建筑防水材料工程應用綜合評價模式的探討

沐磊 廖春華 姜波

一、前言

隨著我國經濟的發展，工程項目建設日益增多，為了有效確保建筑工程的使用功能和使用壽命，國家相關工程技術規范對建筑工程提出一定的防水要求。防水材料種類很多，如何選擇合適的防水材料，不僅關系到防水功效是否達標，而且對整個工程的進度以及造價亦有一定的影響。然而目前，工程建設相關單位在遴選防水材料時，絕大多數情況下并未將其置于整個工程項目進行綜合考察，而是單純地、孤立地從是否符合設計圖集以及材料自身價格的角度進行評價，這種非系統性的評價方式所遴選出的材料并不具備綜合平衡優勢，甚至在一定程度上影響到防水工程的最優化配置。

目前對于防水材料的研究，絕大多數文獻的焦點均集中于在技術層面對使用性能和使用效果進行研究，對于防水材料綜合評價方面的研究尚未見相關文獻予以較為系統的闡述和報道。本文擬結合應用實例，探討構建一種防水材料工程應用綜合評價模式，以期為工程建設相關單位在遴選高性價比防水材料時提供借鑒。

二、模式構建與探討

工程項目管理一般是以工程建設所需生產要素的最優化配置并確保高質量、高效率地完成作為最終目標。工程項目管理過程中，如能夠立足項目實際建立科學合理的綜合評價體系，則能夠有效分解工程項目管理的待評價指標，極大便利工程項目管理的實施，通過“全面、綜合、定量”的考察評價，客觀真實地反映出工程項目管理措施的實施效果。防水工程作為建筑工程項目的一部分，雖然其占比不大，但卻是確保建筑工程整體質量的一項關鍵因素，防水工程質量的好壞與否會對建筑物的使用功能甚至是使用壽命產生直接影響，防水材料作為防水工程的物質基礎，在使用過程中，除應滿足工程適應性之外，還應兼顧防水材料特性、工程造價、耐久性、安全環保性這四項內容。因此，從上述五方面出發構建一種綜合評價模式，可以為遴選出具有綜合平衡優勢的防水材料提供一定的借鑒。建筑防水材料工程應用綜合評價模式基本架構如圖1所示。

1. 工程適應性

建筑材料是一切建筑工程的物質基礎，建筑工程質量很大程度上取決于對建筑材料的合理運用。防水材料作為防水工程的物質基礎，其選擇是防水工程設計的重要一環，具有決定性意義，選用性能合適、質量合格的防水產品固然是防水工程建設的基本前提，但還應考慮是否與工程實際情況相適應的問題，包括但不限于工程所處的氣候環境、地質環境、使用部位等，如表1所示。

表1 防水材料工程適應性選用參照表

工程技術人員應在充分了解建筑工程所在地的地質、水文、天氣等情況的基礎之上，根據國家建筑防水工程的相關規定并結合建筑工程項目的結構特點、質量總要求、使用年限、防水特點等工程實際情況，將建筑防水工程細化為多個防水分項工程，選擇相對應的合適的防水材料，設計恰當的防水構造做法，并制定出與每一個防水分項工程相對應的更加具體的、科學的防水施工方案，以確保建筑物的防水工程質量，避免因選擇失誤導致防水工程質量事故的發生。

2. 防水材料特性

防水材料作為防水工程的重要組成部分，其選擇合理與否是確保防水工程效果和價值實現的關鍵因素。前文所述的工程適應性是依據工程項目的實際情況對防水材料提出特定要求，而防水材料的特性則是檢驗防水材料能否與工程適應性提出的要求相匹配。當前的防水材料品種多樣，性能各異，施工方式各具不同，每一種防水材料都有各自的優勢和劣勢，各有用武之地，在選擇防水材料時，除關注常規物理性能之外，還應注意其特性，以便發揮其材性之長，避其短。例如：卷材鋪貼大面積地下室頂板很好，但用在廁浴間防水，就顯得無能為力，面積小、管道較多的廁浴間是涂料的用武之地；剛性防水最適宜用于地下室，若大跨度屋面也用純剛性防水，不僅不可能，還說明設計不合理了；高密度聚乙烯土工膜，抗穿刺扎軋的強度高，但柔性較差，用于種植屋面好，用在垃圾掩埋場更好，若用在外形復雜的屋面，一籌莫展。各類防水材料的特點如表2所示。

表2 防水材料類型及其特點

其次，還應注意防水材料的施工特性，包括施工工藝的可靠性和對施工環境的適應性。防水工程是通過施工來實現的，施工技術是直接影響甚至決定建筑工程質量的主要因素，選用的防水材料其施工工藝應簡便可行，對施工環境條件具備較強的適應性，以便于保證施工質量。

除此以外，還需考慮防水材料之間的相容性，判斷兩種不同防水材料是否相容，主要視其相互接觸是能否粘結在一起。就防水工程而言，基層處理劑與防水材料及密封材料之間、兩種防水材料復合使用時、防水層收頭及節點部位密封材料與防水層之間均應具備良好的相容性，如果兩種不同防水材料相容性較差，就會出現粘結不牢、脫膠開口，甚至發生相互間的化學腐蝕，使防水層遭到破壞，也就無法做到有效設防。

3. 工程造價

工程建設造價成本一直是工程建設相關單位重點關注對象之一，如何在確保工程質量及滿足使用功能的前提下降低工程項目建設周期內的造價成本一直是工程建設相關單位所追求的目標。防水工程作為工程項目中的一個分項工程，同樣面臨造價成本控制，在遴選防水材料時，不應單純從防水材料自身價格對防水工程造價成本的影響的角度進行考慮，而應將其放置于整個工程項目中比較各自的材料特性及其施工工藝對項目整體直接造價成本和間接造價成本所產生的綜合變化影響。所謂的直接造價成本變化是指防水材料種類發生改變后，防水及其他相關工序的各項材料、人工、機械費所發生的變化；所謂的間接造價成本變化是指防水材料種類發生改變后，防水及其他相關工序因工期變化而導致的銀行貸款利息、水電費支出等費用的變化。為了更加直觀地闡述本節內容，以水泥基滲透結晶型防水材料和防水卷材對比為例，兩者防水體系的相關工序如表3所示。

表3 水泥基滲透結晶型防水材料和防水卷材相關施工工序及其工期組成對比表

由表3可以看出，水泥基滲透結晶型防水材料體系節約了找平層、界面層和保護層兩道工序，可以節約找平層、界面劑和保護層所涉及到的材料費、人工費、機械使用費等直接費用，同時節約了因找平層和保護層厚度而涉及到的土方開挖并由此產生的相關直接費用。與此同時，水泥基滲透結晶型防水材料的施工較卷材要簡單便捷，某些特殊施工工法（干撒法、內摻法）可以做到零工期，整體而言，水泥基滲透結晶型防水材料較卷材可以有效地節約施工工期，相應地節約了施工現場生活區和辦公區的用水用電，現在的工程項目絕大部分都是從銀行貸款進行投資建設，每天都要計算利息，工期如能得到有效節約，可有效節約銀行貸款利息支出成本。

筆者所在單位承接的常州某項目一標段地下室防水工程，底板、側墻和頂板均采用水泥基滲透結晶型防水材料進行設防處理，防水施工面積共計121060.10m2，工程完工后，經建設單位工程部、成控部進行實際測算，在工程質量達標的情況下，材料成本比初始的卷材防水設計方案節約300余萬，施工期間累計節約工期約40d，銀行貸款利息節約4000余萬，給本項目帶來可觀的經濟效益。由此可見，將防水材料放置于整個工程項目中對綜合造價成本進行比較更具有科學性。

4. 耐久性

眾所周知，建筑工程項目在施工及運行過程中，建筑材料會受到各種外界環境因素和內部破壞因素的影響，如果材料對于這些影響因素的抵抗能力相對較差，則其使用功能和性能的下降速度相對就會加快，建筑工程項目的實際運行時間就會縮短，材料耐久性的高低會對建筑工程項目本身的實際使用功能和使用壽命產生直接影響。擬發布實施的《建筑與市政工程防水通用規范》將防水環境、建筑類別與防水等級及其做法聯系在一起，提出地下工程防水設計工作年限不應低于工程結構設計工作年限，屋面工程防水設計工作年限不應低于20年，室內工程防水設計工作年限不應低于25年，這既是對防水工程的耐久性做出要求，也是對防水材料的耐久性提出要求。防水材料作為防水工程的重要組成部分，如果其耐久性很差，在很短時間內就要進行修理或返修重做，那么防水工程的耐久性也就無從談起。因此，在防水工程設計及施工過程中，盡可能選擇耐久性相對較強的防水材料，從而更好的滿足建筑防水工程質量和使用時間等方面的要求。

防水材料耐久性的影響因素很多，在對防水材料進行耐久性評價時，可以根據表1中的工程環境找出關鍵性影響因素，進而有針對性地確定評價試驗項目。例如：依據工程所在區域的光照強度、氣溫高低、凍融等來確定環境因素是否存在光照影響、溫度影響，進而確定是否需要進行人工氣候老化、熱老化、凍融等試驗；依據工程應用領域（如：屋面、地下、污水處理等）來確定環境因素是否存在防水層外露、是否有種植、是否長期有水、有無腐蝕性介質等，進而確定是否需要進行人工氣候老化、熱老化、耐水性、耐化學性、耐根穿刺性能等試驗。

5. 安全環保性

“十四五”規劃綱要提出堅持綠水青山就是金山銀山的理念，加快推動綠色低碳發展，支持綠色技術創新，發展綠色建筑，建設人與自然和諧共生的現代化。2020年9月，中國提出二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。為實現該目標，2021年10月24日，中共中央、國務院發布的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確要求各行業大力發展綠色低碳產業，加快推動產業結構優化升級并與綠色低碳產業深度融合。建筑業是我國國民經濟的重要支柱產業之一，建筑節能減排是一道必須突破的關口，防水作為建筑行業的重要組成部分，未來一定是貼合“雙碳”政策，追求綠色可持續發展，用最低碳的方法實現不漏水的目標。

所謂綠色防水材料，就是全生命周期內可減少對天然資源消耗和減輕對生態環境影響，具有“節能、減排、安全、便利和可循環”特征的防水材料，近些年隨著綠色建筑和綠色防水材料評價標準的陸續出臺，充分說明綠色防水材料是防水行業發展的必然趨勢，同時也勢必要求工程建設相關單位在選用防水材料時首當其沖考慮其是否符合綠色產品評價標準的相關要求。

三、評價體系內容探討

依據前文，建筑防水材料的工程應用綜合評價模式的評價內容如表4所示。

表4 建筑防水材料工程應用綜合評價表

建筑防水材料的工程應用綜合評價是多個因素相互關聯的過程，但在加權評價過程需要對評價項目及其指標區分主次與輕重，根據其重要程度以確定各自的權重。就表4評價項目而言，國家產業政策首先必須要符合，目前對于防水材料的環保性是自上而下提出的要求，因此材料的安全環保性應為第一評價指標；其次是防水材料的各項性能能否與工程做到高度匹配，從而有效確保建筑防水工程質量目標的順利達成；最后再考慮如何在確保工程質量及滿足使用功能的前提下降低防水工程的造價成本，如果過分控制工程造價成本必然會導致防水工程質量事故的發生。

四、結語

防水材料是防水工程的物質基礎，防水材料的遴選需要結合工程實際情況，將其置于整個工程項目進行綜合評價，以獲得具有綜合平衡優勢的防水材料，確保防水工程做到最優化配置。