建筑節能蓄水屋面應用技術的探討

朱紹奇

宿遷學院建筑工程學院（223800）

建筑節能蓄水屋面應用技術的探討

朱紹奇

宿遷學院建筑工程學院（223800）

屋面節能是建筑節能的重要環節。蓄水屋面作為屋面構造形式之一，其具有簡單、經濟、環保的優點。文章就蓄水屋面的技術原理與特點、設計要點、施工要點等方面予以探討，以期為建筑蓄水屋面節能技術的應用提供借鑒。

建筑節能；蓄水屋面；圍護結構；蓄水深度

0 前言

屋面能耗在圍護結構總能耗中所占比重較大，通常情況下,屋面的傳熱系數大于外墻的傳熱系數，因此，屋面保溫隔熱性能的優劣對建筑節能效果的影響很大，屋面節能是建筑節能的重要環節[1]。建筑屋面節能實施的關鍵在于避免屋面結構熱阻不夠和產生熱橋問題，而熱阻和熱橋問題很大程度與建筑屋面的構造形式及保溫隔熱材料性質相關。作為屋面構造形式之一的蓄水屋面，為夏熱冬冷地區建筑屋面的隔熱降溫提供了條件。現就蓄水屋面的技術原理與特點、設計要點、施工要點等方面予以探討，以期為建筑蓄水屋面節能技術的應用提供借鑒。

1 建筑蓄水屋面節能應用技術

1.1 蓄水屋面的節能技術原理與特點

蓄水屋面就是在屋面上蓄積一定厚度的水層作為隔熱材料來提高屋頂的隔熱能力。水是一種良好的隔熱性材料，它的比熱較大，可以吸收較多的太陽輻射熱。蒸發時，可以將太陽輻射至水層的熱量大量帶走，從而有效地延遲并衰減高峰熱負荷，降低室內和屋面溫度。實踐表明，深蓄水屋面頂層房屋夏日溫度比普通屋面溫度低2～5℃[1]。蓄水屋面混凝土剛性防水屋面置于水下，利于混凝土后期強度增加；混凝土成分在水中繼續水化而產生濕漲現象，可提高混凝土的抗滲能力；水下混凝土溫差較小，從而避免了剛性防水層溫度裂縫的產生；蓄水層作為混凝土和防水層的保護層，還可以延緩混凝土的碳化和防水層的老化。蓄水屋面相當于一個大型水箱，在南方多雨地區，可以收集雨水供沖洗、澆灌之用，節約水資源。

當然，蓄水屋面也存在一些缺點，蓄水屋面水表溫度夜間高于無水屋面，這時很難利用屋頂散熱；屋面蓄水也會增加屋面荷載和加大屋面滲漏的可能性；同時，屋面水質也容易惡化，為此可在水中栽植少量淺水植物或養殖少量淺水魚類以達到凈化水質的效果。

1.2 蓄水屋面節能技術的設計要點

理論來講，5 cm的蓄水深度即可滿足蓄水屋面隔熱要求，但考慮全年蓄水的蒸發與雨水補給，便于管理及飼養或種植等要求，避免附加荷載過重，同時考慮水深超過20 cm時屋面溫度與相應熱流值下降不很顯著的特點，屋面普通蓄水深度以20 cm為宜。為防止蓄水深淺不均，屋面坡度不宜超過5‰。蓄水池壁結構可與屋面結構統籌考慮，建議將屋面梁按反梁設計，反梁宜有高出蓄水面至少250 mm的泛水高度，這樣反梁既可兼做蓄水屋面的池壁，又可降低蓄水屋面的自重，同時還可以對大面積蓄水屋面進行區段分割，便于水池清洗、維修，避免屋面大風引起的水波外濺。在蓄水屋面內部反梁池壁根部可設過水孔,以便水體連通和檢修封堵；在外圍反梁根部設置若干泄水孔,以便排水檢修，在外圍反梁上部設置溢水孔以排泄多余水量。另外，考慮天然雨水補給不足的情況發生,一般還應設給水管，以保證蓄水深度的相對穩定。

考慮到屋面滲漏是質量通病的特性以及屋面積水是屋面滲漏主要因素，蓄水屋面防水應按剛柔相濟的方法，兩道設防，其中剛性防水宜采用≥P6防水混凝土，柔性防水層建議采用涂膜防水層或水泥滲透結晶防水層。

1.3 蓄水屋面節能技術的施工要點

鋼筋混凝土剛性防水層裂縫寬度應控制在0.2 mm以內，且不得貫通，迎水面鋼筋保護層厚度不小于5 cm。水泥宜用普通硅酸鹽水泥，粗骨料潔凈，最大粒徑不宜大于40 mm，細骨料潔凈，宜用中砂，防水劑應溶解加入。做好雨水口、出屋面管道、預埋鐵件、反梁陰角等細部處理。澆筑時應連續澆筑，振搗均勻，留振時間要以表面泛漿、無明顯下沉及氣泡上冒為止。混凝土初凝之后，終凝之前應用塑料薄膜或草袋覆蓋，并保持混凝土處于濕潤狀態至少14 d。

涂膜防水基層應平整牢固,表面不得出現孔洞、蜂窩麻面、縫隙等缺陷；基面必須干凈、無浮漿，基層干燥應符合產品要求。涂膜施工時，應先對陰陽角、預埋件、出屋面管道、預留洞口等部位進行加強或密封處理；涂膜防水層應多遍成活，后一遍涂抹施工應待前一遍涂層實干后進行，前后兩遍的涂刷方向應相互垂直，并宜先涂刷立面，后涂刷平面。涂膜最薄處厚度不應小于設計厚度的80%，施工完畢后應進行蓄水試驗并合格。為延緩涂膜層老化及防止外力破壞，應在其上覆蓋保護層，保護層應設分倉縫，縫嵌油膏密封。

2 結語

建筑節能蓄水屋面作為屋面構造形式之一，具有簡單、經濟、環保的優點及荷載加大、易滲漏、水質易變等缺點。在應用中應因地制宜，從蓄水深度、水面分割、水源供排、屋面構造等方面綜合設計、揚長避短，并在施工過程中采取切實措施落實設計意圖，提高施工質量，保證建筑節能蓄水屋面技術應用的落實。

[1]張曉峰.蓄水屋面隔熱構造與節能性能研究—以蘇州大學炳麟圖書館為例[J].建筑節能,2008,36(203):22-25.

[2]李寧.不同屬性蓄水屋面的氣候適用性研究[J].新型建筑材料，2016,43(7):68-71.

[3]謝浩.蓄水屋面的隔熱構造設計[J].新型建筑材料,2002(4): 43-45.

[4]蓄水深度對蓄水屋面冬季保溫效果的影響研究[J].制冷與空調,2015(5):502-504.