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摘要:在建筑中外墻及窗滲漏問題的原因有許多,從工程施工的每一個細節出發,通過優化設計、合理選材、嚴謹施工,才能有效解決這些問題,防止滲漏現象的發生。本文以某小區外墻及窗滲漏實例為基礎,分析了滲漏問題的原因,針對滲漏問題的防治給出了相應的防治措施。
關鍵詞:滲漏;質量通病;控制;分析;防治
1 引言
隨著建筑行業的不斷發展,人們對建筑施工質量的要求越來越高。外墻及窗是建筑工程結構的重要結構,如果在材料選擇、施工管理等方面做得不規范,就會容易出現滲漏的現象。因此如何對這類現象的原因進行分析并采取有效的治理方法成為了施工人員需要解決的問題。下面就結合實例對此進行討論分析。
2 形成滲漏的原因分析
2.1 環境條件的影響
(1)較多的雨水。
(2)較高的風壓差。
(3)較大的溫差。
2.2 保溫材料及施工不當
(1)保溫材料劣化。“材薄則質衰”,一些保溫材料雖然檢測指標合格,但是檢測的僅是材料的一部分指標,材料的綜合性能還有不少問題。
(2)外保溫防裂砂漿層開裂引起的滲漏。保溫層開裂引起滲漏,滲漏加劇開裂。由于外墻外保溫體系的外保護層與雨水重力方向是平行的,同時考慮到風壓的影響在天氣潮濕的狀態下,裂縫寬度在0.1mm以下也會出現滲漏,因而持續下雨后有微裂縫的外保護層會出現滲漏,尤其是在高風壓下滲漏的概率很大。
(3)外保溫不完整導致建筑結構不同部位的形變產生裂縫。建筑結構挑出的部位一般不做保溫,其受溫度影響而產生形變的狀況與做外保溫的墻體不同。造成這些未做保溫的部位與做了外保溫的墻體交接處產生破壞裂縫,也會導致外墻滲漏。
(4)保溫細部處理不當。窗戶周邊和墻體轉折處鋪設增強網格布不完整,網格布強度達不到要求,會導致墻體開裂。
2.3 外窗材料及施工不當
2.3.1 材料問題突出
(1)型材壁厚不夠、強度低,剛度小。
(2)塑鋼門窗耐久性差。
(3)型材斷面的密封防水結構設計不合理。
(4)密封材料質量低劣。部分密封膠條、密封膠及毛條耐久性差,在溫差作用下產生收縮變形、老化,接頭處形成缺口。
(5)五金件、緊固問題不少。
2.3.2 制作不規范
(1)部分鋁合金型材的切割精度較差,相鄰構件裝配間隙過大,不能“斗榫合縫”,幾何尺寸誤差大、間隙超過允許偏差,導致氣密性、水密性及抗風壓能力差,很容易導致滲水。
(2)塑鋼門窗的襯鋼與型材內腔不吻合,斷面偏小,固定不足,在組合窗拼樘管中的襯鋼長度不足,不能很好地起到骨架支撐作用。
(3)在塑鋼組合拼樘管中襯鋼缺固定措施,甚至部分襯鋼漏設。
2.3.3 安裝質量不高
(1)窗框位置不準確。
(2)連接點設置間距大,固定點太少。
(3)安裝最大的問題是變形、垂直、水平度及整窗平整度差。
2.3.4 細部構造欠佳
(1)窗框四周構造不夠嚴密。
(2)門窗框材料拼接縫隙時大時小,發泡劑的施打不連續且有破損,導致與周圍墻體結合“剛柔不濟”,最終會產生質量通病。
(3)現場窗框與保溫層處理不當。
(4)密封膠打注不當,窗框和洞口應用密封膠封嚴,不少施工單位在打注密封膠時,不留設槽口,密封膠寬度厚度難以控制,打注時表面又未做清潔,黏結不牢,注膠不連續,所形成的膠帶容易脫落,起不到密封作用。
(5)建筑構造本身存在不少缺陷。
(6)泄水孔設置不當、開孔尺寸過小(規范要求最小6mm),排水不暢,部分外泄水孔蓋在風壓下緊閉堵塞泄水孔,導致向內泛水。
(7)地下室的固定窗密封不嚴,導致滲水的發生。
2.4 墻體防滲漏措施不到位
(1)洞眼未有效封堵。
(2)砌體質量差。
(3)現澆構件與砌體相連結合不緊密;支模、拆模時出現砌體松動的現象;建筑工程竣工后裝飾裝修不當引起的滲漏。
(4)在砌筑墻體中,或抹灰層裂縫起鼓、或灰層太薄、或分格縫未按規定要求用水泥砂漿勾縫均會形成滲水;另外,外墻面磚底灰不飽滿、勾縫粗糙不嚴密也是形成外墻滲水的原因。
(5)高層建筑的外墻因溫度變化、結構干縮變形、不均勻沉降等原因會產生裂縫,若發展成為貫通裂縫,當風壓700kPa一天中總降雨量超過100mm,外墻面上像瀑布一樣的雨水就會順著縫隙通過墻體流到室內的墻面上,這對高層建筑外墻防滲漏產生了十分不利的影響。
(6)建筑工程竣工交付后的裝飾裝修。
3 滲漏機理分析
3.1 強風作用下窗框的變形
較大面積的窗和外挑窗受風壓影響較大,窗中間的金屬桿件會產生彎曲變形,連接在中間部位的金屬桿件會發生彎曲變形,連接在中間部位構件的窗框同時會產生少量的轉角,導致墻體抹灰層間會產生細小裂縫,在密封膠失效或窗框防水處理不當時,雨水進入裂縫。窗框是超靜定結構,在計算中對模型進行簡化,假定窗高L=1.8m,窗寬B=1.5m,鋁合金材質,其彈性模量E=70GPa,鋁合金構件為矩形管,寬度b=0.025m,高h=9mm,壁厚t=14mm,風壓取60m高的建筑,8級風壓值wp=0.375kN/m2,計算模型如圖1所示,其中La=B/4=0.375,風壓作用在構件上的均布荷載:
q=(B/2)wp=(1.5/2)0.375×103=281.25N/m
鋁合金構件慣性矩Ix=2.92×10-7,經計算得桿件端點角位移(角變位)θ=0.0024。
ΔL=0.09×1000×sin0.0024=0.216mm
窗的變形隨寬度、高度的變化而增大,若窗寬2.5m,高1.8m,ΔL=0.39mm。
圖1 荷載計算簡圖
計算結果表明,窗框與墻體之間存在一定的角位移,因此窗體在強風振作用下會產生變形,同時強風還會產生風振現象,這種高頻風振會造成窗框與墻體的連接松動,窗和框之間又是柔性連接,里邊還有不少縫隙,風攜水流動,從側壁進入墻體及室內,會造成窗周邊滲水,因此窗框與墻體之間需要進行嚴密的防水處理。
3.2 強風作用下雨水的滲透
雨天大風造成墻面更多的滲漏。雨滴的速度方向基本是向下的,當雨點碰到墻面和墻面產生碰撞后速度v可分解為vx和vy(見圖2),進入墻體后動能轉化為勢能,如雨水的速度v=8m/s,則mgh=1/2mv2,則錯誤!未找到引用源。,即相當于落水高度3.27m,8級風60m高,上海的墻面風壓大約在0.375kN/m2,風壓也產生巨大的“壓力差”,墻體材料大部分是親水性材料,此時雨滴在風壓、水壓、小的毛細孔的綜合作用會使墻體吸水進入裂縫、墻縫、窗邊縫等薄弱部位,當外墻吸水達到飽和,滲水現象即會發生。如果隨后天氣晴朗,遇到干濕交替,由于裂縫導致滲水現象的發生,滲水導致更大裂縫的出現,滲水現象會加劇。
圖2 雨滴的速度分解圖
3.3 保溫系統的滲水
(1)裂縫的產生。
(2)保溫系統存在缺陷。
3.4 “沉、裂、漏”的相互作用
(1)我市地下土質軟弱,盡管大部分房屋下部都有樁基,但還是有一定數量的沉降,這是不可避免的。另外上海建筑密度高,有不少地下建筑施工,普遍需要降水等措施,可導致周圍土層不同程度的沉降,而周圍有不少建筑物離在建建筑較近,從而導致周圍建筑物的不均勻沉降。
(2)新型的空心砌塊材料,其綜合使用性能與黏土磚仍有較大差距。
(3)沉降更加劇了裂縫的發展,開裂導致滲漏;滲漏又加劇開裂的程度,兩者總是相伴而行,“如膠似漆”、“休戚相關”。
4 減少滲漏的措施
4.1 進一步強化過程控制,提高外墻抗滲能力
4.1.1 圍追堵截,狠抓現場薄弱環節
針對“水無孔不入”的特點,對主體結構的自身質量和細部節點,嚴格實施實物質量密實性預控,確保達到自防水的要求。
(1)抹灰前應首先修補好墻面上深度較大的縫隙保證堵塞密實,對穿墻管道、預埋件、螺栓周邊等,應用細石混凝土填塞密實。
(2)對外腳手架的安全拉桿洞眼用細石混凝土填塞密實,填塞前必須對周圍墻體進行較充分的濕潤,防止填塞的混凝土收水過快,導致混凝土四周縫隙產生,留下墻體滲漏的隱患。
(3)對于不同墻體材料的結合部,用加強網在墻體兩側進行加強處理。
4.1.2 技術落實,確保細部構造措施。針對“水往低處流”的特點,通過構造措施,把降落在外墻面上各個部位的雨水,通過合理的截流和疏導,避免滲水現象的發生。
4.1.3 措施落實,強化保溫施工的過程控制。
(1)設計時在墻體變形以及溫度應力集中應有增強措施,設計構造措施應盡量使結構可以自由變形,減少拉應力。
(2)強化保溫截止部位材質變換處的密封、防水和防開裂處理。
(3)施工中應該嚴格遵守施工技術規程。盡量避開大風和雨天,施工過程中,如果出現輕微的裂紋,應該制定技術方案,及時進行修理并重新驗收。
(4)規范墻體保溫工程施工操作,加強施工過程中的質量監控。
(5)施工完成后,根據不同材料和構造應采取養護措施,應加強成品保護。
4.2 進一步加強現場管理,確保窗的施工質量
(1)正本溯源,嚴格材料進場管理。
(2)強化管理,確保墻體的砌筑質量。
(3)細化措施,控制窗的施工質量。
(4)完善機制,合理控制施工工期。
(5)狠抓落實,完善樣板制度。
4.3 進一步采取技術措施,有效化解滲水風險
(1)停工待檢,不留隱患。
(2)腰梁“臥心”,“一石多鳥”。
(3)強化支撐,增加附框。
4.4 進一步落實相關責任,提升企業管理水平
(1)突出實效,繼續開展門窗專項檢查。
(2)嚴控通病,完善質量保證體系。
(3)精益求精,落實相關技術。
(4)強化落實,改進分戶驗收管理。
(5)杜隙防微,加強驗收環節管理。
(6)防微慮遠,務必推行淋水試驗。
5 結語
綜上所述,外墻及窗的滲漏問題經常發生,同時發生的還可能有墻體裂縫,治理難度較高,對建筑的安全性造成極大的影響。我們要做好防滲漏工作,就要加大監管力度,落實相關單位的職責,采取有效的方法和措施,確保施工質量和建筑的使用性能,推動建筑行業的發展。
參考文獻:
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通過建筑與小區、城市道路、綠地與廣場及城市水系等四個系統的工程項目建設,建立起四個系統的低影響開發雨水設施,支撐智慧城的海綿城市建設。
建筑與小區、城市道路、綠地與廣場及城市水系等四個系統的工程項目建成后,核心區范圍內低影響開發雨水設施調蓄總容積滿足規劃指標要求,屆時將實現80%的年徑流總量控制率的目標。智慧城核心區低影響開發雨水設施調蓄匯總見表2。
表2 智慧城核心區低影響開發雨水設施調蓄匯總表
低影響開發設施類型設施面積(m2)調蓄容量(m3)調蓄比例
綠色屋頂50021113662.94%
雨水桶3953485882.22%
高位花壇59703133023.44%
雨水花園149858333168.60%
下沉式綠地150514299147.73%
滲透鋪裝812295133023.44%
植被淺溝115528205255.30%
景觀水體60038134703.48%
雨水濕地175756245586.34%
雨水塘840842041.09%
生態樹池131218158294.09%
人工土壤滲濾261713080.34%
透水混凝土91240200.00%
生物滯留帶2615103989910.30%
植被緩沖帶654213080.34%
多功能調蓄設施8581420.04%
前置塘10042010.05%
生態調蓄水體37850015600040.29%
合計3316304387231100.00%
3.5試點效益
海綿城市建設能夠有效提高智慧城核心區內雨水利用效率,從徑流源頭上控制雨水污染,緩解城市洪澇災害,從項目生命周期角度看,其費用效益比更佳,其推廣和發展大幅度節約智慧城給水排水系統投資,改善城市水環境,提高城市建設的環境效益、生態效益和社會效益,有效推動智慧城核心區的可持續發展。
4建設策略與建議
(1)以天河智慧城核心區為試點,試點后推廣至廣州市全市范圍,逐步實現海綿城市功能。
(2)海綿城市建設資金需求量大,積極申報海綿城市國家建設試點,爭取國家資金支持,并在保障政府投入基礎上,建立政府引導、市場推動、多元投入、社會參與的投入機制,推進公私合營(PPP)模式,鼓勵、引導社會資金積極參與海綿城市建設。
(3)統籌協調城市規劃、水利、市政、園林、道路交通、建筑等專業,嚴格在城市總體規劃、控制性詳細規劃及設計、實施等各環節納入低影響開發內容。
(4)編制廣州市海綿城市建設總體規劃,結合城市生態保護、土地利用、水系、綠地系統、市政基礎設施、環境保護等,因地制宜地確定城市年徑流總量控制率,制定廣州市低影響開發雨水系統的實施策略、原則和重點實施區域,有效指導海綿城市建設。
(5)海綿城市的規劃建設應納入到城市日常建設管理之中,有助于總結海綿城市建設經驗和問題。
(6)德國、美國和日本等國家在雨水資源利用和管理方面已取得豐富的實踐經驗,近年來深圳、福建等地也開始規劃推動海綿城市建設工作,雨水資源化利用與管理逐漸起步,國內外有關海綿城市建設的先進經驗值得借鑒。
5結語
“海綿城市”的規劃建設理念,是對傳統雨水處置模式的創新,對于治理城市內澇有直接貢獻。通過建設海綿城市防治內澇,有效地減少進入排水管網的雨水總量、單位時間內的雨水徑流量,減輕排水管網壓力,減少擴建排水管網的巨額投資,同時可以增加雨水下滲量,減少城市地面沉降現象,強化城市自然水系的循環,解決城市缺水難題、保障城市水安全。通過保存和修復城市植被、濕地、坑塘、溪流,可以明顯增加城市“藍”、“綠”空間,減少城市熱島效應,改善人居環境,也為更多生物特別是水生動植物提供棲息地,提高生物多樣性水平。
參考文獻:
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