基于建筑屋面工程谈保温隔热设计与施工技术

王志刚

摘 要：建筑屋面保温隔热是近年来我国节能技术应用的新领域，屋面的能耗损失占外围结构总能耗损失的9%～10%，与楼梯间能耗损失相近，低于窗户和外墙，高于地面及阳台门下板。此外，屋面保温隔热层还是确定砌体房屋伸缩缝最大间距的重要依据，是防止墙体开裂的关键因素之一。因此，屋面保温隔热层的设计与施工会直接对建筑物的节能效果及墙体裂缝产生影响。本文结合多年工程实践总结了建筑屋面保温隔热设计和施工技术方面的内容，供同行参考。

关键词：屋面工程；保温隔热；施工技术；设计

我国建筑节能工作的开展已从寒冷和炎热地区推广到了冬冷夏热地区，品种众多的保温隔热材料不断问世并应用于建筑节能。但是，随着地区热环境的不同，生态环境可持续发展要求的提高，以及使用过程中新出现的技术问题的增多，一些材料的综合性能不能满足设计和使用要求。所以，选择适宜的保温隔热材料不仅能够使建筑物达到节能的作用，还能增强抵抗其它自然因素对建筑物的破坏影响，增加室内舒适度，延长建筑物的使用寿命。屋面保温隔热效果会对建筑环境产生很大影响。

1屋面保温隔热性能指标和含义

墙体、屋面的保温性能用传热系数K值来衡量，它的含义是围护结构两侧空气温度差为1O℃，单位时间内通过单位面积传递的热量，K值越小，保温性能越好。隔热性能可以用D值表示，它是表征围护结构对温度波衰减快慢程度的指标。D值越大，说明对周期性温度波的衰减能力大，墙体和屋面内表面的温度波动小，即在夏季的隔热性能好，空调房间的室温波动也可相应减小。

2屋面保温隔热的设计

在保温隔热屋面设计中，随意套用标准图的作法很普遍。以架空隔热屋面为例。架空隔热屋面在我国整个南方地区有广泛应用。从实际使用情况看，相当部分地区的隔热效果并不理想。架空隔热屋面的隔热效果主要取决于架空层通风带走热量的多少，而通风量又主要取决于风压和热压。因此由于夏季当地风速较小或周围建筑影响使风速减少，势必就导致架空层面的隔热效果大大降低，加之出于建筑外观的考虑，目前的架空隔热屋面多不在女儿墙上设进气口，而仅采取在架空层与女儿墙间留出一段距离的方式实现换气，这又会使架空层的通气量大大减少。

保温隔热屋面的设计应根据建筑物的使用要求，屋面的结构形式与周围的环境条件，防水处理方法，施工条件等综合考虑。不同条件下的建筑物有不同的保温隔热要求，同样类型的建筑物在不同地区采用的保温隔热方法也有很大区别，不可随意套用标准图或其他的做法，应根据不同条件确定不同的保温隔热形式，并根据当地气候条件通过热工计算选择适合的保温材料，确定保温隔热层的厚度。

目前，屋面排水结构找坡已较少采用。在材料找坡中，有的设计用保温材料找坡，这经常造成屋面排水天泡或外纵墙部位的保温隔热层厚度过薄，出现屋面保温隔热不均的现象。因此在屋面保温隔热层兼作找坡层使用时，必须使其最小厚度得到保证，否则不宜使用保温隔热层找坡。

在采用水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛙石现场铺设的封闭式屋面需保温隔热层设计中，不少设计没有对分格缝、排气道、排气管的设置提出明确要求。这种保温隔热形式只可用于排气屋面，而且由于施工方法的差异，分格缝、排气道、排气管的施工质量对屋面工程质量的影响极大，此外还需明确，由于施工复杂，质量不易保证，这种屋面保温隔热形式(排气屋面)虽仍有应用，但需逐步取消、淘汰。

种植屋面具有良好的夏季隔热、冬季保温特性和良好的热稳定性，是我国夏热冬冷和夏热东暖地区较佳的屋面保温隔热措施，在南方地区有较多应用。随着种植屋面观赏、休闲、经营等功能的进一步开发，种植屋面的非种植面积不断增大，这使种植屋面的隔热保温出现严重不均。在设计中必须注意隔热保温不均的问题。并采取复层保温层等做法加以解决。

3屋面保温隔热防水工程的设计

屋面防水工程设计是对屋面保温隔热效果的重要保证，因此，我们也需加以重视，其设计主要内容有以下几点：

3.1确定屋面防水等级

屋面防水工程设计时，首先应根据所设计建筑物的类型和性质、对防水功能要求的重要程度、屋面结构形式、对防水层合理使用年限的要求及特殊的防水要求等，确定该建筑物屋面防水的等级。

3.2选择设防层数

根据屋面防水等级确定采用几道设防，设计时要充分考虑使各道防水层间的材性相容，即溶解度参数应相近，才能够相互粘合在一起，避免粘结不牢或产生化学腐蚀。各道防水材料的种类、厚度和构造应符合《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）的规定。在各道防水层设置时，耐老化、耐穿刺性能好的应放在上面。

3.3防水构造设计

屋面工程有结构层、找平层、隔汽层、保温层、隔离层、防水层、保护层、架空隔热层以及使用面层等，其中结构层在最下面，使用面层位于最上面；保温层可设置在结构层下面、防水层下面或防水层上面；防水层可分为几道，设在保温层上面或下面；找平层均值防水层下面；隔离层多在防水层与基层、或刚性保护层与防水层之间等。根据使用要求、材料特性等可组合成几十种构造形式，设计人员应按照所设计工程的具体情况，进行合理的安排。

3.4防水材料的选择

不同品种和不同性能的防水材料，具有不同的特点，各有其不同的使用范围和要求，因此，合理使用防水材料是屋面防水设计好坏的关键。设计时必须了解各种防水材料的特性，如材料所使用的部位、结构类型、屋面形式、环境和气候条件；哪些防水材料可以相互结合，哪些可通过采取技术措施来弥补某个性能的不足。如选用高聚物改性沥青防水卷材时，在北方寒冷地区，可以选用低温柔性较好的SBS改性沥青防水卷材，在南方高原紫外线强的地区，则选用APP改性沥青防水卷材等。

4屋面保温隔热施工技术

4.1松散保温材料压实程度的施工

在保温隔热屋面施工中，对松散保温材料的压实程度问题应引起充分重视。保温层的密实程度关系到保温隔热效果，过于密实将使保温隔热效果变差，过于疏松又会使防水层没有坚实的基层而造成刚性防水层的空鼓和卷材防水层的开裂。因此对松散保温材料的分层铺设厚度与压实程度，应根据设计要求经试验事先确定，并采用钢丝插人的方法检查厚度。

4.2排气屋面

对于采用现浇水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛙石做保温层的排气屋面，由于施工用水量大，含水率往往达到100%，基本是在未蒸发就进行下一分项料，减少附加构造层次，将对降低层面厚度、复合工程的施工，因此施工中必须注意排气道及排气管设防、简化施工程序、缩短工期、保证屋面工程质的施工质量。

4.3保温隔热材料的配套形式

我国保温隔热材料的配套任务大致有以下三种形式：

一是在找平层上直接采件和配套工艺仍不够完善，这也限制了新型保温隔用空铺、花铺、条铺一层卷材，利用卷材与基层之热材料的应用。因此，应当积极研究开发新型保温间的空隙做排气道；

二是利用现浇水泥膨胀珍珠岩隔热配套件，促使保温隔热形式多样化，以提高屋或现浇水泥膨胀蛙石的分格缝做排气道，也有在分格缝中埋人刺孔的塑料管的作法；

三是利用上部找在多年的屋面工程实践与应用研究中，倒置式平层的分格缝做排气道。

对排气管的作法，因此施工中必须注意排气道及排气管的施工质量。根据一些工程实践的总结，排气道的任务大致有以下三种形式：一是在找平层上直接采用空铺、花铺、条铺一层卷材，利用卷材与基层之间的空隙做排气道；二是利用现浇水泥膨胀珍珠岩或现浇水泥膨胀蛙石的分格缝做排气道，也有在分格缝中埋人刺孔的塑料管的作法；三是利用上部找平层的分格缝做排气道。对排气管的作法，《屋面工程技术规范》(GB50345-2004)规定:“排气管应设置在结构层上;穿过保温层的管壁应打排气孔”。实际工程中，也有根据排气道的形式而设于保温层上部或找平层上部的，但排气管必须稳固。此外还需注意机械搅拌容易使蛙石颗粒破损，故水泥膨胀蛙石宜采用人工拌合。人工伴合应先将水与水泥均匀地调成水泥浆，然后均匀地泼在定量的蛙石上，随泼随伴至均匀。

4.4干铺板状保温层的施工

干铺板状保温层可直接铺设在结构层或隔气层上。分层铺设时上下两层板块缝应错开，表面两块相邻的板边厚度应一致，一般在板状保温层上用松散湿料找坡。粘贴板状保温层的粘结材料一般用水泥砂浆，对聚苯板材料应使用沥青胶结料粘贴。倒置式屋面采用板状保温制品施工非常简便，但要求保温材料必须具有良好的憎水性或高抗温性，如挤出型发泡聚苯乙烯板。对不上人屋面可采取干铺，对上人屋面应采用粘结法，亦可采用与防水层材料相容的胶粘剂点粘。

4.5屋面保温隔热施工技术的若干问题

建筑物的屋面为多层结构，常规的屋面构造是结构层→保温层→防水与隔热层。这中间有时还必须增加找平层、找坡层、结合层、隔离层、保护层等。各层具有不同的使用，各层的质量均会对整个屋面工程质量产生影响，这就大大增加了施工的复杂性。

因此，积极开发新型保温隔热与防水复合材料，减少附加构造层次，将对降低层面厚度、复合设防、简化施工程序、缩短工期、保证屋面工程质量产生重要意义。

此外，我国保温隔热材料的配套件和配套工艺仍不够完善，这也限制了新型保温隔热材料的应用。因此，应当积极研究开发新型保温隔热配套件，促使保温隔热形式多样化，以提高屋面保温隔热技术水平与社会经济效益。

5结语

我国地域辽阔，地理、气候及环境条件差别很大，应当针对不同地区、不同环境条件、不同建筑物，根据长期、近期、功能质量、经济条件等因素，做比较全面的考虑，确定一个适当的价值比，选择出保温隔热屋面的最佳形式，并与屋面防水一样，相应划出等级，以促进屋面保温隔热技术的不断发展。