屋面防水工程设计的内容主要包括对基层、找平层的设计，对防水层、保温层、隔汽层、隔离层、保护层、面层的设置，通过设计来保证能满足耐用年限的防水层，能满足功能要求的保温隔热层。
《屋面工程技术规范》GB 50207中对屋面防水工程设计提出了具体的要求。屋面防水工程的设计原则如下。
一、防水可靠性设计
屋面防水工程是建筑工程中的一个要求较高的、独立分项工程。要求其在防水层材料耐用年限内不会漏水，防水质量可靠，就必须考虑设计方案的适用性、防水材料的耐久性和合理性以及节点的详细处理，另外还必须考虑操作工艺和技术的可行性、成品保护和管理维修制度等，只有对上述许多因素进行充分的考虑后，在此基础上提出的防水设计方案才是可靠的。
二、按防水等级设防
许多年来，不论何种类别的防水工程，都采用相同的防水构造层次，造成了许多工程的渗漏，因此《屋面工程技术规范》 GB 50207对屋面防水工程进行了等级划分，明确规定:“屋面工程应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求以及防水层耐用年限等，将屋面防水分为四个等级，按不同等级进行设防。”另外还规定不同等级的防水层耐用年限、层次和防水材料的选用范围，因此按等级设防的要求是合理、经济、可行的。
三、遵循“以防为主、防排结合”的原则
平屋面防水应以防为主，还要尽量把水快速排走，这样减轻了防水层的负担，《屋面工程技术规范》提出：“平屋面的排水坡度：结构找坡宜为3%；材料找坡宜为2%”、“天沟纵向坡度不应小于 1%”、“水落管内径不应小于75mm; —根水落管的屋面最大汇水面积宜小于200m2”等一系列规定，这些规定必须在设计中明确。
四、板块分格，刚柔相济
为了防止基层混凝土、找平层和刚性防水层的开裂，《屋面工程技术规范》提出了将刚性层事先留出分格缝，使大面积变成规则的小板块，板块间留出伸缩缝，缝中间嵌柔性防水密封材料，使变形应力转移到板缝中。
五、自由脱离、互不制约
为了避免刚性防水层与基层或刚性保护层与柔性防水层之间变形相互制约而发生裂缝，《屋面工程技术规范》提出在二者之间设置隔离层，使之自由脱离，互不限制，从而达到减少开裂的目的。
六、多道防线，防水可靠
防水工程最基本的要求就是绝对不漏水，这是功能上的要求。为了提高防水的可靠性，必须遵循多道设防的原则。《屋面工程技术规范》规定：I级屋面防水工程应有三道或三道以上防水设防；Ⅱ级屋面防水工程应有二道防水设防。另外还规定在易出现渗漏的节点部位应釆用防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水材料等互补并用的多道防水设防。节点是最容易漏水的部位，应用强度髙、弹性好、延伸性大、耐久性长的高分子密封材料对节点进行密封处理。
七、复式防水，加强保护
复式防水是指采用不同材性的防水材料，发挥各自的特点独立承担防水能力的层次，实践证明，采用多种材料复合使用，能够提高整体防水功能，是一种经济、合理、可靠的做法。具体由设计人员结合防水工程的情况灵活选用之。
在防水层上加保护层，则可以保护柔性防水层不受紫外线的照射和雨水的直接冲刷，不受外力损坏，降低防水层温度，减缓其老
化过程，延长其柔性防水层的使用寿命。《屋面工程技术规范》规定在卷材、涂料、密封材料等防水材料上均应作防护层。
八、考虑施工工艺
目前防水工程的施工主要是以手工操作为主。施工人员的技术水平、心理修养、工作责任心、工艺的难易程度对施工质量的影响是很大的，针对这一情况，要求设计人员在进行防水工程设计时，充分考虑防水施工中的各种因索，提高设防能力，增加层次和选用优良的新型防水材料，克服施工可能产生的缺陷，提高防水层质量。
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