浅论建筑屋面节能与防水材料的应用

摘 要：随着社会经济的快速发展，建筑行业不断发展，成为社会发展中的支柱产业之一。目前，建筑物不断增多，能源消耗也随之不断增大，因此我们必须要采取有效的措施使建筑工程达到节能降耗的目的。本文主要探讨了建筑屋面节能与保温防水技术的应用，分析了屋面保温节能防水材料的应用现状与发展趋势，就屋面保温防水板这一新型节能材料应用中存在的问题与解决对策进行了探讨。

关键词：建筑工程；屋面节能；保温防水；新材料应用

在现代化社会发展中，科技水平、经济水平都得到了显著的提高，给人们的生活带来了翻天覆地的变化，与此同时，能源消耗也越来越大，造成能源危机。根据相关数据表明。建筑行业的能源消耗比其它行业要多很多，并对生态环境造成严重的破坏。为了降低建筑能耗，我们采用了大量的新型节能材料、新技术，一方面达到节能的目的，提高建筑物的社会经济效益，另一方面还能够减小对生态环境的影响，使工程具有生态效益。目前，随着人们环保意识的不断提高，对于建筑节能环保也越来越重视，本文就建筑屋面节能与保温防水技术进行全面分析。

一、建筑屋面节能的必要性

社会的快速发展对能源的需求量提出了更大的要求，开发使用量越大，能源减少速度越快，能源危机也就更加严重。我国的资源现状也同样面临着短缺问题。如何减少能源的消耗，实现更大节能效应就成为了每个行业发展中必须要考虑的问题。建筑业作为能耗大户，实现建筑节能发展是必然趋势。首先，建筑节能可以降低因建筑使用产生的二氧化碳气体排放量，减少温室效应，保护生态环境，实现节能减排。其次，我国建筑市场是以市场需求决定发展方向，目前人们对建筑性能提出的要求越来越高，其中节能保温就一个较为常见的基本要求。为了满足市场需求，建筑节能也是非常有必要的。

二、建筑屋面节能与保温防水措施

在建筑工程施工中，为实现建筑的节能与保温防水，目前较常采用的技术措施方法是使用新型屋面保温材料，经过设计施工，来提高建筑的保温防水性能，从而实现节能与防渗的效果。而最常采用的屋面保温材料主要有膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料、硬质发泡聚氨酯材料等等。

采用节能保温新型材料来进行建筑屋面施工，不但能够有效的改善建筑的围护结构得到很大的改善，使其保温性能更好，并且还可以有效的解决屋面的渗漏问题，减少因雨水渗漏而对建筑内部结构的损坏与侵蚀，极大的延长建筑的使用期限，减少维修费用开支，提高居民的居住舒适度。因此，采用新型高性能节能保温防水材料作为建筑屋面的节能保温防水措施是一种最有效也是最经济方便的技术措施。

三、建筑屋面节能保温防水材料的发展方向

随着科技的不断发展，建筑的新型材料越来越多的被研发应用。就屋面建筑材料来讲，已经有多种新型材料被广泛应用。但这些材料在一定程度上还不够完善，还应该得到进一步的发展。笔者以为，未来的建筑屋面节能保温防水材料应该向着以下几个方向不断发展：

（一）轻质化。轻质材料不会造成建筑结构的额外负担，减少了因结构变形造成渗漏的可能性。随着轻型房屋体系的发展，近年来国外开发了多种轻型多功能组合结构材料，如以压型钢板、铝板、玻璃纤维增强塑料等为面板，泡沫塑料、矿物棉为芯材的轻型复合保温板、钢丝网水泥泡沫塑料板等。

（二）节能利废。近几年粉煤灰、废旧泡沫塑料、玻璃废弃品等固体废弃物得到了很好的开发应用，如已大面积应用的水泥聚苯板的主要成分就是废旧泡沫塑料，节能利废型材料的特点之一是由于材料主要来源于固体废弃物，加上国家相关政策上的倾斜，具有较大的价格优势。

（三）多功能。各种材料各有优缺点：有机类保温材料保温性能好，但耐温低、强度低、易老化、防火性能差；无机类保温材料耐高温、无热老化、强度高，但吸水率高或机械加工性能差。为克服单一保温材料的不足，要求使用♚多功能复合型建筑保温材料。

（四）向农村市场转移。要将已经应用成熟的屋面保温隔热材料结合农村当地原生态材料的优势应用于农村屋面工程中，减少农村能源损耗，提高农宅室内居住环境，实现建筑节能。

四、屋面节能保温防水材料裂缝的原因与防治措施

我们以屋面保温防水板为例，探讨节能材料在建筑屋面工程施工中的应用。屋面保温防水板是近年来新研发的屋面施工材料，具有保温隔热、防水防渗等功能作用，施工较为简单，自重较轻，保温防水效果较好。但是在实际应用中发现其极易出现裂缝，影响建筑的节能防水效果。

（一）裂缝成因

刚性防水板产生裂缝的原因较多，主要由收 シ缩引起。根据收缩裂缝种类的不同可以将其形成原因总结如下：

1、自收缩。指砂浆在硬化阶段，在恒温、与外界无水交换条件下宏观体积变形。一般认为，砂浆自收缩主유要由水泥水化引起的内部自干燥产生毛细管张力造成。

2、碳化收缩。在大气环境中，二氧化碳在有水分条件下与水泥的水化物发生化学反应产生CaCO3和游离水等，从而引起收缩。

3、干燥收缩（干缩）。硬化后的砂浆在不饱和湿空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水引起的体积变形。

4、温度收缩。由于砂浆随温度的下降而发生的收缩变形。水泥水化使砂浆内部温度升高，体积膨胀，但表面散热快，温度低，体积膨胀较小，这种不一致膨胀在表面产生了拉应力，内部产生压应力。拉应力超过砂浆抗拉强度时，就产生裂缝，这种裂缝一般是表面的或浅层的。

（二）裂缝的防治措施

1、掺加减水剂，减少水泥用量，降低水化热，减缓水化速度或掺加缓凝减水剂，同时减缓浇注速度。掺加粉煤灰，同时加入激发剂，减少水泥用量，显著推迟和减少发热量，降低温度。掺加膨胀剂UEA，制备补偿收缩砂浆，以部分或全部抵消干缩和冷缩在砂浆中产生的约束应力，防止或减少温度和收缩裂缝的出现。

2、降低水泥等原材料的入模温度，原材料堆放场搭遮阳棚，同时避免高温时段施工。进行砂浆表面处理，在砂浆初凝后终凝前进行搓平压实，拍打表面浆，以闭合收水裂缝，消除早期的塑性裂缝。做好湿养护，在砂浆表面处理后，及时覆盖、喷水养护，以控制内外温差，减缓降温速度和表面水分蒸发速度。湿养护不少于7d，之后再用塑料薄膜覆盖养护7d。ท 3、避免在气温高、湿度小、风速大等恶劣天气施工，防止砂浆表面水分蒸发过快，内外干缩不一致。在屋面设置必要的纵横向仓缝（即温度伸缩缝），纵横向仓缝间距不小于3 m，防止不规则裂缝，以适应屋面变形，缝宽15mm，用油膏或沥青麻丝嵌缝。

五、屋面防水新方法的使用

（一）聚氨酯屋面保温防水一体化技术

聚氨酯保温防水一体化技术是截止到目前我国建筑屋面防水领域应用最为先进防水保温方法。聚氨酯屋面保温防水一体化技术采用聚氨酯硬泡作为防水材料，这种材料兼具良好的防水性能与保温性能，隔热效果非常好，材料价格也十分经济，最重要的是这是一种环保型材料，可以提高建筑物的环保性能，是我国建筑节能环保型建筑的首选材料。

聚氨酯硬泡喷涂是聚氨酯两种黑白料胶体采用高压无气喷涂机，混合式高速旋转及剧烈撞击在枪口上形成均匀细小雾状点滴喷涂物体表面，几秒内产生无数微小的相连但独立的封闭泡孔结构，整个屋面形成无缝的渗透深的粘接牢固的保温防水层，充分的雾化成封闭泡孔结构确保了高标准的聚氨酯硬泡现场施工质量。聚氨酯的主要特点总结如下：

聚氨酯硬泡体直接喷涂于屋面层，系反应物料受压力作用，通过喷枪形成混合物直接发泡成型，液体物料具有流动性、渗透性，可进入到屋面基层空隙中发泡，与基层牢固地粘合并起到密封空隙的作用。其粘结强度超过聚氨酯硬泡体本身的撕裂强度，从而使硬泡层与屋面基层成为一体，不易发生脱层，避免了屋面水沿层面缝隙渗透。聚氨酯硬泡体能够与木材、金属、砖石、混凝土等各种材料牢固粘结。具有很强的抗渗透能力，通过机械化施工，屋面形成无接缝连续壳体；异型屋面极易施工，结点处理简单方便，防水性能可靠；重量轻、大大减低屋面荷载。聚氨酯硬泡体4cm代替了传统做法中的防水层、保温层及其中间的找平层等，且40cm厚的聚氨酯硬泡体每平米重量约为2.4kg，大大降低屋面荷载，适合各种平面、曲面、结构复杂的屋面；抗老化强度的温度范围大；施工简便迅速，简化了屋面整体的施工工艺。这种防水保温技术需要运用机械化施工，提高工作效率，同时机械化施工还可以减少施工人员数量，减少施工人员屋面作业的不安全性。

（二）叠合防水层技术的应用

1、叠合防水层的尝试

2、叠合防水层技术的防水机理

刚性防水层是叠合防水层中的第一道防水防线，刚性防水层在叠合防水层中可以对第二道防水层形成很好的保护作用，大量的雨水在刚性防水层表面便会被排除掉，同时刚性防水层又具有一定的承重性，人可以在刚性防水层上正常行走，可以有效保护一毡一油柔性防水层免受外部作用力的侵害和腐蚀，确保叠合防水层中第二层防水层的防水性能不被破坏，维持良好的防水效果。此外在油毡表面铺设一层2cm厚的砂浆能够有效地防止油毡在空气的作用下发生变质老化，对油毡具有很强的保护作用，提高油毡的防水性能。

一毡一油柔性防水的作用：这层柔性防水层是复合防水层中第二层防水层，同时又是刚性防水层同找平层之间的滑动层，隔离层。刚性防水层可以自由滑动，有了这一层，屋面结构破坏时，刚性层就是渗水，也不会出现渗漏现象。此外叠合防水层充分利用了材料抗老化、耐磨、耐久性等优点。由于刚性砼层在表面，推迟了防水层的老化过程，也相应稳定了防水层的防水性能。

结语

总之，在建筑屋面的施工中，必须要加强对节能保温材料的应用力度，以提高建筑的节能效应，实现良好的防渗保温效果。还要不断提高保温材料的施工技术水平，加强设计施工管理，保证建筑屋面具有良好的性能。