蓄水屋面

在屋面防水层上蓄一定高度的水

蓄水屋面即可隔热又可保温，还能保护防水层，延长防水材料的寿命。

类型

蓄水屋面可根据蓄水的深浅将蓄水屋面分为深蓄水屋面与浅蓄水屋面，根据蓄水屋面的构造分为开敞式蓄水屋面和封闭式蓄水屋面两种类型。

（一）深蓄水屋面与浅蓄水屋面

在工程应用中，依据蓄水的深浅将蓄水屋面分为深蓄水与浅蓄水两种。前者蓄水深度在300 mm以上，后者均为150～200 mm。

深蓄水屋面，水的荷载相当大，势必影响到下部的结构体系，若有防震要求则更为不利（应单独对屋面结构进行设计）。浅蓄水屋面虽然荷载不算大，但需经常补充水，加重了城市供水系统的负担。因此，除非有自备水源，对蓄水屋面应慎重考虑各种影响因素。

近年来，我国南方部分地区有采用深蓄水屋面做法的，其蓄水深度可达600~700 mm，视各地气象条件而定。采用这种做法是出于水源完全由天然降雨提供，不需人工补充水的考虑。为了保证池中蓄水不致干涸，蓄水深度应大于当地气象资料统计提供的历年最大雨水蒸发量，也就是说蓄水池中的水即使在连晴高温的季节也能保证不干。

（二）开敞式蓄水屋面和封闭式蓄水屋面

蓄水屋面在构造上还可分为开敞式和封闭式两种类型。

1．开敞式蓄水屋面

适用于夏季需要隔热而冬季不需要保温或兼顾保温的地区。夏季屋面外表面温度最高值随蓄水层深度增加而降低，并具有一定热稳定性。水层浅，散热快，理论上以25～40 mm的水层深度散热最快。实践表明，这样浅的水层容易蒸发干涸。在工程实践中一般浅水层采用100～150 mm，中水层采用200～350 mm，深水层采用500～600 mm。如在蓄水屋顶的水面上培植水浮莲等水生植物，屋面外表面温度可降低5℃左右。

开敞式蓄水屋面可用刚性防水屋面，也可用柔性防水屋面。

(1)刚性防水屋面层可用200号细石混凝土做防水层。混凝土由于长期在水中养护，不易干缩开裂。屋面因蓄水而温度变化小，温度应力也小，混凝土同空气隔绝，不易碳化和风化，可以增强屋面的抗渗能力。

(2)柔性防水屋面层可用油毡或聚异丁烯橡胶薄膜做防水层。冬季需保温的地区采用开敞式蓄水屋面还应在防水层下设置保温层和隔气层。在檐墙的压檐连同池壁部分，用配筋混凝土筑成斜向保护层，有利于阻挡水层结冰膨胀时产生的水平推力而防止檐墙开裂。柔性防水蓄水屋面的油毡等材料，因同空气和阳光隔绝，可以减慢氧化过程，推迟老化时间，可以增强屋面的抗渗水能力。

2．封闭式蓄水屋面

水面上设置有盖板的蓄水屋面。盖板有固定式和活动式两种。

(1)固定式盖板。有利于冬季保温，作法是在平屋面的防水层上用水泥砂浆砌筑砖或混凝土墩，然后将设有隔蒸汽层的保温盖板放置在混凝土墩上。板问留有缝隙，雨水可从缝隙流入。蓄水高度大于160 mm，水中可养鱼。人工供水的水层高度可由浮球自控。如果落入的雨水超过设计高度时，水经溢水管排出。此外，在女儿墙上设有溢水管供池水溢泄。

(2)活动式盖板。可在冬季白昼开启保温盖板，利用阳光照晒水池蓄热，夜间关闭盖板，借池水所蓄热量向室内供暖。夏季相反，白天关闭隔热保温盖板，减少阳光照晒，夜间开启盖板散热，也可用冷水更换池内温度升高的水，借以降低室温。

3．蓄水屋面的其他形式

除上述几种典型蓄水屋面构造模式外，蓄水屋面还包括以下几种模式。

(1)植萍蓄水屋面：植萍蓄水一般在水深150～200 mm的浅水中种植浮萍、水浮莲、水藤菜、水葫芦及白色漂浮物。

(2)含水蒸发屋面：含水屋面是在屋面分仓内堆填多孔轻质材料，上面覆盖预制混凝土板块。

(3)蓄水种植隔热屋面：是将一般种植屋面与蓄水屋面结合起来，进一步完善其构造后所形成的一种新型隔热屋面。设计时同样应注意防水层、蓄水层、滤水层和种植层等问题。

设计

蓄水屋面适用于夏热冬暖地区和部分夏热冬冷地区(极端最低温度高于一5℃地区)，屋面防水等级为Ⅲ级的建筑物。

当屋面防水等级为I级、Ⅱ级时，不宜采用蓄水屋面。

蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。

蓄水屋面工程应根据工程特点、地区自然条件等，按照屋面防水等级的设防要求，进行防水构造设计，重要部位应有详图。

蓄水屋面应采用刚性防水层，或在卷材、涂膜防水层上再做刚性复合防水层；卷材、涂膜防水层应采用耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺性能好的材料。

设计要求

(1)蓄水屋面的坡度不宜大于0．5%。

(2)蓄水屋面应划分为若干蓄水区，每区的边长不宜大于10 m，在变形缝的两侧应分成两个互不连通的蓄水区；长度超过40 m的蓄水屋面应做横向伸缩缝一道；蓄水区的隔墙可为混凝土，亦可为砖砌体，并可兼做人行通道。

(3)蓄水屋面应设排水管、溢水口和给水管，排水管应与水落管或其他排水出口连通。

(4)蓄水屋面的蓄水深度宜为150～200 mm。

(5)蓄水屋面的泛水或隔墙均应高出蓄水层表面100 mm，并在蓄水层表面处留置溢水口；过水孔应设在分仓墙底部；分仓缝内应嵌填沥青麻丝，上部用卷材封盖，然后加扣混凝土盖板。

(6)蓄水屋面应设置人行通道。池内的走道板为非固定形式，可根据需要灵活布置。

(7)细部构造。蓄水屋面的溢水口应距分仓墙顶面100 mm；过水孔应设在分仓墙底部，排水管应与水落管连通；分仓缝内应嵌填泡沫塑料，上部用卷材封盖，然后加扣混凝土盖板。

设计要点

(1)蓄水层深度及屋面坡度。

蓄水屋面要求屋面全年蓄水，水源应以天然雨水为主，补充少量自来水。从理论上讲，50 mm深的水层即可满足降温与保护防水层的要求，但实际比较适宜的水层深度为150～200 mm。水层太浅易蒸发，需经常补充自来水，造成管理麻烦。为避免水层成为蚊蝇滋生地，需在水中饲养浅水鱼及种植浅水水生植物，这就要求水层应有一定深度。但水层过深，将会过多地增加结构荷载。因此，综合上述因素，一般选用200 mm左右的深度为宜。

要设计一个隔热性能好，又节能的蓄水屋面，必须对它的传热特性进行动态分析和计算，以确定蓄水的深度究竟取为多大才比较合适。为了保证屋面蓄水深度的均匀，蓄水屋面的坡度不宜大于0．5%。

(2)防水层。

蓄水屋面除了增加结构的荷载外，如果防水处理不当，还可能漏水、渗水。蓄水屋面是把平屋面凹成水池，将间歇的屋面防水转为长期蓄水，防水材料应具有优良的耐水性，不因泡水而降低物理性能，更不能减弱接缝的密闭程度。同时，考虑蓄水屋面要定时进行清理，采用柔性防水层还应具有耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺性能。防水层上应设置保护层，最好在卷材、涂膜防水层上再做刚性复合防水层。

采用刚性防水层时应按规定做好分格缝，应符合《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)有关防水混凝土的规定。

采用卷材防水层时，应注意避免在潮湿条件下施工。例如，可设置一个细石混凝土防水层，但同时也可在细石混凝土中掺人占水泥质量o．05%的三乙醇胺或1%的氧化铁，使其成为防水混凝土，以提高混凝土的抗渗能力，防止屋面渗漏。蓄水屋面一般不设排水坡度，若为了清扫屋面方便，也可在浇注防水层时，使其略有微坡。

(3)蓄水屋面的补水方式。

屋面蓄水的水源，主要是利用雨水。

为了尽量减少人工补水和便于综合利用，要做到建筑小区的水循环。这种水循环可以在高低错落的屋面之间，或在蓄水屋面与地面水池或地下室水池之间，通过水泵来实现。其目的是在雨季尽可能多储存雨水，并通过循环使水质净化和活化，以满足多种使用的需要，最大限度地减少对地区供水的依赖。

为了保证屋面不干水，根据当地的气候条件，适当深蓄水，可大为减少人工补水，节省能源。一般情况下，屋面增加200～300 kg/m2的水重所增加的结构费用是很有限的，和它的效益相比是可以忽略的。

由于气候变化规律不能完全掌握，蒸发与降雨没有直接比例关系，设计上要考虑补充水源，可与屋顶水箱中的生产、生活用水统一布置。

(4)蓄水屋面细部构造。

为避免大风时引起波浪和便于分区段检修及清扫屋面，可根据蓄水屋面面积划分若干个蓄水区段，每个区段长不宜超过10 m，且用混凝土分仓壁隔开。

为使每个蓄水区段的水体连通，可在分仓壁的根部设过水孔。遇到屋面有变形缝时，可根据变形区段设计成互不连通的蓄水池。

每区段蓄水池外壁的根部，应设1~2个泄水孔，便于检修或清扫屋面时将水排干。

在蓄水池外壁上，还应根据水层的设计深度，设置直径不大于150 mm的溢水孔，以便排除过多的雨水。当屋面面积较大或降雨较多地区，溢水孔间距宜为3~4 m，而且在檐部应设檐沟，使过多雨水先流人檐沟，再排至雨水管。也可将多余的雨水通过溢水孔直接排入雨水管，此时溢水孔位置应同雨水口相对应。

蓄水屋面泛水高度应比水面高出250～300 mm，即从防水层面算起，为水层深度与100 mm之和。

另外，蓄水屋面不仅有排水管，一般还应设给水管，以保证水源的稳定。所有的给排水管、溢水管、泄水管均应在做防水层之前安装好，并用油膏等防水材料妥善嵌填接缝。

综上所述，蓄水屋面与普通平屋顶防水屋面不同的就是增加了一壁三孔：所谓一壁是指蓄水池的仓壁，三孔是指溢水孔、泄水孔、过水孔，一壁三孔概括了蓄水屋面的构造特征。

施工

蓄水屋面施工前，施工单位应进行图纸会审，并应编制蓄水屋面工程施工方案或技术措施。防水层应由经资质审查合格的防水专业队伍施工，作业人员应持有当地建设行政主管部门颁发的上岗证。

蓄水屋面施工的基本要求如下。

(1)蓄水屋面的所有孔洞应预留，不得后凿。这是由于蓄水屋面的特殊性，屋面孔洞后凿不易保证质量，所以强调所有孔洞应预留。

(2)蓄水屋面所设给水管、排水管和溢水口等，应在防水层施工前安装完毕。

(3)每个蓄水区的防水混凝土应一次浇筑完毕，不得留施工缝。这是为了保证每个蓄水区混凝土的整体防水性，所以防水混凝土应一次浇筑完毕，不得留施工缝，避免因接头处理不好而导致裂缝。立面与平面的防水层应同时做好。

(4)蓄水屋面采用卷材防水层施工的气候条件，应符合如下规定：蓄水屋面采用高聚物改性沥青防水卷材，严禁在雨天、雪天施工；五级风及其以上时不得施工；环境气温低于5℃时不宜施工。施工中途下雨、下雪，应做好已铺卷材周边的防护工作。热熔法施工环境气温不宜低于一10℃。蓄水屋面采用合成高分子防水卷材，严禁在雨天、雪天施工；五级风及其以上时不得施工；环境气温低于5℃时不宜施工。施工中途下雨、下雪，应做好已铺卷材周边的防护工作。焊接法施工环境气温不宜低于一10℃。

(5)蓄水屋面采用刚性防水层施工的气候条件，应符合如下规定：刚性防水层施工环境气温宜为5～35℃，并应避免在负温度或烈日暴晒下施工。

(6)蓄水屋面的刚性防水层完工后，应在混凝土终凝时进行及时养护，养护时间不得少于14 d。养护好后方可蓄水，并不可断水，防止混凝土干涸开裂。

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