屋面發(fā)展的前世今生

屋面發(fā)展的前世今生報告大綱contents國外發(fā)展?fàn)顩r0401歷史發(fā)展概要防水材料分析02國家政策要求031歷史發(fā)展概要研究背景中國建筑防水歷史可追溯到上萬年前，積累了豐富的建筑防水經(jīng)驗(yàn)，比如，“以排為主，以防為輔”，“多道設(shè)防，剛?cè)岵?jì)”等等建筑防水設(shè)計(jì)理念，直到今天仍被世界各國的建筑師們所采用。我國屋面的防水發(fā)展歷史可概括為四個階段。一、新石器中期人類營造房屋的開始二、瓦的出現(xiàn)三、瀝青紙?zhí)ビ蜌旨笆匏嗤叩氖褂盟摹⒏母镩_放以來新型防水材料的發(fā)展新石器時代約一萬年前的古代，人類從洞穴里走出，建造最原始最簡陋的茅草屋，原木人字架，兩腳落地，呈三角形（△），披以茅草，坡度大于60°，叫“天地根元造”。這是坡屋面的原形，坡屋面形式始于此。防水材料是茅草，它之所以能防水，全賴于坡度大，雨水流速急，再是賴于鋪草很厚，殘存在草上的雨水，不待下滲就已蒸干。但是陰雨連綿數(shù)日不晴，雨水從草縫中滲入。防水效果不好，（“長夜粘濕何由徹”，屋面漏水的滋味不太好受）。僅是原始用品而已，它只能在小跨度、大坡度的簡陋房上使用，若大跨小坡就無能為力了，另外稻草與基層結(jié)合不好（“八月秋高風(fēng)怒嚎，卷我屋上三重茅”“抗風(fēng)揭性不好”，看來杜甫的屋面防水做的不太好，不是漏水就是被揭房蓋）因此說，茅草并不是真正的防水材料。(自產(chǎn)生于七千年前的茅草屋面防水，現(xiàn)在我國山區(qū)還能看到，可能也有改進(jìn)）因此，祖先不能停留在茅草屋面，必須研制真正的更有效的防水材料，這是第一階段。

現(xiàn)在市場上出現(xiàn)仿茅草的屋面材料，如纖維仿茅草、塑料茅草以及PVC茅草等，這些仿制材料也大量應(yīng)用在別墅和酒店，有些甚至能以假亂真，很難辨認(rèn)出。裝飾和作用大于防水功能。瓦的出現(xiàn)瓦的誕生使屋面發(fā)生巨大的變革，建筑跨入新時代。但是，早期的瓦吸水率很高，洇濕嚴(yán)重，于是加強(qiáng)對瓦質(zhì)的研究。使其搟密如石，敲擊如磬，吸水率降到3%，優(yōu)于現(xiàn)代的瓷器。與此同時在瓦上余釉燒結(jié)成完全不吸水的琉璃?！扒卮u漢瓦”還研制銅瓦、鐵瓦。防水功能的實(shí)現(xiàn)逐漸由構(gòu)造防水向材料防水轉(zhuǎn)移。小塊的瓦上下左右搭接，若作到滴水不漏，百年不滲是很困難的，單靠一層瓦防水是不夠的，必須多道防線。瓦下增加青灰背，類似現(xiàn)在的水泥砂漿，青灰背上鋪灰背，灰背厚約10厘米，由磨細(xì)石灰與細(xì)黏土混合拌勻，摻水，拍實(shí)，猶如現(xiàn)在的混凝土剛性防水層。這和在防水原則剛?cè)峤Y(jié)合、多道設(shè)防亦很相似。瓦成為屋面防水的主材料，統(tǒng)治屋面四五千年，直到19世紀(jì)出現(xiàn)比瓦更好的油毛氈防水材料，瓦才漸漸失去了作為防水功能的輝煌?，F(xiàn)在市場上瓦類防水材料種類很多，在國內(nèi)隨著上海市屋面平改坡的規(guī)劃和實(shí)施，已經(jīng)得到了很廣泛應(yīng)用。（彩色瀝青瓦、水泥瓦、陶土瓦、彩鋼瓦具有代表性），有所不同的是瓦屋面系統(tǒng)中通風(fēng)系統(tǒng)、采光系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、堅(jiān)固系統(tǒng)等，都有較好的施工解決方案，（根據(jù)屋面防水等級和設(shè)防要求有不同的屋面設(shè)計(jì)構(gòu)造，適用于屋面排水坡度≥20%的斜形屋面），在防水的同時越來越關(guān)注城市景觀.瀝青油氈的使用近百年來，西方吸取阿拉伯地區(qū)使用瀝青的經(jīng)驗(yàn)，研制出油毛氈。鋪貼油毛氈整體封閉，不留一絲孔隙，雨水滯留在屋面上數(shù)日也不會滲入。油毛氈的誕生使屋面構(gòu)造也發(fā)生了劇變，從構(gòu)造防水轉(zhuǎn)入到材料防水，為屋面上的多功能利用提供了前提條件。當(dāng)然油氈并不是完美的卷材，人們又致力于研制比油氈更耐久，物理性能更好的卷材，于是高分子卷材，改性瀝青卷材，如雨后春筍，配合各種卷材的涂料亦紛至沓來，防水設(shè)計(jì)和施工技術(shù)日益提高。三油四氈：是人們對采用瀝青油氈和液體柏油交叉用于屋頂防水處理的概括稱呼。作業(yè)時先在已經(jīng)蓋好的屋頂(承重但不防水)基礎(chǔ)上刷涂一層液體柏油，接著鋪一層瀝青油氈再在油氈上刷涂一層液體柏油，再在上面按與第一層瀝青油氈垂直的方向鋪第二層油氈，然后再刷液體柏油，再按第一層油氈方向鋪第三層油氈，最后在上面刷涂一層液體柏油，這樣，一共刷了四次柏油，鋪了三層油氈，故稱三氈四油。古代瓦材料本身是構(gòu)造防水，瓦瓦搭接是有縫的，總有搭接不當(dāng)?shù)牡胤?，雨水易滲入。因此開始出現(xiàn)全封閉防水材料卷材。新型防水材料的發(fā)展從改革開放以來，我國建筑業(yè)以前所未有的速度發(fā)展，目前我國城鄉(xiāng)每年竣工的總建筑面積已達(dá)到20億m2左右，特別是高層建筑和超高層建筑如雨后春筍般地在全國各大、中城市拔地而起，這都有力地推動著建筑防水新材料、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)與應(yīng)用，從而打破了過去以紙?zhí)ナ蜑r青油氈為主體的“三氈四油”或“兩氈三油”在建筑防水工程中一統(tǒng)天下的格局，使我國建筑防水工程技術(shù)整體水平邁上了一個新的臺階。一、新型防水卷材的發(fā)展二、新型防水涂料的發(fā)展三、防水堵漏與密封材料的發(fā)展2國家政策要求技術(shù)要求1限制紙?zhí)ビ蜌帧?大力發(fā)展改性瀝青防水卷材，在改性瀝青方面重點(diǎn)發(fā)展SBS、APP改性瀝青防水卷材。3積極推進(jìn)高分子防水卷材，在高分子防水卷材方面重點(diǎn)推廣三元乙丙、聚氯乙烯防水卷材，淘汰再生膠防水卷材。4適當(dāng)發(fā)展防水涂料，涂料重點(diǎn)發(fā)展聚氨酯（非焦油型）、丙烯酸防水涂料和橡膠改性瀝青防水涂料（高固含量和高質(zhì)量）。積極開發(fā)丙烯酸等外墻防水涂料，解決墻體滲漏問題5努力開發(fā)密封材料，并注意開發(fā)止水、堵漏材料、硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡防水保溫一體化材料及特種防水材料，逐步減少低檔材料和相應(yīng)提高各類中高檔材料的應(yīng)用比例，相應(yīng)解決有關(guān)的施工工具、配套材料和施工技術(shù)，減少建筑物的滲漏，保證防水工程使用期限的逐步提高。瀝青類防水材料是國家禁止在室內(nèi)使用的，不環(huán)保！使用高聚物改性瀝青防水材料。3材料分析改性瀝青124356低溫柔性好，達(dá)到-25℃不裂紋延伸性能好，使用壽命長施工簡便，污染小不建議使用在室內(nèi)適用于Ⅰ、Ⅱ級建筑的防水工程，尤其適用于低溫寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁的建筑防水工程耐熱性能高，90℃不流淌。三元乙丙（EPDM)A優(yōu)異的耐氣候性，耐老化性B重量輕，使用溫度范圍寬（在－40～+80℃)C抗拉強(qiáng)度高、延伸率大D可冷施工，操作簡便，減少環(huán)境污染E對基層伸縮或開裂的適應(yīng)性強(qiáng)F適用工業(yè)、民用建筑物、構(gòu)筑物的防水、防滲、各種地下工程的防水和非外漏部位的防水工程三元乙丙材料分析材料分析高度彈性，能抵御建筑物的輕微震動，并能覆蓋熱脹冷縮、開裂、下沉等原因產(chǎn)生的小于8mm的裂縫01可在潮濕基面上直接施工，適用于墻角和管道周邊滲水部位02粘結(jié)力強(qiáng)，涂料中的活性成份可滲入水泥基面中的毛細(xì)孔、微裂紋并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，與底材融為一體而形成一層結(jié)晶致密的防水層03環(huán)保、無毒、無害，可直接應(yīng)用于飲用水工程04耐酸、耐堿、耐高溫，具有優(yōu)異的耐老化性能和良好的耐腐蝕性；并能在室外使用，有良好的耐候性05適用于屋面和廁浴間、地下室、蓄水池、墻面的防水，防滲、防潮06高彈性丙烯酸防水涂料4國外發(fā)展?fàn)顩r近年來自粘改性瀝青卷材在國外獲得了快速的發(fā)展，用途逐漸擴(kuò)大。目前，美國只有陡坡屋面防冰壩用自粘SBS改性瀝青卷材標(biāo)準(zhǔn)，低坡度用自粘SBS和APP改性瀝青卷材的ASTM標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。自粘改性瀝青卷材的用途較廣：（1）地下防水，單獨(dú)使用或與普通改性瀝青復(fù)合使用；（2）作各種坡屋面的墊層，新開發(fā)的品種很多；（3）低坡度屋面使用，單獨(dú)使用或與普通改性瀝青卷材復(fù)合使用；（4）做外墻的隔汽層或防水層，對防止外墻滲漏和保溫層隔熱功能下降很有幫助。改性瀝青1國外發(fā)展?fàn)顩r自粘改性瀝青2國外的改性瀝青防水卷材目前仍以SBS和APP改性為主。在改性瀝青卷材中，大多數(shù)國家SBS發(fā)展最快，用量增多，使用最廣泛。改性瀝青卷材等主要用于屋面，目前已擴(kuò)展到種植屋面和道橋防水領(lǐng)域。在種植屋面中，SBS改性瀝青卷材已成為主導(dǎo)的防水材料；道橋防水主要采用SBS和APP改性瀝青卷材，較少采用改性瀝青涂料防水。為了節(jié)能的需要，最近美國一些廠家推出白色改性瀝青屋面卷材，具有高反射和輻射功能。改性瀝青國外發(fā)展?fàn)顩r美國的EPDM屋面使用比例很高，其根本原因在于講究產(chǎn)品質(zhì)量，配套材料齊全，鋪裝技術(shù)先進(jìn)。

EPDM產(chǎn)品品種有非增強(qiáng)型、增強(qiáng)型和背襯型多種。非增強(qiáng)型有普通標(biāo)準(zhǔn)、阻燃、黑/白面等品種，用于松鋪壓頂屋面系統(tǒng)，機(jī)械固定屋面系統(tǒng)、松鋪倒置屋面系統(tǒng)和全粘屋面系統(tǒng)，黑/白面產(chǎn)品的典型反射率高達(dá)80%。新推出的合成纖維背襯EPDM系統(tǒng)，以噴涂低發(fā)泡聚氨酯粘結(jié)底面，而接縫則用自粘密封膠帶粘接，功能優(yōu)異。美國，EPDM屋面的典型保證期為10年，前幾年又推出了20年的保證期，最近又推出了30年的保證期。據(jù)ASTM的研究表明，單層屋面系統(tǒng)EPDM、PVC和TPO的使用壽命等于或好于傳統(tǒng)的瀝青屋面系統(tǒng)，按耐熱性和耐紫外線老化性，EPDM排在第一位。高分子防水卷材三元乙丙（EPDM)橡膠防水卷材國外發(fā)展?fàn)顩r高分子防水卷材聚氯乙烯（PVC）防水卷材歐洲的PVC屋面片材已有40年的成功使用記錄。在瑞士，PVC已發(fā)展成為主導(dǎo)屋面防水材料。瑞士正從以下三個方面繼續(xù)改進(jìn)PVC屋面片材：使用性能更好的增塑劑；使用更厚的片材；增設(shè)涂丙烯酸涂料予以保護(hù)。美國從歐洲引進(jìn)PVC片材的技術(shù)，結(jié)合國情和發(fā)生的問題進(jìn)行了一系列改進(jìn)，從樹脂、配方、厚度、增強(qiáng)層和生產(chǎn)技術(shù)多方面改善和提高了PVC產(chǎn)品的性能。歐美的PVC屋面片材都有較高的質(zhì)量。PVC屋面的平均壽命大于30年，最長的23后仍能焊接。測試數(shù)據(jù)表明，增強(qiáng)型PVC片材系統(tǒng)，在歐洲和北美的使用壽命都能超過35年。國外發(fā)展?fàn)顩r高分子防水卷材熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材

熱塑性聚烯烴（TPO）防水卷材屋面卷材具有乙丙橡膠的物理性能，同時又有聚丙烯的可焊接性；不含增塑劑；織物增強(qiáng)型提供高強(qiáng)度、高耐刺穿性和撕裂性及最小的收縮；配有抗紫外線的穩(wěn)定劑，耐臭氧、化學(xué)物品及某些烴油；有耐火的品種，耐微生物侵蝕，對環(huán)境友好，有無氯和無溴的產(chǎn)品；可用于與焚燒相關(guān)的場合和垃圾填埋場；白色膜有反射功能，節(jié)能，減少城市熱島效應(yīng)；可再生利用。

由于TPO片材具有優(yōu)越的物理性能，是最為理想的環(huán)保材料，一經(jīng)問世就受到發(fā)達(dá)國家的青睞，西歐、美國和日本均有相當(dāng)快的發(fā)展，成為EPDM和PVC的競爭對手，在單層屋面中已占有一定的比例。特別在美國發(fā)展很快，據(jù)統(tǒng)計(jì)使用比例甚至超過了PVC片材。最近日本修訂的合成高分子系屋面片材的規(guī)格JISA6008-2002，增添了均質(zhì)和增強(qiáng)型熱塑性彈性體（簡稱TPE，即常叫的TPO）。美國新頒布了ASTMD6878-03《熱塑性聚烯烴屋面卷材的規(guī)格》，并向國際規(guī)范委員會（ICC）建