地下防水與屋面防水

現(xiàn)在許多建筑師和其他設(shè)計人員對地下建筑防水和屋面防水的認知很差，仍有相當(dāng)多的設(shè)計人員認為兩者幾無區(qū)別。事實上兩者的相似之處只是目標(biāo)相同——都是防止水進入建筑物。但是有很大區(qū)別，設(shè)想一下，把一個精心設(shè)計壽命為20年的普通屋面置于地下會怎樣？突然間，諸如靜水壓力、查漏點位置、靜荷載、地下排水、金屬板腐蝕等問題都冒出來了，使得設(shè)計壽命20年的屋面好像變得一無是處。

防水應(yīng)與建筑物同壽命一個設(shè)計、施工不合理的地下防水系統(tǒng)在建筑物壽命期內(nèi)損壞，對于毫無思想準(zhǔn)備的業(yè)主來說就像是一枚定時炸彈，隨時都要付出高昂的代價。主要原因并不是維修或更換防水卷材本身，而是要重新使有問題的卷材暴露在外所產(chǎn)生的費用非常高。如果屋面發(fā)生滲漏，查找滲漏點和維修相對簡單，而且防水材料廠家修補材料選擇余地大，積水容易掃除或排走。然而，要找到地下?lián)p壞的防水卷材卻要費時花錢得多，這體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）需清除、更換無關(guān)的現(xiàn)場設(shè)施，包括耐磨面層、花草樹木、人行道、照明設(shè)施、擋土墻、樓梯和坡道、護柱、標(biāo)牌等等。如果基礎(chǔ)墻需要防水維修和更換，這些工作將取決于基礎(chǔ)深度。此外，開挖角度也有很大影響，影響范圍越大要處理的現(xiàn)場設(shè)施就越多。

2）需開挖和回填壓實。除了開挖和回填會明顯地增加費用外，還需要進行回填夯實試驗，各種材料或開挖出來的東西的現(xiàn)場堆放也會遇到困難，這些都會產(chǎn)生費用。

3）地下水壓力的影響。地下水壓的存在不僅會增加現(xiàn)場臨時排水的費用，而且也會使工期延長。因為在做新的防水前，必須等基層干燥。4）室內(nèi)裝飾和設(shè)施受損不在質(zhì)保范圍內(nèi)。根據(jù)地下設(shè)施室內(nèi)的用途，因滲水造成的室內(nèi)裝潢和設(shè)施的損壞所產(chǎn)生的費用，有時可與整個工程的費用相當(dāng)，甚至超過，特別是當(dāng)帶計算機控制的設(shè)備受到損壞時。這些費用均由業(yè)主承擔(dān)，因為沒有一家防水企業(yè)會將這些費用包括在質(zhì)保范圍內(nèi)。

4）結(jié)構(gòu)承載力不足帶來的制約。以廣場防水為例，在移除表土等覆蓋層時，如果現(xiàn)有頂板的承載力不能承受大型施工設(shè)備的動載，施工方只得選用小型的、作業(yè)更費時的設(shè)備。

5）需重建出入通道。在基礎(chǔ)開挖階段，需通過設(shè)置便橋、梯子、殘障專用道、行人通道等設(shè)施保持建筑物出入口通暢。這些設(shè)施應(yīng)符合建筑規(guī)范。顯然，這些臨時設(shè)施的設(shè)計、施工、移除都增加了工程成本。動荷載和靜荷載一般來說，大的靜荷載諸如機械設(shè)備等加至屋面上時，荷載通過緣欄、管子和其他支撐方式直接轉(zhuǎn)移至結(jié)構(gòu)上，而不是將重量加在屋面防水層上。通常，在這些穿透屋面的支撐四周做附加防水。

地下防水承受靜荷載的情況就很常見了，如厚的混凝土耐磨層、大量的泥土、可移動的植物種植容器、擋土墻和其他永久性結(jié)構(gòu)。在這些靜荷載的作用下，設(shè)計者應(yīng)該確保所有與防水相關(guān)的材料長時間內(nèi)不被破壞，或者不因蠕變而破壞。動荷載是屋面防水不同于地下防水的另一個設(shè)計考慮因素。很顯然，屋面設(shè)計時不必考慮承受車輛或其他類似的荷載，而對于廣場或隧道防水系統(tǒng)來說，其受到的動荷載往往與所處區(qū)域有關(guān)，如道路、停車場、貨物裝卸區(qū)、甚至機場跑道等，因此設(shè)計時必須考慮動荷載因素。靜荷載的長期破壞作用比同樣大小的動荷載小得多。可通過選擇密度合適的液體防水卷材及將集中動荷載分散至更大的面積上等辦法，減輕動荷載的影響。

在設(shè)計上面每天都有波音747飛機起降的地下人行通道防水系統(tǒng)時，更會遇到特殊的挑戰(zhàn)，必須認真對待。漏點定位當(dāng)防水層破損的位置與水漏至下面內(nèi)部空間的位置對應(yīng)時，漏點確定比較容易，可以直接對滲漏點上方的防水層進行維修，無需更換整個防水系統(tǒng)。由于屋面防水層很少受到可以“驅(qū)趕”水的靜水壓的作用，屋面防水層破損位置容易確定，維修相對便宜，因而漏點定位并不是屋面系統(tǒng)滲漏治理的重要特征。然而對于地下防水來說，就不同了。如果地下防水層遭到破壞，水又能在防水層下面的基層竄流，那么水在下面內(nèi)部空間冒出來之前，可能在靜水壓力作用下已經(jīng)移動了很長一段距離，因而無法確定防水層破損的確切位置。對此，業(yè)主別無他法，只得更換整個防水系統(tǒng)。

地下排水系統(tǒng)與排水只在表面的屋面不同，地下防水系統(tǒng)應(yīng)該有地下排水的措施，以便降低或消除防水層可能受到的靜水壓力。地下排水措施不僅能延長防水層壽命，而且即使防水層破損了，由于水沒有壓力，進入建筑物內(nèi)的水量也會減少。水平應(yīng)用中的地下排水，可使得已經(jīng)穿過耐磨層的水往下滲至防水層上，通過復(fù)合排水板或者集料層，自由移動。由于防水層有一定的坡度，水通過內(nèi)部排水管排出或者排至四周。在垂直應(yīng)用中，比如基礎(chǔ)墻，水要么在復(fù)合排水板的芯層內(nèi)滴下，要么通過集料回填層往下滲。在基礎(chǔ)墊層處水被帶走，通過穿孔排水管系統(tǒng)或者“排水瓦管”排出。地下排水系統(tǒng)不僅能延長防水層壽命，而且在水平或廣場應(yīng)用中還能延長混凝土、鋪面磚和其他耐磨面層材料在寒冷條件下的使用壽命。通過防止水在耐磨層下聚集，因凍融循環(huán)引起的變形將會降低，因此大大降低了耐磨層的隆起、開裂、破裂等現(xiàn)象。有時地下防水設(shè)計必須把現(xiàn)有環(huán)境條件考慮在內(nèi)，如地質(zhì)情況、地下水甚至地下水的污染物等，而這些顯然是屋面防水所不需要考慮的。以某機場為例，通過基巖的裂縫和裂紋進入開挖現(xiàn)場的地下水量與現(xiàn)場24h排水的量相當(dāng)。另外，測試表明，那里的地下水被碳氫化合物和乙烯乙二醇污染，這些污染物能使大多數(shù)防水產(chǎn)品失效。

因此，在選擇產(chǎn)品時應(yīng)該特別注意與污染物的關(guān)系?；鶎釉囼炘谖菝嬖O(shè)計中，與防水層直接接觸的基層材料，通常在防水層之前無須進行試驗，比如EPDM卷材空鋪在EPS保溫層上。地下防水的情況則不同。正如前面所提到的，地下工程防水層必須始終與基層完全粘結(jié)，為的是能有良好的漏點定位特征。大多數(shù)地下防水遇到的基層材料是某種混凝土（砌塊、現(xiàn)澆、預(yù)制），它們的含水量、表面紋理、表面涂層有所不同，因此會影響防水層粘結(jié)。這就是為什么要建議進行嚴(yán)格的現(xiàn)場粘結(jié)、含水量測試，如果想要達到防水層與基層長期穩(wěn)定的粘結(jié)性。基層含水量試驗也很重要。熱橡膠瀝青用于含水量非常高的混凝土基層時，混凝土瞬間受熱，其含有的水分蒸發(fā)，生成水泡使防水膜損壞。滲漏試驗前面已經(jīng)談到，漏點定位的特性對屋面系統(tǒng)來說不重要。

一般來說，不會因為擔(dān)心偶然有水進入位于卷材與主體結(jié)構(gòu)之間的絕熱層和其他吸水材料，而在新鋪屋面上進行滲漏試驗。然而由于開挖和尋找損壞的防水層的費用十分昂貴，所以對做防水層，在其上面的覆蓋材料施工前，進行這樣的測試是明智的。事實上，許多防水材料生產(chǎn)商都將此作為某種質(zhì)保的條件。滲漏試驗包括蓄水試驗和接縫加壓試驗。蓄水試驗是指在保護層或其他覆蓋材料施工前，在已鋪設(shè)的防水層上蓄一定量的水（一般2~4英寸）并保持規(guī)定的時間（通常24~48h）。有一個例外是熱橡膠瀝青，要在保護層鋪設(shè)并與熱橡膠瀝青粘結(jié)之后再進行蓄水試驗。試驗結(jié)束時，檢查內(nèi)部有無滲漏，若有滲漏水要馬上排走并立即修補。

In當(dāng)覆蓋材料重量適當(dāng)時，在主要的防水層下面設(shè)置一層11mm厚的膨潤土。膨潤土不僅對防水系統(tǒng)有支撐的作用，也能阻止防水層下水分的進入。而且也使得我們?nèi)菀自谛钏囼炛姓业铰c，因為在防水層下膨潤土遇水會自由膨脹和水化，使防水層凸起，將這部分的防水層切開，除去水化的膨潤土，換之以干燥的膨潤土，再將防水層修復(fù)。廣泛應(yīng)用于種植屋面和廣場防水工程中的測漏方法——電場矢量圖法是一種無損、低電壓檢測方法。在絕緣的防水層表面和導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)板或基層之間產(chǎn)生電位差。當(dāng)防水層表面有水后就形成了電場，表面成了導(dǎo)電介質(zhì)。如果防水層有破損的地方，防水層就接了地或者產(chǎn)生矢量，技術(shù)人員可以將其測出并定位。因為垂直應(yīng)用時，防水層無法進行蓄水試驗，故而，有一家制造商發(fā)明了所謂“接縫加壓”的測試方法，通過在接縫處加氣壓，觀察連接在接縫另一端壓力表的壓降。該方法雖然不能測試整個垂直面防水層，但是至少測試了接縫這個易損壞部位的情況。

由于屋面防水和地下防水存在著諸多不同，屋面設(shè)計和地下防水設(shè)計代表著不同的領(lǐng)域，因而在美國有注冊屋面咨詢師和注冊防水咨詢師之分。由于社會對建筑性能要求的日益重視，建筑組成部分日益復(fù)雜，所以越來越有必要選擇具備知識和相關(guān)經(jīng)驗的技術(shù)人員進行屋面和地下防水設(shè)計。