1 何謂倒置式屋麵
《屋麵工程技術規範》GB50207-94和《建築設計資料集》第二版第8冊中闡明,倒置式屋麵(IRMAROOF)就是“將憎水性保溫材料設置在防水層上的屋麵”。然而長期以來,我國工程界對倒置式保溫屋麵的材料及其構造缺乏充分的研究和實踐。即使少數提及的新規範和資料集(第二版)中,除了概念以外,仍缺少必要的指導作為設計的依據,需要對此作進一步的探究。
2 為什麼要采用倒置式屋麵
倒置式屋麵的定義中,特別強調了“憎水性”保溫材料,工程中常用的保溫材料如水泥膨脹珍珠岩、水泥蛭石、礦棉岩棉等都是非憎水性的,這類保溫材料如果吸濕後,其導熱係數將陡增,所以才出現了普通保溫屋麵中需在保溫層上做防水層,在保溫層下做隔氣層,從而增加了造價,使構造複雜化。其次,防水材料暴露於最上層,加速其老化,縮短了防水層的使用壽命,故應在防水層上加做保護層,這又將增加額外的投資。再次,對於封閉式保溫層而言,施工中因受天氣、工期等影響,很難做到其含水率相當於自然風幹狀態下的含水率:如因保溫層和找平層幹燥困難而采用排汽屋麵的話,則由於屋麵上伸出大量排汽孔,不僅影響屋麵使用和觀瞻,而且人為地破壞了防水層的整體性,排汽孔上防雨蓋又常常容易碰踢脫落,反而使雨水灌入孔內。即使是按規範設排汽道、排汽孔有時還會出現防水層起泡現象。這裏麵一個根本的問題是保溫材料中的含水率。上海過去采用水泥膨脹珍珠岩(或水泥蛭石)等(deng)無(wu)機(ji)膠(jiao)結(jie)材(cai)料(liao)在(zai)現(xian)場(chang)拌(ban)合(he)做(zuo)屋(wu)麵(mian)保(bao)溫(wen)層(ceng),加(jia)上(shang)找(zhao)平(ping)層(ceng)也(ye)是(shi)濕(shi)作(zuo)業(ye),施(shi)工(gong)中(zhong)用(yong)水(shui)量(liang)較(jiao)大(da),要(yao)保(bao)證(zheng)及(ji)時(shi)蒸(zheng)發(fa)以(yi)達(da)到(dao)自(zi)然(ran)風(feng)幹(gan)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)含(han)水(shui)率(lv)常(chang)常(chang)難(nan)以(yi)做(zuo)到(dao),這(zhe)不(bu)僅(jin)影(ying)響(xiang)到(dao)防水工程deshigongzhiliang,gengdadayingxiangleshijibaowenxiaoguo。jinnianlaisuirancaiyongshuzhidengyoujijiaojiecailiaodebaowenceng,rufangshuishuzhizhenzhuyandengzhujianzaishichangshangguangfanyingyong,danyouyushichangshangyajiajingzheng,zhiliangliangweibuqi,qishijihanshuidadachaoguoqiceshibaogao,zhiliangguannanyibawo。
材cai料liao科ke學xue的de發fa展zhan,擠ji塑su聚ju苯ben乙yi烯xi等deng新xin型xing高gao效xiao節jie能neng材cai料liao的de發fa展zhan應ying用yong,終zhong於yu使shi倒dao置zhi式shi屋wu麵mian中zhong憎zeng水shui性xing保bao溫wen材cai料liao之zhi技ji術shu難nan關guan得de以yi克ke服fu,為wei倒dao置zhi式shi屋wu麵mian的de設she計ji應ying用yong提ti供gong了le材cai料liao基ji礎chu。倒dao置zhi式shi屋wu麵mian與yu普pu通tong保bao溫wen屋wu麵mian相xiang比bi較jiao,主zhu要yao有you如ru下xia優you點dian:
a、構造簡化,避免浪費
b、不必設置屋麵排汽係統;
c、防水層受到保護,避免熱應力、紫外線以及其他因素對防水層的破壞;
d、出色的抗濕性能使其具有長期穩定的保溫隔熱性能與抗壓強度;
e、如采用擠塑聚苯乙烯保溫板能保持較長久的保溫隔熱功能,持久性與建築物的壽命等同;
f、憎水性保溫材料可以用電熱絲或其他常規工具切割加工,施工快捷簡便;
g、日後屋麵檢修不損材料,方便簡單;
h、采用了高效保溫材料,符合建築節能技術發展方向。
倒置式屋麵與傳統保溫屋麵構造比較。
由表可知,倒置式屋麵雖然造價較貴,但優越性顯而易見。
3 倒置式屋麵的應用
我們在上海吳淞路378-412號基地舊區改造工程的國際招標中,通過兩輪角逐,與美國國際建築工程公司取得並列二等獎,(無一等獎),並確定為合作設計者。在其後的技術設計中,美方建築師指定保溫屋麵構造采用倒置式屋麵。
該工程是一建築等級為1級ji的de大da型xing高gao層ceng民min用yong建jian築zhu,業ye主zhu為wei中zhong國guo太tai平ping洋yang保bao險xian公gong司si上shang海hai分fen公gong司si和he上shang海hai銀yin行xing茂mao林lin支zhi行xing。因yin此ci,造zao價jia與yu使shi用yong功gong能neng之zhi間jian的de矛mao盾dun在zai這zhe一yi工gong程cheng中zhong不bu難nan平ping衡heng,況kuang且qie3000m2’dewumianzaojiaxiangduiyutouzishuyidegaocengjinrongbangongloulaishuo,suozhangongchengfeidebilihaishihendide。gongchengshijianzhengming,caiyongdaozhishiwumiandeyoudianxiangdangmingxian,shejishichenggongde。
另據了解,88層的上海金茂大廈、66層的上海恒隆廣場、青鬆城大酒店屋頂網球場以及上海現代設計(集團)有限公司申元大廈的保溫屋麵,均采用了倒置式屋麵的構造做法。
4 。倒置式屋麵的常見做法
倒置式屋麵的基本構造層次如表1所示。其保溫層及其保護層的常見做法有如下幾種類型:
采用發泡聚苯乙烯水泥隔熱磚用水泥砂漿直接粘貼於防水層上。優點是構造簡單,造價低,在上海萬裏住宅小區已試用,效果很好。缺點是使用過程中會有自然損壞,維修時需要鑿開,且易損壞防水層。發泡聚苯乙烯雖然密度、導熱係數和吸水率均較小,且價格便宜,但使用壽命相對有限,不能與建築物壽命同步,所以在這次吳淞路工程項目中沒有推薦使用。
采用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板(以下簡稱保溫板)直接鋪設於防水層上,上做配筋細石混凝土,如需美觀,還可再做水泥砂漿粉光、粘貼缸磚或廣場磚等。這種做法適用於上人屋麵,經久耐用,缺點是不便維修。在吳淞路工程中僅用於局部上人屋麵平台上。
采用保溫板直接鋪設於防水層,再敷設纖維織物一層,上鋪卵石或天然石塊或預製混凝土塊。優點是施工簡便,經久耐用,方便維修。
5 設計中的幾個關鍵問題
倒置式屋麵依構造層次自下而上有如下幾個關鍵技術問題:
屋麵坡度宜優先采用結構起坡3%,以便減輕自重,省卻找坡層。但吳淞路工程建築平麵和結構布置較複雜,且屋麵排水坡也較複雜,故隻能采用材料找坡2%。上(shang)海(hai)地(di)區(qu)過(guo)去(qu)較(jiao)多(duo)使(shi)用(yong)煤(mei)渣(zha)混(hun)凝(ning)土(tu)作(zuo)保(bao)溫(wen)層(ceng)並(bing)找(zhao)坡(po),但(dan)現(xian)在(zai)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)較(jiao)少(shao),故(gu)采(cai)用(yong)加(jia)氣(qi)混(hun)凝(ning)土(tu)砌(qi)塊(kuai)碎(sui)料(liao),作(zuo)保(bao)溫(wen)層(ceng)並(bing)找(zhao)坡(po),價(jia)廉(lian)物(wu)美(mei)。
保溫層一般可選用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板。目前市場上可供選擇的品牌有德國巴斯夫(ABSF,淡綠色)、美國歐文斯科寧(0WENS CORNING,粉紅色)、美國陶氏(Dow Plastics,藍色)和台灣的豪適板(藍色)。其中歐文斯科寧己在中國上海、南(nan)京(jing)設(she)廠(chang)生(sheng)產(chan)這(zhe)種(zhong)保(bao)溫(wen)隔(ge)熱(re)板(ban),而(er)陶(tao)氏(shi)是(shi)全(quan)球(qiu)最(zui)大(da)的(de)擠(ji)塑(su)聚(ju)苯(ben)乙(yi)烯(xi)保(bao)溫(wen)隔(ge)熱(re)板(ban)的(de)供(gong)應(ying)商(shang)。這(zhe)類(lei)板(ban)材(cai)具(ju)有(you)平(ping)均(jun)的(de)閉(bi)孔(kong)蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou),因(yin)而(er)擁(yong)有(you)出(chu)色(se)的(de)保(bao)溫(wen)功(gong)能(neng)(導熱係數小於0.033w/mK、優越的抗濕性(吸水率小於1V01%)和高度的擠壓強度。保溫層厚度應通過計算確定。保溫板宜避免直接鋪設於防水層上,否則應向有關供應商谘詢以證明該保溫板與卷材及其粘結劑之間不會發生化學分解。最簡單的方法是通過現場試驗的辦法檢驗之。
如因上人屋麵需要,保溫板上可整澆4mm厚C20細石混凝土,內配Ф4@150mm雙向筋,表麵可粘貼廣場磚等。如僅供檢修或消防避難用屋麵,則可排鋪天然石塊或預製混凝土塊:如屋麵上無其他上人要求則可散鋪卵石,卵石粒徑一般為 20~40mm,這種做法在歐美較為常見,保護層厚度一般可按49~78kg/m2控製。保護層與保溫板之間還應覆蓋耐穿刺、耐腐蝕的纖維織物一層。保護層采用預製混凝土塊與卵石組合鋪設。其設計出發點是:解決檢修通道問題,便於控製卵石厚度,以及組織構圖效果,創造第五立麵的肌理效果。
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