建筑与“水”的关系

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摘要：根据水的特性，建筑防水我们只能在控制水的孔洞方面做努力。建筑防水设计是一个系统的工程，是整个建筑工程的关键环节。

关键词：建筑防水 防水构造 防水材料

俗话说：“水能载舟，亦能覆舟”。水作为一种可以任人塑造的液体，却拥有摧枯拉朽的力量，它可以很温柔，也可以很磅礴。水可以浇花造景，也可以不断地侵蚀建筑。对一名建筑师来说，水处理的好坏，是决定建筑设计成败的重要因素。

建筑作为一个有生命力的产品，它不仅体现在建成的瞬间带给人激动，更包括了几十年甚至上百年的屹立不倒带给人们的感动。而水是自然界中对建筑物最具破坏力的因素之一，大多数的建筑，在其生命周期内所进行的维护翻修，大部分与未能正确处理地表水、地下水、雨水、雪水、冷凝水、生活用水有关。地下工程有更高的代价，严重的渗漏，即使花费百倍，也不见得奏效。建筑防水失败，可能造成设施财产的损失，有的还需要付出生命的代价。水的长期侵入，会腐烂木质结构、危害钢结构，使钢筋锈蚀、混凝土裂缝发展，损害结构主体，缩短建筑物安全使用寿命。

水的侵入是一动态的、不断变化的复杂过程。水穿透建筑防护，须同时具备3个条件。一、必须有以任何形式出现的水源。这句话并非看上去那么简单，特别是渗漏治理时，想要找到水源，绝非易事。二、水在驱动力的作用下寻薄弱处迁移。包括重力、风力、静水压、表面张力（毛细作用）。气态水迁移动力为蒸汽压差。三、存在能使水透过的孔洞，裂隙，微孔或任何形式的开口。这三个条件同时存在时，就会存在水的侵入，同理，我们只要破坏掉其中一个条件，就可以预防水的侵入。我们无法消除水的存在，也无法消除环境因素（不能处理成真空状态）所以我们只能在控制水的孔洞方面做努力。

首先，预防本体裂缝。任何时候、结构主体、或称维护结构本体的防水，都是最重要的。本体防水的要旨，就是减少裂缝，既包括混凝土，也包括砌体。混凝土水化收缩裂缝、砌体（特别是加气混凝土砌块）收缩裂缝、结构荷载变形、温度荷载变形、冻融、地震引发的裂缝，强风造成的裂缝（外窗洞口），都是首要解决的问题。

其次，预防表层裂缝。表层裂缝对选择构造方案及进行细部构造设计是非常重要的依据。实际上，发生在表面温差（包括年温差与日温差）、材料收缩等形成的荷载，不仅会使墙面产生裂缝，而且也会发生在屋面的女儿墙、建筑的整体保温隔热层、水泥砂浆找平层及铺贴硬质块材的饰面层上。因此，在构造设计时，要整体分析各层间的关系，采取必要的措施，消除或减弱裂缝的影响。包括将收缩裂缝均匀分散，形成无害裂缝。纤维混凝土、纤维砂浆就是基于此原理。聚合物水泥防水砂浆薄层满浆粘贴瓷砖也是基于此原理。

第三，无论如何，都应避免水的聚积，特别是聚积在封闭空间之内。屋面、室外平台，常在不经意之间，制造这样的空间。时髦外墙造型生成的封闭空间，正成汹涌之势，值得反省。事实上，没有证据证明建筑美学与良好的防水效果二者无法兼得，关键是预先考虑。所谓“只有想不到的，没有做不到的”。

第四，任何情况下，迎水面防水都是更正确的选择。背水面防水都是不得已而为之。背水面防水系统的最大优点亦是其最大缺点。不限于地下室，外墙、厕浴间、变形缝泄水槽均在此列。

构造层是将材料、部品进行连接和表现，以优秀的建造手段和完美的工艺满足安全、健康、适用、美观的要求。建筑不同，构造各异。标准构造层次只适用于一般住宅的一般构造。我们不能以葫芦画瓢，不加思考的照抄照搬。再加上我国施工人员技术的参差不齐，产品质量的优劣不等，建筑施工经常达不到设计要求，需要后期不断的维修，再维修。

张勇博士翻译的美国《建筑防水手册》称：“首要的防水工程原理，即著名的90%/1%原理：近90%的渗漏水都出现在仅占建筑外表面面积1%的细节部位。”可见防水关键在节点。而节点设计也是我们设计的薄弱环节，存在的问题也最多。节点构造复杂、易受外力损伤及应力变形集中处，都应设置局部增强层。使其与大面积防水层同步老化。柔性防水层的保护层若为无机刚性材料应采用新技术或采取可靠的技术措施。密封胶只用于相邻部件之间接缝的密封。密封胶应尽量做到两面粘结。断面呈矩形，两侧粘、底不粘。接缝两侧只有收缩变形、温度变形、微震变形，变形量应符合计算变形量。

建筑防水设计，按照设防部位，分屋面、地下室、室内、外墙、水池等。不同部位，设防不同，要点各异。设计的各个阶段、各专业、施工全程、各工种，都应在建筑师统一协调下工作。任何设计、任何节点、任何措施，不要忽视水的压力及其作用的持久性及可能的腐蚀性。防水设防之初，应慎重考虑设置排水系统，充分考虑排水对周边的影响。当必须采取内排水措施时，应预留退路。

建筑防水设计是一个系统的工程，是整个建筑工程的关键环节，一个好的建筑防水工程设计方案，至少应做到以下六个方面：合理的建筑构造形式、合理的排水设计、合理的防水保温构造、合理的防水材料选用、合理的造价控制、重要节点的详图说明。

合理的排水设计要求建筑设计师对建筑防排水的防水等级和设防要求、屋面构造、节点构造能够熟习的掌握，建筑防排水的部位包括一般平屋面、一般坡屋面、倒置式屋面、种植屋面、金属屋面、外墙、室内工程及地下工程；2012版《屋面工程技术规范》明确规定防水层的合理使用年限分别为Ⅰ级20年、Ⅱ级10年，这是区别于2004版的，近年来新型防水材料的门类齐全、品种繁多，防水技术也由过去的沥青防水卷材叠层做法向多道设防、复合防水、单层防水等形式转变。对于屋面的防水功能，不仅要看防水材料本身的特性，还要看不同防水材料组合后的整体防水效果。屋面排水提倡在初步设计阶段，就给出明确的排水系统基本设计，内容应包括排水分区、水落口的分布及排水坡度等。

合理的防水保温构造，明确一般平屋面和倒置式屋面防水层和保温层的构造层次和构造做法，一般平屋面是我们工作中经常涉及到的内容，金属屋面涉及较少，其重点在于金属屋面的保温隔热层均位于防水层或防水透气膜的下面。

合理的防水材料选用，对外墙、室内外和地下工程的防水材料有了进一步的了解，尤其是地下工程的各种防水措施，分别有防水混凝土、防水卷材、防水涂料、塑料防水板等15种，我们工作中对各类建筑的地下工程防水做法选择合适的防水措施，尤其是冬季施工时，必须采取一定的技术措施。因为混凝土温度在4℃时，强度增长速度仅为15℃时的1/2。当混凝土温度降到-4℃时，水泥水化作用停止，混凝土强度也停止增长，水冻结后，体积膨胀8%～9%，使混凝土内部产生很大的冻涨应力。如果此时混凝土的强度较低，就会被冻裂，使混凝土内部结构破坏，造成强度、抗渗性显著下降。化学外加剂主要是防冻剂。在混凝土拌合物拌合用水中加入防冻剂能降低水溶液的冰点，保证混凝土在低温或负温下硬化。

重要节点的详图是防水设计的精髓，各个防水构造节点不同，应分门别类的进行总结，针对其防水特点，选择合适的构造类型。

防水设计选材，还要考虑与之适应的气候分区、周边环境，结构类型、建筑形式、使用部位，现场条件及施工工艺。不考虑施工是否可行的设计绝不是一个好设计。我们在进行防水设计时，尽可能充分评估这些不利因素，采用合适的材料，简单的工艺，以消除施工可能产生的缺陷，达到更完美的收官。

毕竟，建筑因健康才漂亮；建筑因质量才健康；防水好，质量才可能好。我们未来目标是创造一座座真正漂亮的建筑。