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      中國工程防水領域問題與發展方向
      發布時間:2020-12-22

        摘    要: 工程滲漏一直是困擾建設者和使用者的問題。隨著國家提出高質量發展要求,工程質量被提到新高度,而工程滲漏是除了結構安全之外最迫切的問題。本文通過現狀研究,概括工程防水取得的成績,探討存在的問題,分析滲漏的原因,并給出建議,以期對解決工程滲漏問題有所裨益。

        關鍵詞: 工程防水; 發展現狀; 原因分析; 發展建議;

        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

        雖然我國建筑業高速發展,建造技術水平不斷提高,但是工程質量問題依然存在。特別是滲漏問題,一直沒有得到很好的解決,已成為工程質量的通病,甚至被稱為工程的“癌癥”。2017年中央提出高質量發展要求,工程建設行業要從高速增長階段向高質量發展階段轉變,工程滲漏問題既影響建筑使用功能,又影響結構安全甚至建筑壽命。工程滲漏問題涉及到市場機制、管理體制及技術等方面,技術方面又包括設計、材料、施工、維護和維修等,是一個十分復雜的系統問題。要解決工程滲漏問題必須從源頭抓起,重視工程防水管理和技術體系建設,科學地促進工程防水高質量發展。本文闡述工程防水取得的主要成績,總結目前存在的問題,并分析原因,最后提出發展建議。

        1、我國工程防水取得的主要成績

        經過對我國建筑和市政防水工程進行梳理,總結出我國工程防水取得的重要成績,主要有以下方面。

        (1)防水行業方面,產業鏈齊全,主營業收入和利潤持續高速增長

        改革開放以來,我國建筑防水行業在市場的帶動下快速發展,建立了較為完備的防水材料原料供應、工藝裝備制造、防水產品生產、工程設計、工程施工和防水工程運維于一體的供應鏈和產業鏈體系。“十二五”期間,行業產品產值年均增長率為11.47%,主營業務收入年均增長率13.87%。
       

      中國工程防水領域問題與發展方向
       

        (2)防水設計方面,建立了涵蓋材料、試驗方法和設計、施工、質量驗收的標準體系

        工程防水設計主要參考標準規范,我國通過學習借鑒、吸收和消化發達國家成熟的建筑防水材料及技術,先后發布20余項工程建設標準,包括國家標準、行業標準和協會標準,內容涵蓋了屋面、地下工程、建筑外墻、住宅室內、城市橋梁、現場檢測、質量驗收等各方面。同時針對不同防水材料也發布了相應的材料標準,共計180余項,包括彈性體改性瀝青防水卷材、熱塑性聚烯烴防水卷材、種植屋面耐根穿刺防水卷材、聚氨酯防水卷材、聚合物水泥砂漿、密封膠、橡膠止水帶、聚氨酯灌漿材料、防水透氣膜等等。

        (3)防水材料方面,發展迅速,種類多樣,總量居世界前列

        我國在1947年建立了第一個紙胎瀝青油氈工廠,此后至20世紀80年代,瀝青類防水材料一直是我國防水材料的主導產品。20世紀80年代,特別是改革開放后,我國城鎮化速率加快,防水材料也開始迅速發展,通過引進國外生產線以及自主研發等手段,逐漸形成了改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料和剛性止水堵漏材料等幾百個品種。比如1980年開始,從日本引進了三元乙丙橡膠防水卷材技術和設備,通過消化吸收,發展迅速。20世紀90年代引進或自主研發了PVC、聚氨酯等新型防水涂料,住建部開始推廣新型防水材料及其技術。21世紀以來,TPO、噴涂聚脲、噴涂硬泡聚氨酯及氟樹脂涂料等新型防水材料相繼問世。據有關統計數據顯示,2018年規模以上企業生產的瀝青和改性瀝青防水卷材產量為11.73億m2,防水涂料產量達348萬噸,加上合成高分子防水卷材、堵漏止水材料,2018年防水材料總產量超過20億m2,總量居世界前列。

        (4)防水施工方面,防水施工技術取得長足進步

        工程防水施工是影響防水質量的重要方面。目前我國在防水卷材鋪貼上形成了滿粘法、點粘法、條粘法、空鋪法和機械固定等技術,保證卷材組合成為一個連續、接縫嚴密的封閉系統。防水卷材的搭接一直是滲漏防治的關鍵部位,目前形成了熱熔法、熱風焊接法、熱鍥焊接法和雙面膠帶粘貼等技術。在防水涂料噴涂技術上,有單噴頭、雙噴頭、多噴頭、涂料與固化劑或涂料與胎體增強材料共同混合噴涂等技術。

        2、我國工程防水存在的主要問題

        盡管改革開放以來我國在工程防水方面取得了一定的成績,但是也應該看到我國的工程防水發展依然存在很多問題。

        (1)工程滲漏頻發,滲漏率居高不下,與發達國家相比差距顯著

        中國建筑防水協會與北京零點市場調查與分析公司2014年發布《2013年全國建筑滲漏狀況調查項目報告》中顯示,建筑屋面滲漏率高達95.33%,地下建筑滲漏率達到57.51%,入戶調查,有37.48%的住戶反映出現不同程度滲漏。另據統計,我國隧道工程也出現嚴重滲漏情況,鐵路隧道滲漏率達到28.4%,公路隧道和城市地鐵中的隧道滲漏率都達到了30%[1]。據相關報道,國外發達國家的住宅滲漏率不高,在10%以內。我國工程防水發展水平與國外相差較大。

        (2)防水層耐久性差,設計方法存在缺陷

        根據《中華人民共和國建筑法》(2019年修訂)和《建設工程質量管理條例》(2019年修訂),建筑施工企業必須在竣工時和保修期內對滲漏負責,規定的保修期為5年。所以防水設計主要為了滿足5年的保修期,設計單位對防水系統的認識停留在保證建筑物的使用功能上,還未體現對防水系統耐久性的重視。現行的防水工程設計規范標準中鮮有對設計使用年限的要求,對使用年限有規定的僅僅出現在《坡屋面工程技術規范》 GB 50693-2011中,坡屋面防水工程一級時防水層使用年限不少于20年,二級時不少于10年。其余現行標準均未出現明確的使用年限規定。5年保修期對防水承包單位的實際約束很小,無法達到高質量要求。另外,目前防水設計使用的圖集繁多,多為材料廠家為推廣材料而編制,圖集缺乏系統性,推薦的材料選擇不全面。同時設計師在設計防水工程時僅僅提等級要求和材料種類,細部設計引用圖集,但是我國的疆域廣闊,氣候不盡相同,設計方法千篇一律,難免存在缺陷。

        (3)防水材料以次充好,優質防水材料無法推廣

        據2018年的數據統計,我國擁有生產許可證的防水企業約1500家,而無證企業卻有500多家,無證企業銷售收入占整個行業收入的30%以上,說明市場有大量偽冒假劣防水產品存在。施工現場使用的材料往往與送檢的材料不一致,以次充好現象大量存在。假冒產品價格低,“劣幣驅逐良幣”現象導致先進的防水材料無法推廣應用。

        (4)防水施工過程中質量監管力度不足,施工效率低

        防水施工過程工序多,現場環境復雜,交叉作業、隱蔽工程多,現場投入監督力度不夠,加上工期緊張,往往缺少過程質量把控,造成滲漏隱患,一些工程施工過程中就出現滲漏。同時目前大部分防水材料采用的施工方式效率不高,總承辦方為了趕進度,往往留給防水施工的時間有限。例如,對竣工的防水工程進行滲漏檢測的技術手段目前仍然是蓄水、淋水試驗,面對大范圍的防水驗收時,嚴重影響工期,造成現場滲漏檢測敷衍了事,這說明我國滲漏檢測技術相對落后,防水施工效率不高。

        (5)施工總承包方對防水工程重視不夠,專業施工隊伍素質有待提高

        防水工程是總包中的小分包,一般很難得到總包單位的重視。同時,防水施工從事門檻低,多為家族或小型企業承包,經營管理理念落后,往往追求短期利潤最大化,忽視長遠發展。目前的防水施工隊伍存在大量掛靠的情況[2],一些施工隊根本不懂防水施工,加上總包單位的忽視,施工質量往往無法滿足設計要求。

        3、我國工程滲漏頻發的主要原因

        通過研究發現造成工程滲漏頻發的主要原因有以下幾點:

        (1)招投標制度不合理,防水工程造價低,現行防水標準低

        防水工程作為一個專業分包采用招投標方式選擇分包,選擇標準實際是“最低價中標”,這種招投標制度表面上阻止了腐敗問題,但是也埋下了質量隱患[3]。目前建筑防水工程造價所占工程總造價3%左右[4],實際甚至低于1%,造成了建設方、承包方對工程防水重視不足。同時我國現行的防水標準僅僅是為了達到5年保修期的要求,保修期內出現滲漏維修代價不高。防水標準低導致先進防水材料的研發動力不足,市場上充斥著低端劣質材料。防水工程造價低、標準低,這是導致工程滲漏頻發的重要原因。日本政府明確規定,總包招標時,以總造價的10%左右預計防水工程造價,包括建筑物的屋面、地下、衛生間防水等[5],日本是率先實行防水工程10 年保質期的國家,目前日本滲漏問題很少[6]。

        (2)防水設計、施工、材料人為割裂,不同專業的工序銜接混亂,造成責任不清晰

        在我國建筑工程管理系統中,各專業被拆分進行管理,但又缺乏必要的銜接,例如屋面系統被肢解為防水系統、保溫系統以及各種設施,由于缺乏各專業之間的銜接,各構造層次的功能難以得到充分體現,交接過程中成品保護責任不清晰。這種碎片化的質量管理模式,導致防水工程質量無人負責,品質無法提升。

        我國現行的工程防水設計中,設計師和防水材料供應商、防水施工分包商為主要參與方,設計師一般參考標準、圖集并指定材料,防水細化設計一般交由分包商負責,設計師很少關注防水行業、防水材料的正確使用,細節一般交由系統供應商細化,設計人員占據了絕對重要的地位,但其工作內容卻與其責任不匹配,距離終身負責制的要求差距很大。

        以美國為代表的歐美發達國家,將防水與其他系統一體化承包,比如屋面承包商負責結構層以上的隔汽層(排汽層)、防水層、保溫層、天窗、排水系統等各層次、各種設施的施工,對屋面工程質量負全部責任。這種專業承包商對質量負總責的做法有效避免了責任體系不清晰的情況。

        (3)工程防水基礎研究薄弱,設計中的選材和防水做法缺少指導

        工程防水是一個復雜的問題,需要因地制宜、因時制宜。現行的國家規范和標準中對防水材料、做法的規定缺少必要的基礎研究,比如防水層與基面的相互作用機理研究不足,兩種材料的材料性能和力學性能差別很大,接觸面的粘接強度、防水層的耐久性等問題尚不清楚。沒有防水材料本身的使用年限值,就很難規定防水工程的設計使用年限。

        另外,在防水設計中,外界氣候條件對防水材料和工法的選擇影響很大,所在地區的氣溫、濕度、降雨量、風壓、紫外線強度、地下水位等都應該在防水工程實施之前充分考慮,這種量化的影響研究十分缺乏,導致不同氣候區的防水設計缺少針對性。

        (4)施工現場對防水材料的抽檢流于形式,無法快速有效地辨別材料的真偽

        我國的防水材料發展迅速,種類齊全,但是施工現場防水材料真假不易鑒別。目前我國防水工程相關規范標準要求材料進場必須送第三方抽檢,由第三方出具相關證明,表明材料的材性符合規范標準要求。但是現場往往是送檢材料合格,實際使用的又是另一類材料,加之監管不嚴,建設單位很難發現以次充好的問題。目前施工現場缺少快速有效的辨別真偽的手段和方法,導致質量監管體系存在漏洞。

        (5)防水職業化工人數量少,缺少專業的施工裝備機具

        我國的職業教育體系、理念和標準與發達國家有一定差距,職業工人的薪資福利和社會地位不高,迄今為止我國沒有防水專業的職業教育學校[7]。目前具有防水工執業資格的工人相比工程建設需求太少。

        我國在引進國外先進材料的同時,缺少先進施工配套方式,尤其是高效率、高質量的施工裝備和機具,施工機械化程度低。

        (6)工程竣工交付使用后防水管理維護欠缺造成滲漏

        建筑屋面工程由于沒有定期檢查,一些局部破損缺陷未及時處理,慢慢擴大導致滲漏。屋面無人定期清掃,天溝、排水口、檐溝等出現堵塞,長期積水導致防水層劣化失效。另外一些建筑屋面后期增設太陽能熱水器、廣告牌、水箱等設施,在屋面防水層上施工操作,鑿巖打洞,造成防水層局部破壞,又未及時做好防水處理。所以建筑在使用過程中缺乏管理維護,會造成滲漏發生概率大增。

        4、對我國工程防水發展的建議

        面對新時代國家發展戰略的要求,我國工程防水的目標是降低滲漏率,提高耐久性,向綠色、高質量和長壽命方向發展,對工程防水發展提以下幾點建議。

        (1)加強政府和行業協會的監管,推動建立防水工程質量保證機制

        我國防水行業長期充斥著非標、低標和假冒偽劣產品,造成有效供給不足,落后產能卻持續增加,政府和行業協會要通過法治手段加強監管,推動行業結構優化、轉型升級,提升行業技術水平,淘汰落后產能。可以效仿日本采取的“政府主導,民間參與”管理體制,國家標準、專業團體標準和企業標準三級構成完整的標準體系,充分結合市場的需求和國家的調控,并且出臺大量措施積極促進本國企業參與國際標準化,提高其標準化能力。

        同時要探索引入防水工程質量保證機制[8],參考美國等發達國家的模式,以企業質量承諾(擔保)為主,靈活配合使用商業保險的工程質量保證模式。通過推進建立防水工程質量保證體系來真正做到有效監管。

        (2)高度重視工程防水標準體系的科學性和系統性建設

        加強防水標準規范的頂層設計,將防水等級、工程重要程度、使用環境、設計工作年限等進行科學的規定,下級標準據此針對不同部位進行細化,優化標準圖集,并加強設計院防水專業的設計能力和施工單位的深化設計能力。

        (3)加強對防水施工過程的監管,并提高處罰力度,建立信用評級制度

        防水施工過程的質量控制至關重要,業主單位需要建立定期和不定期檢查,可以考慮建立飛行檢查制度,加強防水施工過程的驗收和抽檢,發現施工質量不符合要求、成品保護不到位的情況,加大處罰力度。并考慮引入信用評級制度,對信用評價不高的專業分包隊伍禁止入場。

        (4)建立完善的管理維護制度,提高防水層的使用壽命

        相關部門出臺法規,要求物業單位根據防水工程使用和維護要求,建立防水維護管理制度,定期組織巡檢。防水維護制度應包括巡檢程序、識別關鍵防水部位和范圍、確定責任人、制定維護措施等。

        (5)構建產、學、研、用的防水產業發展體系,加強基礎性研究和專項技術研究

        重視資金、人員、實驗設備等科研資源投入,立足于產業短、中、長期發展,建立行業和企業管理和技術的創新的體制機制,助推工程防水行業的高質量發展。工程防水的進步必須加強基礎性研究,特別是防水材料耐久、節能等性能的研究,調研研究表明,美國的EPDM防水卷材的耐久性能基本超過20年,有些已經接近30年[9],美國推出一種用于屋面防水的新型的白色表面改性瀝青自粘屋面防水卷材,表面帶優質的白色表面材料,具有高反射功能[10]。

        另外,針對不同防水材料組合(例如卷材-卷材、涂料-卷材、結構自防水-附加防水層)不同工程部位(例如屋面、地上外墻、室內地面、地下室外墻和底板)的防水特點進行專項技術研究。同時要特別重視防水工程無損檢測技術的研究,加速工程防水技術進步。

        參考文獻

        [1] 林春金. 運營隧道襯砌滲漏水機理及注漿治理研究[D].山東大學,2017.
        [2] 宮耀波,劉苗. 淺析建筑屋面防水滲漏的原因及防治[J]. 工程質量,2007(17):54-58.
        [3] 胡駿. 我國建筑防水工程質量問題綜述[J]. 中國建筑防水,2013(10):1-7.
        [4] 沈春林. 國內外防水材料的現狀與發展概況[J]. 工業建筑,2000(09):1-4+11.
        [5] 畢永超. 國外防水職業技能培訓經驗及啟示[J]. 中國建筑防水,2018(04):42-45.
        [6] 慕柳. 2015年日本防水行業問卷調查報告摘錄[J]. 中國建筑防水,2016(12):39-42.
        [7] 王瀾,尚華勝,章丹銘. 建筑防水行業職業技能培養:現狀、問題與發展[J]. 中國建筑防水,2018(04):38-41.
        [8] 我國建筑防水工程存在問題及對策專家談[J].施工技術,2000(04):8-11.
        [9]陳堯.EPDM防水卷材的長期使用壽命研究[J]. 中國建筑防水,2012(06):45-46.
        [10] 喻小亮. 國外建筑防水和屋面工程技術發展趨勢[J]. 技術與市場,2016,23(12):80-82.

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