4月1日起,《建筑與市政工程防水通用規范》GB55030-2022已經正式實施(以下簡稱防水通規)。該規范被行業稱為史上最嚴格的防水技術規范。該規范在整合、匯總現有相關強制性條文的基礎上,從五個方面對建筑與市政工程防水通用性要求進行提升:
一、首次明確提出了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、室內、非侵蝕性介質蓄水類工程設計工作年限分別不應低于20年、25年和10年。簡單來說可以理解為“地下100年,地上20年”的防水壽命要求,相比于以往5年的防水質保年限,防水質量會大幅提升。
表1. 新舊規范設計工作年限
注:屋面工程舊規為《坡屋面工程技術規范》(GB50693-2011),室內工程舊規為《住宅室內防水工程技術規范》(JGJ298-2013)未對防水年限約定。、
二、依據工程防水重要程度,首次對建筑與市政工程進行了系統分類。同時,為解決民生所關注問題,《規范》首次將民用建筑提升至甲類,也就是說民用建筑是對滲漏敏感的場景。
三、依據防水工程在使用階段所處工作環境不同,首次提出了工程防水使用環境類別(以前多雨地區和干旱地區的防水要求是一致的)。地下工程考慮了抗浮設計水位標高與基礎底面的高差及當地年降水量;屋面、外墻、道橋工程,主要考慮了年降水量;蓄水類工程主要考慮了凍融、干濕交替、氯化等環境影響。
表2. 新規范防水級別的確定
四、依據工程防水重要程度,首次規定了防水等級由工程類別和工程防水使用環境類別共同確定,再由工程防水等級進行材料選擇、防水道數、節點細部構造等防水做法。相比于以前防水等級主要由工程重要程度來缺點,現在需要綜合考慮工程重要程度和使用環境。
五、防水材料的規定,首次以工程防水的視角,規定了與防水工程密切相關的耐久性性能、環境適應性、最小厚度、需要的道數、有害物質限量以及外露防水材料的阻燃性能。
圖1. 建筑防水工程全周期質量管理
綜合來看,防水通規是從工程應用的角度出來,對不同環境的防水要求更加合理。規范的核心是通過全生命周期的管理來達到最終的設計年限,需要設計、材料、施工、驗收、運維各個環節統籌,缺一不可。
那么防水通規發布后,對于現有的防水工程造價和市場容量有哪些具體影響?根據2023年中國防水大會上肖緒文院士的預測:
1) 如果按照現行標準,工程防水造價一般占工程總造價的比例不足1.0%;
2) 按照《建筑與市政工程通用規范》,工程防水造價將有較大增幅,新建防水工程初期造價占比有望達到1.5%,總造價將在原來基礎上增長20-40%。
表3. 防水通規對防水工程造價的影響
從表3中可以看到,防水通規會直接導致防水工程造價的提升,對于聚氨酯產業鏈的影響,我們從以下四個方面進行分析。
一、直接增加聚氨酯防水涂料的用量
與行業現行防水規范標準相比,防水通規最明顯的變化是對適用范圍和防水層道數要求。根據防水通規要求并結合中國建筑防水協會統計數據分析,華南、華東、華中、西南 90% 以上的建筑會被列為建筑防水的一級防水要求,同時屋面(增加一道防水層)、外墻一級、二級防水對防水道數也有了更高要求,利于華南、華東、華中防水規模擴容,但是東北、西北區域受防水通規擴容影響不如東部地區。
根據北新防水的預測,預計地下防水工程增加防水面積約為 4.8 億平方米。屋面工程中預計可增加防水涂料約 50 萬噸(2 億平方米),增加卷材防水約 1 億平方米。外墻墻體防水在現行規程無強制要求,但防水新規要求外墻防水層必須做一道或二道,外墻防水幾乎全部為增量,且增量巨大,增加主要以防水砂漿、防水涂料、防水透氣膜為主。室內工程的防水材料增加主要為防水涂料,預計面積增加約 2 億平方米,防水涂料增加量約 50 萬噸。
在防水通規對于防水材料的條文說明中提到,防水涂料是指使用前呈液體或膏體狀態,施工后能通過冷卻、揮發、反應固化、形成一定均勻厚度涂層的柔性防水材料。包括反應型高分子防水涂料(聚氨酯防水涂料、噴涂聚脲防水涂料、聚甲基丙烯酸甲酯防水涂料、單組分聚脲防水涂料)、聚合物乳液類防水涂料(聚合物水泥防水涂料、金屬屋面丙烯酸高彈防水涂料、聚合物乳液建筑防水涂料、聚合物水泥防水漿料)、水性聚合物瀝青類防水涂料、熱熔施工橡膠瀝青類防水涂料。
二、對于噴涂硬泡聚氨酯這類新型防水方案有了更明確的規定
硬泡聚氨酯屬于高分子泡沫塑料,具有憎水性,材料自身的吸水率極低(≤1%),閉孔率高達95%以上,具備較低的透水性能。同時聚氨酯硬泡具有一定的彈性,延伸率達10%以上,能適應屋面基層變形,避免開裂滲漏。與基層面的粘接力也是衡量防水性能的重要指標,聚氨酯噴涂硬泡與混凝土、金屬、木材、磚石、砌塊均具有良好的粘接力,屋面整體性好,可以避免屋面水沿著層間縫隙滲透。理論上來講噴涂硬泡聚氨酯可以替代一道防水層,可以實現保溫防水一體化的構造。
此次防水通規中并沒有將噴涂硬泡聚氨酯視為一道防水層,但是明確提出創新性解決方案可以通過“1.0.3條 工程建設所采用的技術方法和措施是否符合本規范要求,由相關責任主體判定。其中,創新性的技術方法和措施,應進行論證并符合本規范中有關性能的要求!眮砼卸。論證判定責任人主體:監管、建設、規劃、勘察、設計、施工、監理、檢測、造價、咨詢。對于創新型體系需要滿足2.0.1、2.0.2、2.0.3、6.0.3要求的基本性能。
三、單層防水卷材屋面系統將會迎來快速增長
此次防水通規,將單層防水卷材屋面體系劃到了金屬屋面的范疇。防水通規中對于金屬屋面工程的防水有明確的要求。
表4. 金屬屋面工程防水做法
注:外露型防水卷材單層使用時,防水卷材的厚度,一級防水不應小于1.8mm,二級防水不應小于1.5mm,三級防水不應小于1.2mm
如果嚴格按照防水通規的做法,市面上常見的壓型金屬板、金屬夾芯板屋面構造都需要額外增加一層防水卷材,因此造價將會大大的增加。單層屋面系統本身就是金屬板搭配防水卷材的體系,因此是非常符合通規要求。也受此影響,通規在4月1日正式實施后,單層防水卷材屋面體系的關注度在快速提升。
單層屋面系統(又稱單程防水卷材屋面),概念來自于歐美,是英文single-ply Roofing的直譯,是相對于瀝青等產品的疊層或多層使用而言,采用單層柔性卷材防水層的屋面系統。
單層屋面通常包括結構層、隔汽層、保溫層、防水層等構造層次,采用機械固定、滿粘或空鋪法等方式將各構造層次結合為一個整體。單層屋面系統具有自重輕、防水保溫性能好、施工快捷、易檢修、壽命長、長期性價比等優點。尤其在鋼結構屋面形式下,可以徹底解決傳統屋面系統的滲漏水、冷橋結露、噪音等構造問題,可以廣泛應用于工業廠房、物流中心、倉儲中心、各種商用建筑以及機場、會展、體育場館等大型公共建筑。
圖2. 單層防水卷材屋面系統的主要構造
在美國的平屋面工程中,單層屋面系統占據60%的份額,其中PIR保溫材料又占據單層屋面系統76%的份額。PIR材料也是在美國唯一獲得FM認證和UL認證可直接應用于金屬屋面板的泡沫保溫產品。我國的單層屋面系統近幾年處于快速增長階段,目前國內的主流保溫材料仍然是巖棉,少量使用PIR和XPS。根據國內的防火要求,屋面如果使用有機保溫材料需要額外增加一層防火板,整體造價偏高是限制PIR材料推廣的重要原因。
PIR材料導熱系數低,具備優異的保溫性能,達到相同的保溫效果重量僅為巖棉的1/9,極大的降低了屋面荷載,減少鋼結構系統造價,PIR材料本身理論上可以使用50年以上,即使廠房拆除之后PIR材料還可以回收再利用,從全生命周期的角度來看具備理想的經濟效益。同時該材料屬于熱固性材料,具備優異的防火性能,滿足當前光伏屋面系統對于高防火性能的要求。
四、金屬夾芯板用于屋面系統的防水問題還需要進一步解決
按照防水通規的要求,金屬夾芯板也屬于金屬屋面的范疇,如果作為屋面使用也需要增加一道防水卷材,這樣無疑是增加了額外成本。
根據行業專家的介紹,防水通規中對于金屬屋面的要求本身存在bug,該標準中未考慮到傳統金屬屋面防水墊層的使用。因此對于bug的修訂,可能會在每年的全文修編中進行彌補,也可能在下級規范中進行解決。對于金屬屋面防水問題的具體解決辦法將會在《GB50896 壓型金屬板工程應用技術規范》、《JGJ/T 473 建筑金屬圍護系統工程技術標準》中進行補充。
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