建筑防水材料工程应用综合评价模式的探讨

2023-02-18沐磊廖春华姜波

中华建设 2023年2期

沐磊廖春华姜波

一、前言

随着我国经济的发展，工程项目建设日益增多，为了有效确保建筑工程的使用功能和使用寿命，国家相关工程技术规范对建筑工程提出一定的防水要求。防水材料种类很多，如何选择合适的防水材料，不仅关系到防水功效是否达标，而且对整个工程的进度以及造价亦有一定的影响。然而目前，工程建设相关单位在遴选防水材料时，绝大多数情况下并未将其置于整个工程项目进行综合考察，而是单纯地、孤立地从是否符合设计图集以及材料自身价格的角度进行评价，这种非系统性的评价方式所遴选出的材料并不具备综合平衡优势，甚至在一定程度上影响到防水工程的最优化配置。

目前对于防水材料的研究，绝大多数文献的焦点均集中于在技术层面对使用性能和使用效果进行研究，对于防水材料综合评价方面的研究尚未见相关文献予以较为系统的阐述和报道。本文拟结合应用实例，探讨构建一种防水材料工程应用综合评价模式，以期为工程建设相关单位在遴选高性价比防水材料时提供借鉴。

二、模式构建与探讨

工程项目管理一般是以工程建设所需生产要素的最优化配置并确保高质量、高效率地完成作为最终目标。工程项目管理过程中，如能够立足项目实际建立科学合理的综合评价体系，则能够有效分解工程项目管理的待评价指标，极大便利工程项目管理的实施，通过“全面、综合、定量”的考察评价，客观真实地反映出工程项目管理措施的实施效果。防水工程作为建筑工程项目的一部分，虽然其占比不大，但却是确保建筑工程整体质量的一项关键因素，防水工程质量的好坏与否会对建筑物的使用功能甚至是使用寿命产生直接影响，防水材料作为防水工程的物质基础，在使用过程中，除应满足工程适应性之外，还应兼顾防水材料特性、工程造价、耐久性、安全环保性这四项内容。因此，从上述五方面出发构建一种综合评价模式，可以为遴选出具有综合平衡优势的防水材料提供一定的借鉴。建筑防水材料工程应用综合评价模式基本架构如图1所示。

1. 工程适应性

建筑材料是一切建筑工程的物质基础，建筑工程质量很大程度上取决于对建筑材料的合理运用。防水材料作为防水工程的物质基础，其选择是防水工程设计的重要一环，具有决定性意义，选用性能合适、质量合格的防水产品固然是防水工程建设的基本前提，但还应考虑是否与工程实际情况相适应的问题，包括但不限于工程所处的气候环境、地质环境、使用部位等，如表1所示。

表1 防水材料工程适应性选用参照表

工程技术人员应在充分了解建筑工程所在地的地质、水文、天气等情况的基础之上，根据国家建筑防水工程的相关规定并结合建筑工程项目的结构特点、质量总要求、使用年限、防水特点等工程实际情况，将建筑防水工程细化为多个防水分项工程，选择相对应的合适的防水材料，设计恰当的防水构造做法，并制定出与每一个防水分项工程相对应的更加具体的、科学的防水施工方案，以确保建筑物的防水工程质量，避免因选择失误导致防水工程质量事故的发生。

2. 防水材料特性

防水材料作为防水工程的重要组成部分，其选择合理与否是确保防水工程效果和价值实现的关键因素。前文所述的工程适应性是依据工程项目的实际情况对防水材料提出特定要求，而防水材料的特性则是检验防水材料能否与工程适应性提出的要求相匹配。当前的防水材料品种多样，性能各异，施工方式各具不同，每一种防水材料都有各自的优势和劣势，各有用武之地，在选择防水材料时，除关注常规物理性能之外，还应注意其特性，以便发挥其材性之长，避其短。例如：卷材铺贴大面积地下室顶板很好，但用在厕浴间防水，就显得无能为力，面积小、管道较多的厕浴间是涂料的用武之地；刚性防水最适宜用于地下室，若大跨度屋面也用纯刚性防水，不仅不可能，还说明设计不合理了；高密度聚乙烯土工膜，抗穿刺扎轧的强度高，但柔性较差，用于种植屋面好，用在垃圾掩埋场更好，若用在外形复杂的屋面，一筹莫展。各类防水材料的特点如表2所示。

表2 防水材料类型及其特点

其次，还应注意防水材料的施工特性，包括施工工艺的可靠性和对施工环境的适应性。防水工程是通过施工来实现的，施工技术是直接影响甚至决定建筑工程质量的主要因素，选用的防水材料其施工工艺应简便可行，对施工环境条件具备较强的适应性，以便于保证施工质量。

除此以外，还需考虑防水材料之间的相容性，判断两种不同防水材料是否相容，主要视其相互接触是能否粘结在一起。就防水工程而言，基层处理剂与防水材料及密封材料之间、两种防水材料复合使用时、防水层收头及节点部位密封材料与防水层之间均应具备良好的相容性，如果两种不同防水材料相容性较差，就会出现粘结不牢、脱胶开口，甚至发生相互间的化学腐蚀，使防水层遭到破坏，也就无法做到有效设防。

3. 工程造价

工程建设造价成本一直是工程建设相关单位重点关注对象之一，如何在确保工程质量及满足使用功能的前提下降低工程项目建设周期内的造价成本一直是工程建设相关单位所追求的目标。防水工程作为工程项目中的一个分项工程，同样面临造价成本控制，在遴选防水材料时，不应单纯从防水材料自身价格对防水工程造价成本的影响的角度进行考虑，而应将其放置于整个工程项目中比较各自的材料特性及其施工工艺对项目整体直接造价成本和间接造价成本所产生的综合变化影响。所谓的直接造价成本变化是指防水材料种类发生改变后，防水及其他相关工序的各项材料、人工、机械费所发生的变化；所谓的间接造价成本变化是指防水材料种类发生改变后，防水及其他相关工序因工期变化而导致的银行贷款利息、水电费支出等费用的变化。为了更加直观地阐述本节内容，以水泥基渗透结晶型防水材料和防水卷材对比为例，两者防水体系的相关工序如表3所示。

表3 水泥基渗透结晶型防水材料和防水卷材相关施工工序及其工期组成对比表

由表3可以看出，水泥基渗透结晶型防水材料体系节约了找平层、界面层和保护层两道工序，可以节约找平层、界面剂和保护层所涉及到的材料费、人工费、机械使用费等直接费用，同时节约了因找平层和保护层厚度而涉及到的土方开挖并由此产生的相关直接费用。与此同时，水泥基渗透结晶型防水材料的施工较卷材要简单便捷，某些特殊施工工法（干撒法、内掺法）可以做到零工期，整体而言，水泥基渗透结晶型防水材料较卷材可以有效地节约施工工期，相应地节约了施工现场生活区和办公区的用水用电，现在的工程项目绝大部分都是从银行贷款进行投资建设，每天都要计算利息，工期如能得到有效节约，可有效节约银行贷款利息支出成本。

笔者所在单位承接的常州某项目一标段地下室防水工程，底板、侧墙和顶板均采用水泥基渗透结晶型防水材料进行设防处理，防水施工面积共计121060.10m2，工程完工后，经建设单位工程部、成控部进行实际测算，在工程质量达标的情况下，材料成本比初始的卷材防水设计方案节约300余万，施工期间累计节约工期约40d，银行贷款利息节约4000余万，给本项目带来可观的经济效益。由此可见，将防水材料放置于整个工程项目中对综合造价成本进行比较更具有科学性。

4. 耐久性

众所周知，建筑工程项目在施工及运行过程中，建筑材料会受到各种外界环境因素和内部破坏因素的影响，如果材料对于这些影响因素的抵抗能力相对较差，则其使用功能和性能的下降速度相对就会加快，建筑工程项目的实际运行时间就会缩短，材料耐久性的高低会对建筑工程项目本身的实际使用功能和使用寿命产生直接影响。拟发布实施的《建筑与市政工程防水通用规范》将防水环境、建筑类别与防水等级及其做法联系在一起，提出地下工程防水设计工作年限不应低于工程结构设计工作年限，屋面工程防水设计工作年限不应低于20年，室内工程防水设计工作年限不应低于25年，这既是对防水工程的耐久性做出要求，也是对防水材料的耐久性提出要求。防水材料作为防水工程的重要组成部分，如果其耐久性很差，在很短时间内就要进行修理或返修重做，那么防水工程的耐久性也就无从谈起。因此，在防水工程设计及施工过程中，尽可能选择耐久性相对较强的防水材料，从而更好的满足建筑防水工程质量和使用时间等方面的要求。

防水材料耐久性的影响因素很多，在对防水材料进行耐久性评价时，可以根据表1中的工程环境找出关键性影响因素，进而有针对性地确定评价试验项目。例如：依据工程所在区域的光照强度、气温高低、冻融等来确定环境因素是否存在光照影响、温度影响，进而确定是否需要进行人工气候老化、热老化、冻融等试验；依据工程应用领域（如：屋面、地下、污水处理等）来确定环境因素是否存在防水层外露、是否有种植、是否长期有水、有无腐蚀性介质等，进而确定是否需要进行人工气候老化、热老化、耐水性、耐化学性、耐根穿刺性能等试验。

5. 安全环保性

“十四五”规划纲要提出坚持绿水青山就是金山银山的理念，加快推动绿色低碳发展，支持绿色技术创新，发展绿色建筑，建设人与自然和谐共生的现代化。2020年9月，中国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为实现该目标，2021年10月24日，中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确要求各行业大力发展绿色低碳产业，加快推动产业结构优化升级并与绿色低碳产业深度融合。建筑业是我国国民经济的重要支柱产业之一，建筑节能减排是一道必须突破的关口，防水作为建筑行业的重要组成部分，未来一定是贴合“双碳”政策，追求绿色可持续发展，用最低碳的方法实现不漏水的目标。

所谓绿色防水材料，就是全生命周期内可减少对天然资源消耗和减轻对生态环境影响，具有“节能、减排、安全、便利和可循环”特征的防水材料，近些年随着绿色建筑和绿色防水材料评价标准的陆续出台，充分说明绿色防水材料是防水行业发展的必然趋势，同时也势必要求工程建设相关单位在选用防水材料时首当其冲考虑其是否符合绿色产品评价标准的相关要求。

三、评价体系内容探讨

依据前文，建筑防水材料的工程应用综合评价模式的评价内容如表4所示。

表4 建筑防水材料工程应用综合评价表

建筑防水材料的工程应用综合评价是多个因素相互关联的过程，但在加权评价过程需要对评价项目及其指标区分主次与轻重，根据其重要程度以确定各自的权重。就表4评价项目而言，国家产业政策首先必须要符合，目前对于防水材料的环保性是自上而下提出的要求，因此材料的安全环保性应为第一评价指标；其次是防水材料的各项性能能否与工程做到高度匹配，从而有效确保建筑防水工程质量目标的顺利达成；最后再考虑如何在确保工程质量及满足使用功能的前提下降低防水工程的造价成本，如果过分控制工程造价成本必然会导致防水工程质量事故的发生。