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中国工程防水领域问题与发展方向
发布时间:2020-12-22

  摘    要: 工程渗漏一直是困扰建设者和使用者的问题。随着国家提出高质量发展要求,工程质量被提到新高度,而工程渗漏是除了结构安全之外最迫切的问题。本文通过现状研究,概括工程防水取得的成绩,探讨存在的问题,分析渗漏的原因,并给出建议,以期对解决工程渗漏问题有所裨益。

  关键词: 工程防水; 发展现状; 原因分析; 发展建议;

  Abstract: Engineering leakage has been always a trouble for builders and users. As the state puts forward the requirement of high-quality development, engineering quality has been raised to a new level. Engineering leakage is the most urgent problem besides structural safety. This paper summarizes the achievements of engineering waterproofing in China. The existing problems of waterproofing are discussed, and the causes are analyzed. Finally this paper advances some suggestions, so as to help solve the engineering leakage problems.

  Keyword: engineering waterproofing; development status; cause analysis; development advice;

  0、引言

  虽然我国建筑业高速发展,建造技术水平不断提高,但是工程质量问题依然存在。特别是渗漏问题,一直没有得到很好的解决,已成为工程质量的通病,甚至被称为工程的“癌症”。2017年中央提出高质量发展要求,工程建设行业要从高速增长阶段向高质量发展阶段转变,工程渗漏问题既影响建筑使用功能,又影响结构安全甚至建筑寿命。工程渗漏问题涉及到市场机制、管理体制及技术等方面,技术方面又包括设计、材料、施工、维护和维修等,是一个十分复杂的系统问题。要解决工程渗漏问题必须从源头抓起,重视工程防水管理和技术体系建设,科学地促进工程防水高质量发展。本文阐述工程防水取得的主要成绩,总结目前存在的问题,并分析原因,最后提出发展建议。

  1、我国工程防水取得的主要成绩

  经过对我国建筑和市政防水工程进行梳理,总结出我国工程防水取得的重要成绩,主要有以下方面。

  (1)防水行业方面,产业链齐全,主营业收入和利润持续高速增长

  改革开放以来,我国建筑防水行业在市场的带动下快速发展,建立了较为完备的防水材料原料供应、工艺装备制造、防水产品生产、工程设计、工程施工和防水工程运维于一体的供应链和产业链体系。“十二五”期间,行业产品产值年均增长率为11.47%,主营业务收入年均增长率13.87%。
 

中国工程防水领域问题与发展方向
 

  (2)防水设计方面,建立了涵盖材料、试验方法和设计、施工、质量验收的标准体系

  工程防水设计主要参考标准规范,我国通过学习借鉴、吸收和消化发达国家成熟的建筑防水材料及技术,先后发布20余项工程建设标准,包括国家标准、行业标准和协会标准,内容涵盖了屋面、地下工程、建筑外墙、住宅室内、城市桥梁、现场检测、质量验收等各方面。同时针对不同防水材料也发布了相应的材料标准,共计180余项,包括弹性体改性沥青防水卷材、热塑性聚烯烃防水卷材、种植屋面耐根穿刺防水卷材、聚氨酯防水卷材、聚合物水泥砂浆、密封胶、橡胶止水带、聚氨酯灌浆材料、防水透气膜等等。

  (3)防水材料方面,发展迅速,种类多样,总量居世界前列

  我国在1947年建立了第一个纸胎沥青油毡工厂,此后至20世纪80年代,沥青类防水材料一直是我国防水材料的主导产品。20世纪80年代,特别是改革开放后,我国城镇化速率加快,防水材料也开始迅速发展,通过引进国外生产线以及自主研发等手段,逐渐形成了改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性止水堵漏材料等几百个品种。比如1980年开始,从日本引进了三元乙丙橡胶防水卷材技术和设备,通过消化吸收,发展迅速。20世纪90年代引进或自主研发了PVC、聚氨酯等新型防水涂料,住建部开始推广新型防水材料及其技术。21世纪以来,TPO、喷涂聚脲、喷涂硬泡聚氨酯及氟树脂涂料等新型防水材料相继问世。据有关统计数据显示,2018年规模以上企业生产的沥青和改性沥青防水卷材产量为11.73亿m2,防水涂料产量达348万吨,加上合成高分子防水卷材、堵漏止水材料,2018年防水材料总产量超过20亿m2,总量居世界前列。

  (4)防水施工方面,防水施工技术取得长足进步

  工程防水施工是影响防水质量的重要方面。目前我国在防水卷材铺贴上形成了满粘法、点粘法、条粘法、空铺法和机械固定等技术,保证卷材组合成为一个连续、接缝严密的封闭系统。防水卷材的搭接一直是渗漏防治的关键部位,目前形成了热熔法、热风焊接法、热锲焊接法和双面胶带粘贴等技术。在防水涂料喷涂技术上,有单喷头、双喷头、多喷头、涂料与固化剂或涂料与胎体增强材料共同混合喷涂等技术。

  2、我国工程防水存在的主要问题

  尽管改革开放以来我国在工程防水方面取得了一定的成绩,但是也应该看到我国的工程防水发展依然存在很多问题。

  (1)工程渗漏频发,渗漏率居高不下,与发达国家相比差距显着

  中国建筑防水协会与北京零点市场调查与分析公司2014年发布《2013年全国建筑渗漏状况调查项目报告》中显示,建筑屋面渗漏率高达95.33%,地下建筑渗漏率达到57.51%,入户调查,有37.48%的住户反映出现不同程度渗漏。另据统计,我国隧道工程也出现严重渗漏情况,铁路隧道渗漏率达到28.4%,公路隧道和城市地铁中的隧道渗漏率都达到了30%[1]。据相关报道,国外发达国家的住宅渗漏率不高,在10%以内。我国工程防水发展水平与国外相差较大。

  (2)防水层耐久性差,设计方法存在缺陷

  根据《中华人民共和国建筑法》(2019年修订)和《建设工程质量管理条例》(2019年修订),建筑施工企业必须在竣工时和保修期内对渗漏负责,规定的保修期为5年。所以防水设计主要为了满足5年的保修期,设计单位对防水系统的认识停留在保证建筑物的使用功能上,还未体现对防水系统耐久性的重视。现行的防水工程设计规范标准中鲜有对设计使用年限的要求,对使用年限有规定的仅仅出现在《坡屋面工程技术规范》 GB 50693-2011中,坡屋面防水工程一级时防水层使用年限不少于20年,二级时不少于10年。其余现行标准均未出现明确的使用年限规定。5年保修期对防水承包单位的实际约束很小,无法达到高质量要求。另外,目前防水设计使用的图集繁多,多为材料厂家为推广材料而编制,图集缺乏系统性,推荐的材料选择不全面。同时设计师在设计防水工程时仅仅提等级要求和材料种类,细部设计引用图集,但是我国的疆域广阔,气候不尽相同,设计方法千篇一律,难免存在缺陷。

  (3)防水材料以次充好,优质防水材料无法推广

  据2018年的数据统计,我国拥有生产许可证的防水企业约1500家,而无证企业却有500多家,无证企业销售收入占整个行业收入的30%以上,说明市场有大量伪冒假劣防水产品存在。施工现场使用的材料往往与送检的材料不一致,以次充好现象大量存在。假冒产品价格低,“劣币驱逐良币”现象导致先进的防水材料无法推广应用。

  (4)防水施工过程中质量监管力度不足,施工效率低

  防水施工过程工序多,现场环境复杂,交叉作业、隐蔽工程多,现场投入监督力度不够,加上工期紧张,往往缺少过程质量把控,造成渗漏隐患,一些工程施工过程中就出现渗漏。同时目前大部分防水材料采用的施工方式效率不高,总承办方为了赶进度,往往留给防水施工的时间有限。例如,对竣工的防水工程进行渗漏检测的技术手段目前仍然是蓄水、淋水试验,面对大范围的防水验收时,严重影响工期,造成现场渗漏检测敷衍了事,这说明我国渗漏检测技术相对落后,防水施工效率不高。

  (5)施工总承包方对防水工程重视不够,专业施工队伍素质有待提高

  防水工程是总包中的小分包,一般很难得到总包单位的重视。同时,防水施工从事门槛低,多为家族或小型企业承包,经营管理理念落后,往往追求短期利润最大化,忽视长远发展。目前的防水施工队伍存在大量挂靠的情况[2],一些施工队根本不懂防水施工,加上总包单位的忽视,施工质量往往无法满足设计要求。

  3、我国工程渗漏频发的主要原因

  通过研究发现造成工程渗漏频发的主要原因有以下几点:

  (1)招投标制度不合理,防水工程造价低,现行防水标准低

  防水工程作为一个专业分包采用招投标方式选择分包,选择标准实际是“最低价中标”,这种招投标制度表面上阻止了腐败问题,但是也埋下了质量隐患[3]。目前建筑防水工程造价所占工程总造价3%左右[4],实际甚至低于1%,造成了建设方、承包方对工程防水重视不足。同时我国现行的防水标准仅仅是为了达到5年保修期的要求,保修期内出现渗漏维修代价不高。防水标准低导致先进防水材料的研发动力不足,市场上充斥着低端劣质材料。防水工程造价低、标准低,这是导致工程渗漏频发的重要原因。日本政府明确规定,总包招标时,以总造价的10%左右预计防水工程造价,包括建筑物的屋面、地下、卫生间防水等[5],日本是率先实行防水工程10 年保质期的国家,目前日本渗漏问题很少[6]。

  (2)防水设计、施工、材料人为割裂,不同专业的工序衔接混乱,造成责任不清晰

  在我国建筑工程管理系统中,各专业被拆分进行管理,但又缺乏必要的衔接,例如屋面系统被肢解为防水系统、保温系统以及各种设施,由于缺乏各专业之间的衔接,各构造层次的功能难以得到充分体现,交接过程中成品保护责任不清晰。这种碎片化的质量管理模式,导致防水工程质量无人负责,品质无法提升。

  我国现行的工程防水设计中,设计师和防水材料供应商、防水施工分包商为主要参与方,设计师一般参考标准、图集并指定材料,防水细化设计一般交由分包商负责,设计师很少关注防水行业、防水材料的正确使用,细节一般交由系统供应商细化,设计人员占据了绝对重要的地位,但其工作内容却与其责任不匹配,距离终身负责制的要求差距很大。

  以美国为代表的欧美发达国家,将防水与其他系统一体化承包,比如屋面承包商负责结构层以上的隔汽层(排汽层)、防水层、保温层、天窗、排水系统等各层次、各种设施的施工,对屋面工程质量负全部责任。这种专业承包商对质量负总责的做法有效避免了责任体系不清晰的情况。

  (3)工程防水基础研究薄弱,设计中的选材和防水做法缺少指导

  工程防水是一个复杂的问题,需要因地制宜、因时制宜。现行的国家规范和标准中对防水材料、做法的规定缺少必要的基础研究,比如防水层与基面的相互作用机理研究不足,两种材料的材料性能和力学性能差别很大,接触面的粘接强度、防水层的耐久性等问题尚不清楚。没有防水材料本身的使用年限值,就很难规定防水工程的设计使用年限。

  另外,在防水设计中,外界气候条件对防水材料和工法的选择影响很大,所在地区的气温、湿度、降雨量、风压、紫外线强度、地下水位等都应该在防水工程实施之前充分考虑,这种量化的影响研究十分缺乏,导致不同气候区的防水设计缺少针对性。

  (4)施工现场对防水材料的抽检流于形式,无法快速有效地辨别材料的真伪

  我国的防水材料发展迅速,种类齐全,但是施工现场防水材料真假不易鉴别。目前我国防水工程相关规范标准要求材料进场必须送第三方抽检,由第三方出具相关证明,表明材料的材性符合规范标准要求。但是现场往往是送检材料合格,实际使用的又是另一类材料,加之监管不严,建设单位很难发现以次充好的问题。目前施工现场缺少快速有效的辨别真伪的手段和方法,导致质量监管体系存在漏洞。

  (5)防水职业化工人数量少,缺少专业的施工装备机具

  我国的职业教育体系、理念和标准与发达国家有一定差距,职业工人的薪资福利和社会地位不高,迄今为止我国没有防水专业的职业教育学校[7]。目前具有防水工执业资格的工人相比工程建设需求太少。

  我国在引进国外先进材料的同时,缺少先进施工配套方式,尤其是高效率、高质量的施工装备和机具,施工机械化程度低。

  (6)工程竣工交付使用后防水管理维护欠缺造成渗漏

  建筑屋面工程由于没有定期检查,一些局部破损缺陷未及时处理,慢慢扩大导致渗漏。屋面无人定期清扫,天沟、排水口、檐沟等出现堵塞,长期积水导致防水层劣化失效。另外一些建筑屋面后期增设太阳能热水器、广告牌、水箱等设施,在屋面防水层上施工操作,凿岩打洞,造成防水层局部破坏,又未及时做好防水处理。所以建筑在使用过程中缺乏管理维护,会造成渗漏发生概率大增。

  4、对我国工程防水发展的建议

  面对新时代国家发展战略的要求,我国工程防水的目标是降低渗漏率,提高耐久性,向绿色、高质量和长寿命方向发展,对工程防水发展提以下几点建议。

  (1)加强政府和行业协会的监管,推动建立防水工程质量保证机制

  我国防水行业长期充斥着非标、低标和假冒伪劣产品,造成有效供给不足,落后产能却持续增加,政府和行业协会要通过法治手段加强监管,推动行业结构优化、转型升级,提升行业技术水平,淘汰落后产能。可以效仿日本采取的“政府主导,民间参与”管理体制,国家标准、专业团体标准和企业标准三级构成完整的标准体系,充分结合市场的需求和国家的调控,并且出台大量措施积极促进本国企业参与国际标准化,提高其标准化能力。

  同时要探索引入防水工程质量保证机制[8],参考美国等发达国家的模式,以企业质量承诺(担保)为主,灵活配合使用商业保险的工程质量保证模式。通过推进建立防水工程质量保证体系来真正做到有效监管。

  (2)高度重视工程防水标准体系的科学性和系统性建设

  加强防水标准规范的顶层设计,将防水等级、工程重要程度、使用环境、设计工作年限等进行科学的规定,下级标准据此针对不同部位进行细化,优化标准图集,并加强设计院防水专业的设计能力和施工单位的深化设计能力。

  (3)加强对防水施工过程的监管,并提高处罚力度,建立信用评级制度

  防水施工过程的质量控制至关重要,业主单位需要建立定期和不定期检查,可以考虑建立飞行检查制度,加强防水施工过程的验收和抽检,发现施工质量不符合要求、成品保护不到位的情况,加大处罚力度。并考虑引入信用评级制度,对信用评价不高的专业分包队伍禁止入场。

  (4)建立完善的管理维护制度,提高防水层的使用寿命

  相关部门出台法规,要求物业单位根据防水工程使用和维护要求,建立防水维护管理制度,定期组织巡检。防水维护制度应包括巡检程序、识别关键防水部位和范围、确定责任人、制定维护措施等。

  (5)构建产、学、研、用的防水产业发展体系,加强基础性研究和专项技术研究

  重视资金、人员、实验设备等科研资源投入,立足于产业短、中、长期发展,建立行业和企业管理和技术的创新的体制机制,助推工程防水行业的高质量发展。工程防水的进步必须加强基础性研究,特别是防水材料耐久、节能等性能的研究,调研研究表明,美国的EPDM防水卷材的耐久性能基本超过20年,有些已经接近30年[9],美国推出一种用于屋面防水的新型的白色表面改性沥青自粘屋面防水卷材,表面带优质的白色表面材料,具有高反射功能[10]。

  另外,针对不同防水材料组合(例如卷材-卷材、涂料-卷材、结构自防水-附加防水层)不同工程部位(例如屋面、地上外墙、室内地面、地下室外墙和底板)的防水特点进行专项技术研究。同时要特别重视防水工程无损检测技术的研究,加速工程防水技术进步。

  参考文献

  [1] 林春金. 运营隧道衬砌渗漏水机理及注浆治理研究[D].山东大学,2017.
  [2] 宫耀波,刘苗. 浅析建筑屋面防水渗漏的原因及防治[J]. 工程质量,2007(17):54-58.
  [3] 胡骏. 我国建筑防水工程质量问题综述[J]. 中国建筑防水,2013(10):1-7.
  [4] 沈春林. 国内外防水材料的现状与发展概况[J]. 工业建筑,2000(09):1-4+11.
  [5] 毕永超. 国外防水职业技能培训经验及启示[J]. 中国建筑防水,2018(04):42-45.
  [6] 慕柳. 2015年日本防水行业问卷调查报告摘录[J]. 中国建筑防水,2016(12):39-42.
  [7] 王澜,尚华胜,章丹铭. 建筑防水行业职业技能培养:现状、问题与发展[J]. 中国建筑防水,2018(04):38-41.
  [8] 我国建筑防水工程存在问题及对策专家谈[J].施工技术,2000(04):8-11.
  [9]陈尧.EPDM防水卷材的长期使用寿命研究[J]. 中国建筑防水,2012(06):45-46.
  [10] 喻小亮. 国外建筑防水和屋面工程技术发展趋势[J]. 技术与市场,2016,23(12):80-82.

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