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2014年重庆市注册建筑师继续教育（必修课） 建筑防水设计概论
2014年重庆市注册建筑师继续教育（必修课） 建筑防水设计概论 主讲：重庆大学建筑设计研究院 段晓丹 （手机： QQ： ） 2014年10月
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前引 渗漏调查 自1990年以来，防水工作者对房屋渗漏进行了多次调查，简述如下： 1.渗漏原因
防水设计不合理占26%，2008年降至20%； 施工质量差占46%，后稳定在40～50%； 材料假冒伪劣占20%，后上升至30%； 维护管理不好（如装修破坏）占8%，2008年约为10%。
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前引 2.防水层寿命调查统计（指屋面） 1950～1958年，平均26年；1958～1964年，平均20年；
1964～1976年，平均16年；1976～1980年，平均10年； 1980～1990年，平均5年；1990年以后，平均3年; 近年来，许多工程，当年竣工当年漏。 3.1996年对全国100个城市调查，渗漏率高达60%，个别城市高达80%~90%。 4.中国建筑技术研究中心，曾对10年内兴建的房屋渗漏状况进行了调查。在17个省市，22个城市，327栋房屋中，渗漏占60%。
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前引 5.2011年春，海南有关部门曾在海口、三亚、琼海市对37项工程进行调查，有32个工程存在不同程度的渗漏，占86.5%，其中17个渗漏严重。 6.北京地铁10号线，22个站点中，有20个存在不同程度的渗漏水，影响整体结构及建筑寿命。 7.近年，广州防水材料抽查结果显示，其合格率呈直线下跌：2010年为73.30%；2011年为61.11%；2012年为43.75%。主要原因：设计、施工、材料、使用；其中施工因素占52%。 8.2013年，全国三十个城市，四百个小区，三千多栋楼房，屋面渗漏率达91%，其中超过91%者，有二十一个城市。地下渗漏率超过40%
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前引 渗漏实例 年代初，台湾丰原高中二楼礼堂屋面大钢梁及其钢筋混凝土屋面板渗漏，因天花遮盖，长达6年，虽有检视，但未引起重视，致钢筋锈蚀，混凝土开裂。终有一天，当600余名学生举行开学典礼，在做整齐划一的起立、坐下动作时，在无任何预警征兆下，屋面突然坍塌，当即压死26名学生，轻重伤80余人。根据事故前3个月所拍照片，惨祸的发生虽与设计、施工有关，但长期渗漏也是直接原因之一。 经验：高速发展期，对“重数量、轻质量；重外表、轻内涵；重建设、轻管理；重新建、轻维护”，应保持清醒。
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前引 渗漏实例 2.国内某著名房地产开发商新建的高层住宅，因某种原因剔除外立面已贴面砖，重新再贴，致外墙大面积渗漏。
经验：改造项目，比新建复杂，要因地制宜，不能照搬原设计。剔除面砖时，已伤筋动骨造成基底粉化，不宜再贴硬质块材。可首选仿面砖涂料。若原贴面砖只因立面要求改变，并无质量问题，应在其上加作涂料。特别是加气混凝土墙体，不宜贴硬质块材。
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前引 渗漏实例 3.某机场航站楼，地下室堵漏缝之总长达850m，集中于变形缝、施工缝。
经验：地下室变形缝，十缝九漏，六十余年，无实质改进，颇值得研究改进。 4.某市实用经济房，下沉式卫生间防水失败，殃及相邻房间的墙脚及地板，使千余户挖除重作，劳民伤财。 反思：有些设计，内在技术尚未成熟，便全面推广，加之管理混乱，施工超低价中标，使渗漏几成必然。
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前引 渗漏实例 5.某大型公建，外围护结构为金属网架，屋面、墙体为连续曲面。其上开天窗3万8千个。因构造无例可循，现场作样试水，屡试屡漏，无法展开后续工程，误时误事，无计可施。 经验：方案阶段应把握好概念设计，概念不清，可致构造先天不足。严重的先天缺陷，将受害终生。记住，不是任何方案性问题，都能通过构造设计获得解决的。
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前引 渗漏实例 6.某大型公建大型斜坡屋面，在保温层上设置细石混凝土刚性防水层，并未采取足够的防止下滑措施，且在其上铺贴花岗岩石板，致其整体下滑开裂，渗漏不止。更严重的是，该屋面柔性防水设计为JS，上设整浇填充层，兼作保温。返修时，发现填充层内有饱合水，JS呈米汤状，完全丧失了防水功能。据分析，可能因赶工期，JS尚未成膜，已被填封。 教训：管理低下，施工无常识，设计欠成熟。
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概要 1 安全环保 1.1建筑防水，是建筑安全概念的一部分。建筑防水失败，可能造成设施财产的损失。水的长期浸入，缩短建筑安全使用寿命。围护结构渗漏水，常引发霉菌，危害健康。居住建筑还可能导致病态楼宇综合症。绿色、节能、环保、生态及智能技术，均有赖于一个安全可靠的平台才能健康发展。建筑防水，乃是这一平台最基本的保障之一。
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概要 1 安全环保 1.2渗漏水是建筑的慢性顽症。其危害有滞后性，转移性、不确定性。许多情况下，须反复治，虽不影响正常使用，但已使建筑未老先衰，严重者则过早被拆除。地下室尤其严重。若其防水失败，治理手段极其有限，只能带病运作，纠缠终生，伤财、劳命、折寿。
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概要 1 安全环保 1.3使建筑长寿，定期“体检”，可使建筑延年益寿。设计简洁，可使维护修便捷；减少湿作业，可减少对环境的影响；合理的防水构造设计，可避免破坏性维修。就是最好的环保。 2 系统性 2.1不能孤立地就防水论防水。应与结构主体、节能构造及适用、安全、经济、美观、环保等有关要求，整合起来考虑防水设计。
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概要 2. 系统性 2.2主体构造应考虑层间相容匹配及层间的相互支持，力求一层多用。一层多用，才能省；省而简，简而便。 2.3施工方便，可提高防水工程质量保证率；方便维修，乃是提高全寿命周期的重要措施。投入使用之初，就应纳入监测。 2.4严重损害节能防水构造的表皮设计，应在初步设计阶段，根本解决其不合理性，不能带入下阶段设计。
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概要 3.技术管理 3.1工程分包，应充分考虑技术上的合理分割。分包边界线应按“零宽度”设计，以防责任不清。
3.2因地制宜，扬长避短，正确选择防水材料。不唯贵，不图贱。合理，即最好。 3.3施工组织设计应着重提出施工技术措施，以弥补实际环境与条件的不足。 3.4充分考虑现实技术的可行性，包括施工维修的便捷性。
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设计概念 1 重视宏观要素 气候、地质、投资、使用条件、周边环境等，对防水设计有重要影响，必须尽早深入了解，把握原则。 2 注重系统防水
1 重视宏观要素 气候、地质、投资、使用条件、周边环境等，对防水设计有重要影响，必须尽早深入了解，把握原则。 2 注重系统防水 系统防水有两层含义：一是不能孤立地就防水论防水。要与结构本体、节能构造适用、安全、美观、施工维修等有关要求结合起来考虑防水设计；二是防水构造本身，除应考虑层间匹配、相容，还应研究层间的相互支持，力求一层多用。一层多用才能省，省而简，简而便，方便施工和维修。施工方便，就使防水工程质最保证率提高；方便维修．乃是提高全寿命周期的重要措施；而破坏性维修，则有悖于可持续发展。
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设计概念 3 系统整合 系统整合意指大型公建防水设计，通常由若干独立分包的系统组合而成，主要指大跨度金属屋盖系统、玻璃幕墙，干挂石材系统，其他饰面板系统及太阳能系统等整合。 3.1 系统三要素 排除明水、密闭防水、暗设泄水，是围护结构防水系统三要素，适用建筑所有部位，特别是幕墙、金属屋面及大型变形缝。暗设泄水，是排除可能以任何途径、任何形态渗入的水。
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设计概念 3.2 分包划界 工程实际中，不同系统的专项图纸须经建筑师签字。为分清责任，提高效率，建筑师应在设计文件中设专项条文，加强对分包技术责任界线的划定，以实现对防水系统整合技术的事前控制与过程控制。 3.3 分界联接 围护结构最需要关注的是不同构造系统之间的过渡。比如窗与窗洞、幕墙与实墙、屋顶花园中种植土与园路、金属屋面与外墙、变形缝构造等。任何忽视围护结构部件之间的联接、收头等细部密封之处理都埋下了渗漏隐患。
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设计概念 3.4 注重外立面设计细节 大型公建外立面设计如大型玻幕、凹凸造型窗、玻璃平屋面、穿孔金属板、直立锁边金属屋面上附加饰面板及连续曲面金属饰面板等。外立面防水设计的要旨：要有足够的排水坡度；任何部位不能积水；充分考虑屋面与天窗间及其它高出板面的泛水高度；不能妨碍维护维修，一定要设计内排（泄）水系统。 4 防排结合 防水与排水是一个问题的两个方面。研究防水的同时，一定要考虑排水。针对明水引起的渗漏，若设计好排水，给暗水以出路，令其快速、顺畅排除，避免积水，防水已然成功了一半。
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设计概念 5 化解变形 对宽泛意义上的变形，或抵抗、或分散减缓，即所谓“抗”、“放”，始终是防水要研究的课题。
5 化解变形 对宽泛意义上的变形，或抵抗、或分散减缓，即所谓“抗”、“放”，始终是防水要研究的课题。 “抗”主要用于节点局部的增强防水和整体抗变形性。如：用于预制构件时，整个防水层应有更大强度；在氯丁胶改性沥青涂料施涂过程中，铺无纺布，做成二布五涂防水层；在找平砂浆中加入纤维或用网格布增强等。 “放”是指缓减约束，分散变形。例如后浇带、变形缝和诱导缝，或在刚柔之间设置隔离层、缓冲层、滑动层，使防水层尽量小受基层变形的影响。在柔性卷材的施工中采取点粘法、条粘法、空铺法或机械固定法也是“放”的措施之。 “抗”实际包含缓减。即以“化解”一词揭示其本质。
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设计概念 6 特别注意因地制宜 由于设防主体的使用性质、结构特点，尤其环境条件（气候、天气、现场）的不同，防水设计不能千篇一律。即使同一防水工程，设防部位不同，设防要求不同，构造节点也要不同。 7 应连续设防 防水设计应连续，不可一些部位设防，一些则不设或弱设，更不允许防水系统不连续。如屋面防水应与泛水之上的外墙防水（含女儿墙内伽）形成连续；变形缝防水应连续闭合；地下室出地面处应与外墙防水形成连续；地下室侧墙做外防水，面底板不设防或改做内防水，都不是连续防水。不连续设防，造成局部薄弱．导致整体防水失败。
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设计概念 8 利于施工维修 防水工程设计要经过施工来实现，施工操作是保证质量的关键，除了要提高专业防水施工队伍素质及施工技术水平，还要在设计时就考虑施工及维护因素。施工方便，就利于保证施工质量，防水的可靠性和保证率就高；没考虑维修，或只能破坏性维修，将大大增加全寿命成本。
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选材通则 1 节能环保 2 扬长避短 3 现实可行 4 层次宜简：一个项目，一个工号，材料尽量统一。构造层次宜简以利施工，同时应首选干法作业（简单、环保、安全）—注重部件之间过渡和收头等细部节点的密封联接。密封材料选择首先应材性匹配合理。 5 相容匹配：各构造层次之间要相布匹配。多道只有共同工作，防水效果才能l+l≥2。
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概要简本 一、一般平屋面 1.排水顺畅，消除积水，是平屋面防水长寿之关键。
1.排水顺畅，消除积水，是平屋面防水长寿之关键。 2.结构找坡。凡设有吊顶或不在意平顶略带斜坡之屋面，均应坚持完整的结构找坡。 3.采用现浇钢筋混凝土屋面板，增加板厚，提高刚度，控制裂缝宽度，并直接找坡、压实抹光，不设找平层。 4.所有屋面均应设置绝热层。轻型屋面或无硬质保护层的屋面，可采用冷屋面涂层或简单的采用白色表面。
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概要简本 5.柔性防水层，均应设置保护层。上人之居住、办公屋面，首选配筋的细石混凝土保护。细石混凝土可兼作辅助防水层，但须正确设计分格缝，并切实作好密封防水。 6.较大设备的基础，应直接在结构板上生根；小型设备应在细石混凝土上加设非锚固基座。任何情况下，任何支架的锚接，不允许穿透防水层。 7.屋面管线的设计安装，应设在钢筋混凝土女儿墙泛水之上。对落在屋面上者，应按小型设备基础设计。 8.应保证泛水高度及卷材收头的连续性、密封性，首选铝合成品）压条。
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概要简本 9.女儿墙及其他檐板，若为连续现浇的混凝土，可适当考虑诱导缝。 10.变形缝的设计，应在结构要求的基础上，作合理调整：简化、取直，尽量形成高低缝、高平缝，并注意与外墙连续形成密封系统。必要时，宜考虑泄水。 11.关于屋面系统或制品燃烧的相关分级标准，将被修订中的《建筑防火设计规范》引用。 12.屋面防火，主要涉及外露使用防水材料，如大型钢屋面系统、钢木坡屋面系统，设置了细石砼保护层的屋面系统，基本可以满足防火要求。
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概要简本 二、倒置屋面 1.倒置屋面，应为钢筋混凝土现浇板，结构找坡，坡度宜取大不取小，并在水落口四周实行5%的坡降。 2.绝热材料最普遍、最合适的为挤塑聚苯板（XPS）；防火要求较高，可选聚异氰脲酸酯或泡沫玻璃。对形状复杂的屋面，特别是旧屋面节能改造，宜选PU硬泡，现场喷发。不要割除其表面自然形成的膜壳。 3.规定“倒置屋面的防水等级应为Ⅰ级，防水层合理使用年限不得少于20年，”是因其维修不便。维修不便，是因为采用了整浇细石砼保护，即封闭式压置层。
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概要简本 4.隔热为主的地区，其压置层应首选精制砌块，空铺，下设聚酯毡，形成开放式倒置屋面。隔热效果好，且便于施工与维。
5.只有双层架空的倒置屋面,可较好地解决保温板下的排水问题。该系统上层为可承重硬质板，下层为保温板，专用支座架空，形成两个空气层,消除粘滞水。 6.准倒置屋面,即保温层含水率相对较高的倒置屋面。该构造适用于屋面平剖面复杂，需材料找坡，且饰面层为传统地砖的上人屋面，可为隔热为主地区之居住建筑首选。
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概要简本 三、种植屋面 1.种植屋面实为一种倒置屋面，特别是隔热为主的地区，轻型绿化即可取得良好的节能效果。土层厚度超过600mm的重型绿化，可同时具有保温作用。 2.种植屋面的卷材防水，须可靠、耐久、耐蚀、耐菌，搭接缝耐长期浸水，整体耐根穿。选用耐根穿PVC/TPO高分子卷材时，建议双道热熔焊接，专用配件固定，用于超轻型种植时，可不加设保护层。 3.使用耐根穿改性沥青卷材时，应设置保护层。配筋的细石混凝土能经受一般强度的园艺操作，可对防水层形成有效保护。
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概要简本 4.掺入水泥基渗透结晶防水剂的配筋细石混凝土，其分格缝采用阻根型聚氨酯密封胶嵌缝，可兼做阻根层。需要时，缝处复盖300mm宽聚乙烯丙纶保护，JS粘贴。 5.地下室顶板重型种植屋面的植土宜与周边土体连成一片，暗沟系统排水。 6.蓄排水层：在凹凸类蓄排水板中，应选凸面顶带泄水孔者。轻型种植屋面，应采用营养毯代替蓄排水板，植土厚度超过600mm，或采用高度较大的蓄排水板，可减小或取消排水坡度。
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概要简本 7.屋顶花园设计，应与结构柱网及梁板布置配合。高大乔木，应一树一柱；硬地、路面之地表水与种植部分之排水，可按系统分别设计。条件许可时，优选外排水。可兼排植土中饱合水的明沟排水系统，通常与走道一并设计。集中降水量较小的地区，宜采用暗沟排水。汀步比木道更自然，更简便，免维修，若配合暗沟设计，可使整个植屋设计变得简单。
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概要简本 四、坡屋面 1.坡屋面考虑构造通风隔热。采用轻钢结构、波型沥青防水板、金属隔热膜、XPS保温板，有利于构造通风及保温隔热的多种组合设计。坡屋面增强城市热岛效应，故应积极采用冷屋面设计。 2.强风地区的金属板或轻质瓦屋面，要注意抗风设计，重点在檐口，特别是角部。 3.关键是排水方向上的搭接，要有足够的坡度。现代瓦有完善的构造防水。只需满足坡度要求和正确的勾掛系统，瓦可为主防水层。座铺的瓦，消弱或破坏了瓦的构造防水功能，尽量少采用。 4.天沟应设溢水口，且应有足够的深度和宽度。 5.大型天窗，应设计足够高度的泛水。
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概要简本 五、大型金属屋面 1.大型金属屋面与单层防水卷材屋面及光伏太阳能一体化屋面之整合为未来发展方向。
2.抗风揭，在檐部，重点在檐角。其构造须经实验确定。 3.单层防水之轻金属屋面加设防火板面层，是非正常设计。 4.大型公建，应优先选用直立锁边的连续金属板系统。在该系统上设置大量横向天窗或另加表皮锚固的设计，都会破坏该系统的合理性。
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概要简本 5.光伏软板可直接粘固在金属板上，是光伏屋面的最佳选择。光伏光热复合组件的双层坡屋面，消除热岛效应，保持光电转换效率，是目前节能效率更高的系统。 6.大型天窗，应设计足够高度的泛水。齐平式设计，意味着单靠密封胶。依赖大量现场施胶进行防水密封，是脱离实际的想法。
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概要简本 1.外墙防水首先要注重其综合性能,包括各构造层类的合理整合。
六、外墙 1.外墙防水首先要注重其综合性能,包括各构造层类的合理整合。 2.外墙发生严重渗漏，与贯穿裂缝的存在有关。故首先外墙砌体质量要保证，并采取足够措施，减少结构主体变形的影响。 3.外窗洞口须尺寸准确，材料坚实；铝合金窗坚持柔性安装；窗上下口均应内高外低。 4.硬质块材饰面系统中，应采用纤维水泥砂浆底，聚合物水泥防水砂浆薄层满浆粘贴饰面砖。（宜选砼空心砌块或其他轻集料砼砌块，局部采用封底砌块。该系统之找平层、粘贴层都有兼顾防水之责。 ）
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概要简本 5.加气砼外墙，应采用基层处理剂，按不同配比，薄层粉刷，分层过渡，总厚度控制，选配涂料饰面。涂料宜选硅丙系列：抗裂防水、透气自洁、耐久。有条件时，粘贴、防水层，应首选益胶泥或K11。 6.幕墙等外围护开放系统中其下端不应封闭，且宜设置泄水。且宜设置泄水，使渗入之水借助重力及时导出室外。 7.透气防潮。内外饰面均应透气。至少，外封则内透，内封则外透。室内装修包封愈严，对渗漏愈敏感。有条件时，采用玻化微珠，将外保温改为内保温。
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概要简本 8.幕墙立面分格；横梁标高宜与楼板标高对应；立柱宜与房间隔墙一致。与幕墙紧邻的窗帘盒及窗台应由幕墙公司统一设计。幕墙开启扇应按横向设计，上悬外开。 9.挤塑板若加设隔离带，带来的问题大于解决的问题。 10.采用加气砼外墙，调整其厚度，也许是最简便可行的构造，但最好配与外墙涂料，不要采用硬质块材。
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概要简本 七、地下工程 1.概念设计的首要原则，就是简化。建筑应进行平剖面简、并优化设计；结构应减少变形缝，采用无梁厚底板，外墙、柱分离，以跳仓打或超前止水代替传统后浇带。 2.防水混凝土质量。控制裂缝产生、混凝土密实度。 3.回填土应坚持粘土分层夯实。回填石粉等透水材料，只在设计了外排水系统的情况下才是合理的。常年排水系统的采用须慎重考虑对环境的不利影响。 4.分期建设的项目。地下室应一次完成，并严格控制沉降。不得已分开时，先建较深的部分，并充分考虑防水构造的预留与保护。
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概要简本 5.变形缝。最大允许沉降值不应大于30mm，缝宽20mm～30mm，最大不超过40mm。变形缝应积极采用新材料、新构造、新工艺。 ，即嵌锚式密封止水系统。平面排水系统设计时，应使变形缝紧邻集水坑或排水沟，方便维修，也备留退路。 6.地下水池在作好刚性内防水的同时，应作好外防水。若水池壁同为地下室外墙时，可适当提高其外防水的设防标准。生活水池应首选不锈钢成品水箱组装。
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概要简本 7.穿墙管应采用套管。其密封建议采用新材料、新构造、新工艺。 8.膨润土毯。应优选天然纳基产品。适用于地下水长期稳定的环境中：无流动水，静水压稳定，PH值（4～10）稳定。地下室全寿命周期内，地下水无腐蚀性污染。 9.注浆堵漏应注意不同条件下的不同裂缝，选择不同的注浆材料。可重复注浆系统应有合理的清洗回路，并注意不同的注浆应选用不同构造的注浆管。
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概要简本 八、厨房、卫生间 1.厕、卫、浴平剖面设计应注意对相邻房间的影响。 2.公共浴室、大厨房，其楼面结构设计宜按裂缝控制，增加板厚及配筋率。餐饮设计中，整个大厨用房范围内都不应跨缝设计。 3.提倡暗管设计，简洁，有利防水、卫生、美观。 4.解决同层排水，应积极采用整体式卫生间或壁挂式卫生洁具。
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概要简本 九、阳台、外廊 1.大阳台，应采用周边设槽的方法，使排水坡长,减为阳台宽度的一半。凹槽由聚合物水泥防水砂浆“勾缝”而成。
2.平台设计，应结构降板，周边梁上翻。 3.阳台附设的花池应作聚合物水泥防水砂浆内防水。花池与房间紧邻处，应加作JS防水涂膜。 4.注意室外走廊平缝防水节点设计。
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概要简本 十、室外梯、半室外梯 1.与室内空间紧邻的室外梯应作防排水,以排为主。 2.采用梯边排水,可使雨水及时排除,有利防滑。 3.半室外墙面，构造应按外墙设计。 4.顶层室外梯达至屋顶处，必须采取防止屋面水涌入梯间的措施。最可靠的措施是将梯踏高出屋面完成面至少一踏。
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概要简本 十一、水池、泳池 1.水池应采用防水混凝土，抗渗等级不低于P8。同时采用刚性内防水。埋地水池，同时做好柔性外防水。 2.平剖面设计应简化，并做八字倒角处理，旨在减少内表面积，减少或消除小于90°的阴阳角。生活水池内表面应加作无毒、防菌、防霉、易清洗的涂层。 3.饰面为硬质块材时，内防水应选水泥基渗透结晶防水涂料与聚合物水泥防水砂浆组合。水下灯应选成品预先埋设。水下观察窗应预埋专用窗框。
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概要简本 4.水池一般只允许设置水平施工缝，（体积不大且设防标准高的水池也可要求不设施工缝，连续整浇）水池内，底板与立墙、立墙与立墙交接处应做成八字倒角，倒角边长不应小于200mm。 5.不贴硬质块材的泳池、水池，可采用聚脲内防水，其要点是将聚脲直接喷涂在渗透环氧处理过的钢筋砼底壁上。处理还包括必要的打磨、穿墙管口、阴阳角等部位。聚脲分底、面两道喷涂。
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图 示
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