(wǎng)在分隔縫處斷開)3.1.3屋面結(jié)構(gòu)合規(guī)性分析大李安置區(qū)項目采用正置式屋面，其屋面結(jié)構(gòu)自下而上如圖1所示，按照“屋面工程技術(shù)規(guī)范”和“L13J1建筑工程做法”的要求，結(jié)合聊城市當?shù)囟竞涓稍?，夏季炎熱空氣濕度高的氣候條件，在結(jié)構(gòu)層上、保溫層下應設置隔汽層，以保證濕氣不能透過屋面結(jié)構(gòu)進入保溫層。

3.2案例二：

3.2.1項目名稱：聊城市鑫亞片區(qū)棚戶區(qū)改造項目3.2.2建筑屋面做法：本工程的屋面防水等級為I級，屋面設二道防水。①現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板②最薄處30厚1:6水泥憎水型膨脹珍珠巖找坡層2%③20厚1:2.5水泥砂漿找平層④80厚擠塑聚苯板⑤30配C20細石混凝土找平層⑥3+3SBS防水卷材(I型、聚酯胎、低溫柔度-209)⑦10厚1:4石灰砂漿⑧40厚C20細石混凝土隨打隨抹平(內(nèi)配中4@100雙向鋼筋網(wǎng)片，4mX4m分格，縫寬20，密封膠嵌縫，鋼筋網(wǎng)在分隔縫處斷開）3.2.3屋面結(jié)構(gòu)合規(guī)性分析鑫亞片區(qū)棚戶區(qū)改造項目采用正置式屋面，其屋面結(jié)構(gòu)自下而上如圖1所示，按照“屋面工程技術(shù)規(guī)范”和“L13J1建筑工程做法”的要求，結(jié)合聊城市當?shù)囟竞涓稍铮募狙谉峥諝鉂穸雀叩臍夂驐l件，在結(jié)構(gòu)層上、保溫層下應設置隔汽層，以保證濕氣不能透過屋面結(jié)構(gòu)進入保溫層。

3.3采用0-4評分法對屋面功能重要度系數(shù)進行計算

根據(jù)分析，防水的功能重要度系數(shù)最高，其次為保溫功能。下面以防水、保溫為側(cè)重點，對屋面施工方案進行改進。

4改進屋面施工方案設計

4.1倒置式屋面做法：（上人屋面）

①現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)起坡3%②20厚1:2.5水泥砂漿找平層③3+3SBS防水卷材(I型、聚酯胎、低溫柔度-209)④80厚擠塑聚苯板⑤覆蓋耐穿刺、耐腐蝕的纖維織物一層⑥10厚1:4石灰砂漿⑦40厚C20細石混凝土隨打隨抹平(內(nèi)配中4@100雙向鋼筋網(wǎng)片，4mX4m分格，縫寬20，密封膠嵌縫，鋼筋網(wǎng)在分隔縫處斷開）此方案采用倒置式屋面做法，結(jié)構(gòu)如圖2所示，為減輕自重用結(jié)構(gòu)層起坡3%，用20厚1:2.5水泥砂漿找平后，鋪設3+3SBS防水卷材，蓄水試驗合格后進行保溫層的鋪設。本項目采用80厚擠塑聚苯板，保溫隔熱性能好，施工時易于切割，經(jīng)久耐用，不易受氣溫變化影響。在保溫層上覆蓋耐穿刺、耐腐蝕的纖維織物一層，再進行保護層施工。此方案既減少了工程量和施工成本，不但在縮短工期方面十分有優(yōu)勢，還進一步強化了屋面的防水和保溫功能。

4.2改進方案與原方案比較

根據(jù)價值公式：V=F/C，綜合對比防水功能、保溫功能、工期、施工復雜程度、屋面造價等方面，倒置式屋面做法更具優(yōu)勢，既提高了防水保溫功能F，又降低了成本C,使屋面工程價值V大幅提升，即--=¯-VCF，是提升屋面價值工程的最優(yōu)路徑。

5倒置式屋面的優(yōu)勢

5.1防水效果好

正置式屋面采用的是水泥膨脹珍珠巖等非憎水性材料，施工時材料含水量高，且找平層也是濕作業(yè)，想要在有限的時間內(nèi)達到理想的含水率非常困難，這極大地影響了防水作業(yè)的施工效果；而倒置式屋面通常選用憎水性保溫材料，如擠塑聚苯乙烯泡沫板、泡沫玻璃保溫板等，這些保溫材料內(nèi)部為閉孔結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異和持久不變的保溫性能、極強的憎水和阻止水蒸氣滲透的能力、較高的抗壓強度及加工容易便于安裝的特點[2]。倒置式屋面防水層在保溫層之下，受到其保護，防水層溫差變化小，熱脹冷縮現(xiàn)象不明顯，且紫外線等光照輻射無法作用到防水層，使防水層的壽命得以延長，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟社會效益。

5.2保溫效果好

傳統(tǒng)屋面常用的保溫材料都是非憎水性的，保溫隔熱效果差，且日后會產(chǎn)生屋面開裂等現(xiàn)象，在后期使用中增加了維修次數(shù)，卻不能保證有良好的維修效果，使用體驗較差。而倒置式屋面中采用的是“憎水性”保溫材料，吸水率極低，防水性好，能有效減少建筑熱損失，在長期使用過程中保溫效果好。

5.3構(gòu)造簡化，節(jié)省成本

倒置式屋面將憎水性保溫材料設置在防水層上的屋面，不必設置屋面排氣系統(tǒng)[3]，也不必設置防水層與保護層間的隔離層，節(jié)省成本，美觀大方;正置式屋面防水材料在陽光的長期暴曬下，材料極易老化失效，故應在防水層與保護層之間加做隔汽層，增加了施工步驟，建設成本也相應增加。

5.4符合全壽命周期管理理念

在使用期，倒置式屋面檢修方便簡單，可以不損材料，使運營期的人力物力成本大大降低，符合全壽命周期的管理理念。

6結(jié)束語

倒置式做法將傳統(tǒng)屋面中防水層與保溫層的層次顛倒，其防水層在保溫層之下，無熱脹冷縮現(xiàn)象，延長了防水層使用壽命，有效解決了建筑屋頂易滲漏、高維修率、翻修周期短的問題，節(jié)省了后期維護費用，綜合經(jīng)濟效益顯著提高。無論從施工成本方面看，還是從工程維修及保養(yǎng)的長期效果看，倒置式屋面有很好的效益和應用前景,應在工程設計中優(yōu)先采用。

參考文獻

[1]GB50345-2012,屋面工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]李敏.倒置式防水屋面的設計與使用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2013,39(06):70-71.

[3]孫繼德.建設項目的價值工程（M）.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2011.

[4]譚文娟.倒置式保溫屋面的應用分析[J].21世紀建筑材料,2009(01):62-63+67.

[5]仲金榮,肖本風.倒置式屋面施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2020,49(S1):990-992.

作者:劉騰 單位:聊城大學建筑工程學院