港口配套建筑屋面工程的設計

熊亮明

摘 要：建筑屋面工程是房屋建筑的重要組成部分，本文結合港口工程的特點，以海南白馬井EPC項目為例，從設計分析倒置式屋面的優點及注意事項，為港口建筑屋面工程選型和設計提供參考。

關鍵詞：倒置式 防水層 保溫層

1.屋面工程構造做法

屋面工程施工構造一般分為倒置式屋面構造和正置式屋面構造。倒置式屋面和正置式屋面最主要的差異在于防水層與保溫層的放置位置，簡單來說，倒置式屋面的保溫層設置在防水層之上，正置式屋面的防水層設置在其保溫層之上。屋面工程設計的關鍵因素是如何選擇屋面工程構造做法。

2.屋面工程構造選型的主要參考因素

在屋面工程構造設計中，主要考慮以下因素：①屋面防水與保溫材料的選擇;②施工工序與施工工期的要求;③造價與使用維護成本的比較。倒置式屋面相對于正置式屋面在工程構造優缺點對比如下表1所示。

3.沿海港口配套項目屋面工程設計選型

沿海港口常年多暴雨、臺風，海水和咸濕的海風對建筑物侵蝕較嚴重，建筑物因為氯離子的存在和強泛堿現象，較容易破壞防水層而產生滲漏。所以，沿海港口建筑防水工作具有其特殊性和復雜性，對建筑的設計、施工工藝和建筑物防水性能要求較高。結合在港口及碼頭工程中一般配套建筑物建設標準高，建設工期短，配套建筑造價占總造價低等特點，在港口配套建筑中選擇倒置式屋面較為普遍。海南省住房和城鄉建設廳“瓊建管函【2014】（553）號文件指明：“屋面防水層必須設計在保溫層之下，混凝土基層之上，或者在保溫層表面及混凝土基面各設計一層防水層。”即屋面工程構造設計應該設置為倒置式屋面。對于港口碼頭上的倉庫，廠房、設備用房等工業建筑，其對防水性能要求高于保溫性能的要求，屋面工程構造設計應選擇防水層在保溫層之下，混凝土基層之上;對于港口生活附屬配套建筑物如宿舍、辦公樓等，對保溫性能的要求稍高，此時屋面工程設計選擇混凝土基面及保溫層表面各設計一層防水層，對保溫層適當的保護。

4.倒置式屋面設計要點

倒置式屋面和正置式屋面的構造差別不是簡單的表現為防水層與保溫層位置交換，而在設計過程中需要注意以下幾方面事項：

（1）材料選型方面，保溫層材料在倒置式屋面構造中要求較高，根據《倒置式屋面工程技術規程》，防水材料的外觀質量和物理性能符合現行國家標準《屋面工程技術規范》GB50345的規定，對于保溫材料除滿足相關規范規定，還要求其導熱系數不應大于0.080W/（m.k），壓縮強度不應小于150千帕，體積吸水率不應大于百分之三，對于基層采用耐火極限不小于1.0h的不燃燒體的建筑，建筑屋面應設置燃燒性能不應低于B2級的保溫層材料;除此之外情況，設置保溫層的燃燒性能相對較高，不應低于B1級。保溫層的厚度進行熱工計算確定，并符合《民用建筑熱工設計規范》GB50176相關規定;保溫層的設計厚度在計算厚度的基礎上增加百分之25，且最小不得低于25毫米。

（2）防水層道數方面，根據《平屋面建筑構造》的規定，倒置式屋面工程的防水等級要求應為Ⅰ級防水，該防水等級需設置兩道防水設防，其中至少設置一道卷材防水要求，兩道相鄰設置的防水可為涂料+卷材或卷材+卷材。

（3）屋面找坡方式方面，屋面工程采用材料找坡時坡度宜為百分之2，結構找坡坡度不應小于百分之3，正置式屋面對屋面找坡方式不限。《倒置式屋面工程技術規程》JGJ230-2010中規定倒置式屋面宜選擇結構找坡，當屋面單向坡長長度不小于9米時，應優先采用結構形式找坡;當采用材料形式找坡時，坡度宜為百分之3，最薄處厚度不得小于30毫米，找坡宜采用輕質材料或保溫材料。

5.白馬井EPC項目屋面工程的設計及施工

海南白馬井EPC項目是由港灣院設計與施工總承包，該項目位于海南儋州灣內，具有高溫、高濕、高鹽環境的特點。作為三沙重點項目，ZH辦公樓和宿舍樓、培訓樓及食堂是港區重要配套建筑，屋面均需按上人屋面考慮，建筑物建設標準高。結合海南高溫、高濕的氣候特點以及港口工程中配套建筑建設的特點，屋面工程設計選用倒置式屋面，防水等級為Ⅰ級，兩道防水設防，兩道相鄰設置的防水層選涂料+卷材，兩道防水層位于保溫層之下。本工程防水材料選用SBS改性瀝青防水卷材，其最大拉應力≥40%，拉力≥600（N/50mm），耐熱度90（℃，2h）;低溫柔型-20℃，無裂紋;不透水性壓力≥0.3，保持時間≥120min，不透水;持粘性≥30min;耐腐蝕，耐霉爛，適應基層變形能力強，且設計厚度不小于4.0mm。保溫層材料采用吸水率低、密度小以及導熱系數小，強度大的擠塑聚苯板。擠塑聚苯乙烯泡沫塑料壓縮強度不小于150千帕，導熱系數不大于0.030w/（m.k），吸水率不大于1.5%，尺寸穩定性不大于2.0，水蒸氣滲透系數不大于3.5ng/（Pa.m.s）;燃燒性能不低于B2級，且屋面基層為鋼筋混凝土樓板，耐火極限不小于1.0h。保溫層的厚度經過計算取值40mm厚。建筑屋面單向坡長不大于9m，工程采用輕質材料（LC5.0輕集料混凝土）找坡，坡度為3%，最薄30mm厚。

該項目屋面工程具體構造層次設置從下向上分別為：1）鋼筋混凝土結構層;2）最薄30mm厚LC5.0輕集料混凝土3%找坡層;3）20mm厚1：3水泥砂漿找平層;4）1.5毫米厚水泥基防水涂料 + 4.0毫米厚改性瀝青防水卷材;5）保溫層擠塑聚苯板（厚度為40毫米）;6）10毫米厚低強度等級砂漿隔離層;7）40毫米厚C20細石混凝土保護層，配?6或者?4的Ⅰ級鋼，雙向@150，鋼筋網片綁扎或點焊。各結構構造層的設計厚度均滿足《民用建筑熱工設計規范》GB50176熱工計算。

6.結論

和同在海南的馬村三期和新海二期屋面工程選用正置式屋面相比，該項目屋面工程采用倒置式屋面，施工工期縮短了15至20天。倒置式屋面節省了設置找平層且等其干透的時間，縮短了工期。在造價上，海南白馬井EPC項目業主指定了防水材料和保溫材料，當地規定防水等級需采用Ⅰ級，在這種情況下，倒置式屋面在防水和保溫材料上的成本不會高于采用正置式屋面對應的成本，而在其他材料和工序上，倒置式屋面由于少了在保溫層上施工找平層這道工序，從而節省了一部分施工費用。在防水穩定性上，該項目防水層采用了涂料+卷材的方式，且防水層位于保溫層下方，防水穩定性是相當好的。

雖然倒置式屋面對保溫材料要求比較高，一定程度上影響了造價，但是其可縮短工期，防水穩定性十分好，保溫效果和防水效果俱佳，海南省住房和城鄉建設廳明確海南省使用倒置式屋面，也是對倒置式屋面的防水及保溫效果的認可，隨著倒置式屋面的設計和施工日益完善，以后會運用到更多的實際工程中。

參考文獻：

[1]平屋面建筑構造（12J1201）[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[2]海南省建筑工程防水技術標準（DBJ.46-048-2018）[S].海南：海南省住房和城鄉建設廳，2018.

[3]倒置式屋面工程技術的分析[J].城市建設理論研究（電子版），2015.5（26）.

[4]倒置式屋面工程技術規程（JGJ230-2010）[s].北京：中國建筑工業出版社，2010.