設計屋頂的技術要求

1、房屋建筑學房屋建筑學屋頂的類型與建筑物的屋面材料、屋頂結構類型以及建筑造型要求等因素有關。按照屋頂的排水坡度和構造形式，屋頂分為平屋頂、坡屋頂和曲面屋頂三種類型。平屋頂是指屋面排水坡度小于或等于10的屋頂；坡屋頂是指屋面排水坡度在10以上的屋頂；曲面屋頂指由各種薄殼結構、懸索結構和網架結構等作為屋頂承重結構的屋頂。此外還有單坡頂等形式，屋頂類型如圖10-1所示。一、屋頂的類型一、屋頂的類型(1)要求屋頂起良好的圍護作用，具有防水、保溫和隔熱性能。其中防止雨水滲漏是屋頂的基本功能要求，也是屋頂設計的核心。 (2)要求屋頂具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。屋頂應能承受風、雨、雪、施工、上人等荷載，地震

2、區(qū)還應考慮地震荷載對它的影響，滿足抗震的要求，并力求做到自重輕、構造層次簡單。此外，還宜就地取材、施工方便；造價經濟、便于維修。 (3)要求屋頂滿足人們對建筑藝術即美觀方面的需求。屋頂是建筑造型的重要組成部分，中國古建筑的重要特征之一就是有變化多樣的屋頂外形和裝修精美的屋頂細部，現代建筑也應注重屋頂形式及其細部設計。二、屋頂的設計要求二、屋頂的設計要求常用的屋頂排水坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。坡屋頂多采用斜率法，平屋頂多采用百分比法，角度法較少應用。一、屋頂排水坡度的表示方法一、屋頂排水坡度的表示方法（一）屋面防水材料與排水坡度的關系（一）屋面防水材料與排水坡度的關系 如防水材料尺

3、寸較小，接縫必然就較多，容易產生縫隙滲漏，因而屋面應有較大的排水坡度，以便將屋面積水迅速排除。如果屋面的防水材料覆蓋面積大，接縫少而且嚴密，屋面的排水坡度就可以小一些。 （二）降雨量大小與坡度的關系（二）降雨量大小與坡度的關系 降雨量大的地區(qū)，屋面滲漏的可能性較大，屋頂的排水坡度應適當加大；反之，屋頂排水坡度則宜小一些。二、影響屋頂坡度的因素二、影響屋頂坡度的因素（一）材料找坡（一）材料找坡 材料找坡是指屋頂坡度由墊坡材料形成，一般用于坡向長度較小的屋面。為了減輕屋面荷載，應選用輕質材料找坡，如水泥爐渣、石灰爐渣、瀝青珍珠巖砂漿等。找坡層的厚度最薄處不小于20 mm。材料找坡的屋面板可以水平放

4、置，天棚面平整，但材料找坡增加屋面荷載，材料和人工消耗較多。平屋頂材料找坡的坡度宜為23%，如圖10-2(a)所示。 （二）結構找坡（二）結構找坡 結構找坡是屋頂結構自身帶有排水坡度，平屋頂結構找坡的坡度宜為3。結構找坡無須在屋面上另加找坡材料，構造簡單，不增加荷載，但天棚頂傾斜，室內空間不夠規(guī)整，如圖10-2(b)所示。三、屋頂找坡三、屋頂找坡( (一一) )排水方式排水方式 1. 1.無組織排水無組織排水 無組織排水是指屋面雨水直接從檐口滴落至地面的一種排水方式，因為不用天溝、雨水管等導流雨水，故又稱自由落水。其主要適用于少雨地區(qū)或一般低層建筑，相鄰屋面高差小于4 m；不宜用于臨街建筑和較

5、高的建筑。 2.2.有組織排水有組織排水 有組織排水是指雨水經由天溝、雨水管等排水裝置被引導至地面或地下管溝的一種排水方式，在建筑工程中應用較廣。四、屋頂排水四、屋頂排水在工程實踐中，由于具體條件千變萬化，可能出現各式各樣的有組織排水方式。按外排水、內排水、內外排水三種情況可歸納成9種不同的排水方式，如圖10-3所示。下面主要介紹外排水和內排水。 (1)外排水。外排水是指雨水管裝設在室外的一種排水方式，其優(yōu)點是雨水管不妨礙室內空間的使用和美觀，構造簡單，因而被廣泛采用。外排水方式可歸納成挑檐溝外排水、女兒墻外排水、女兒墻挑檐溝外排水、長天溝外排水、暗管外排水幾種。明裝的雨水管有損建筑立面，故在

6、一些重要的公共建筑中，雨水管常采取暗裝的方式，把雨水管隱藏在假柱或空心墻中。假柱可以處理成建筑立面上的豎線條。 (2)內排水。外排水構造簡單，雨水管不占用室內空間，故在南方應優(yōu)先采用。在有些情況下采用外排水并不恰當，例如在高層建筑中，因為維修室外雨水管不方便，且不安全；又如在嚴寒地區(qū)也不適宜用外排水，因室外的雨水管有可能結凍，而處于室內的雨水管則不會發(fā)生這種情況。 1)中間天溝內排水。2)高低跨內排水。( (二二) )屋頂排水組織設計屋頂排水組織設計 屋頂排水組織設計的主要任務是將屋面劃分成若干排水區(qū)，分別將雨水引向雨水管，做到排水線路便捷，雨水口負荷均勻，排水順暢，避免屋頂積水而引起滲漏。一

7、般按下列步驟進行： 1.1.確定排水坡面的確定排水坡面的數目數目( (分坡分坡) )2.2.劃分排水區(qū)劃分排水區(qū)3.3.確定天溝所用確定天溝所用材料和斷面形式材料和斷面形式及尺寸及尺寸( (三三) )確定雨水管規(guī)格及間距確定雨水管規(guī)格及間距 雨水管按材料的不同可分為鑄鐵管、鍍鋅鐵皮管、塑料管、石棉水泥管和陶土管等，目前多采用鑄鐵管和塑料管，其直徑有50 mm、 75 mm、100 mm、125 mm、150 mm、200 mm幾種規(guī)格，一般民用建筑最常用的雨水管直徑為100 mm，面積較小的露臺或陽臺可采用50 mm或75 mm的雨水管。 依據屋面防水層的不同，平屋頂有柔性防水、剛性防水、涂膜

8、防水及粉劑防水屋面等多種構造做法。 ( (一一) )柔性防水屋面柔性防水屋面 柔性防水屋面是指以防水卷材和粘結劑分層粘貼而構成防水層的屋面。柔性防水屋面所用卷材分為石油瀝青油氈、焦油瀝青油氈、高聚物改性瀝青防水卷材、SBS改性瀝青防水卷材、APP改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材、三元乙丙丁基橡膠防水卷材、三元乙丙橡膠防水卷材、氯磺化聚乙烯防水卷材、再生膠防水卷材、氯丁橡膠防水卷材、氯丁聚乙烯橡膠共混防水卷材等。聚氯乙烯防水卷材適用于防水等級為級的屋面防水。 一、平屋頂的構造做法一、平屋頂的構造做法 1.1.柔性防水屋面構造層次和做法柔性防水屋面構造層次和做法柔性防水屋面由多層材料疊合而成，

9、其基本構造層次按構造要求由結構層、找坡層、找平層、結合層、防水層和保護層組成，如圖10-6所示。 2.2.柔性防水屋面細部構造柔性防水屋面細部構造 屋面細部是指屋面上的泛水、天溝、檐口、雨水口、變形縫等部位。 (1)泛水構造。泛水指屋頂上沿所有垂直面所設的防水構造，突出于屋面之上的女兒墻、煙囪、樓梯間、變形縫、檢修孔、立管等的壁面與屋頂的交接處是最容易漏水的地方。必須將屋面防水層延伸到這些垂直面上，形成立鋪的防水層，稱為泛水。卷材防水屋面泛水構造如圖10-7所示。 (2)檐口構造。柔性防水屋面的檐口構造有無組織排水挑檐和有組織排水挑檐溝及女兒墻檐口等，挑檐和挑檐溝構造都應注意處理好卷材的收頭固

10、定、檐口飾面并做好滴水。女兒墻檐口構造的關鍵是泛水的構造處理，其頂部通常做鋼筋混凝土壓頂，并設有坡度坡向屋面。檐口構造如圖10-8所示。 (3)雨水口構造。雨水口的類型有用于檐溝排水的直管式雨水口和女兒墻外排水的彎管式雨水口兩種。雨水口在構造上要求排水通暢、防止?jié)B漏水堵塞。為防止直管式雨水口周邊漏水，應加鋪一層卷材并貼入連接管內100 mm，雨水口上用定型鑄鐵罩或鉛絲球蓋住，用油膏嵌縫。彎管式雨水口穿過女兒墻預留孔洞內，屋面防水層應鋪入雨水口內壁四周不小于100 mm，并安裝鑄鐵篦子以防雜物流入造成堵塞。雨水口構造如圖10-9所示。 (4)屋面變形縫構造。屋面變形縫的構造處理原則是：既不能影響

11、屋面的變形，又要防止雨水從變形縫滲入室內。屋面變形縫按建筑設計可設于同層等高屋面上，也可設在高低屋面的交接處。等高屋面變形縫構造如圖10-10所示。 ( (二二) )剛性防水屋面剛性防水屋面 剛性防水屋面是指以剛性材料作為防水層的屋面，如防水砂漿、細石混凝土、配筋細石混凝土防水屋面等。這種屋面具有構造簡單、施工方便、造價低廉的優(yōu)點，但對溫度變化和結構變形較敏感，容易產生裂縫而滲水，故多用于我國南方地區(qū)的建筑。 1.1.剛性防水屋面構造及做法剛性防水屋面構造及做法 剛性防水屋面一般由四部分組成:防水層防水層隔離層隔離層找平層找平層結構層結構層 2. 2.剛性防水屋面細部構造剛性防水屋面細部構造

12、剛性防水屋面的細部構造包括屋面防水層的分格縫、泛水、檐口、雨水口等部位的構造處理。 (1)屋面分格縫構造。屋面分格縫實質上是在屋面防水層上設置的變形縫。其目的有二：一是防止溫度變形引起防水層開裂；二是防止結構變形將防水層拉壞。因此屋面分格縫的位置應設置在溫度變形允許的范圍以內和結構變形敏感的部位。一般情況下分格縫間距不宜大于6 m。結構變形敏感的部位主要是指裝配式屋面板的支承端、屋面轉折處、現澆屋面板與預制屋面板的交接處、泛水與立墻交接處等部位。分格縫的位置如圖10-11所示。 (2)泛水構造。剛性防水屋面的泛水構造要點與卷材屋面基本相同。不同的地方是：剛性防水層與屋面凸出物(女兒墻、煙囪等)

13、間須留分格縫，另鋪貼附加卷材蓋縫形成泛水。 (3)檐口構造。剛性防水屋面檐口的形式一般有自由落水挑檐口、挑檐溝外排水檐口和坡檐口等。 (4)雨水口構造。剛性防水屋面的雨水口有直管式和彎管式兩種做法，直管式一般用于挑檐溝外排水的雨水口，彎管式用于女兒墻外排水的雨水口。 ( (三三) )涂膜防水屋面涂膜防水屋面 涂膜防水屋面又稱涂料防水屋面，是指用可塑性和粘結力較強的高分子防水涂料直接涂刷在屋面基層上形成一層不透水的薄膜層，以達到防水目的的一種屋面做法。防水涂料有塑料、橡膠和改性瀝青三大類，常用的有塑料油膏、氯丁膠乳瀝青涂料和焦油聚氨酯防水涂膜等。這些材料多數具有防水性好、粘結力強、延伸性大、耐腐

14、蝕、不易老化、施工方便、容易維修等優(yōu)點，近年來應用較為廣泛。這種屋面通常適用于不設保溫層的預制屋面板結構，如單層工業(yè)廠房的屋面。在有較大震動的建筑物或寒冷地區(qū)則不宜采用。 1.1.涂膜防水屋面構造和做法涂膜防水屋面構造和做法 涂膜防水屋面的構造與柔性防水屋面相同，由結構層、找坡層、找平層、結合層、防水層和保護層組成。 2.2.涂膜防水屋面細部構造涂膜防水屋面細部構造 (1)分格縫構造。涂膜防水只能提高表面的防水能力，由于溫度變形和結構變形會導致基層開裂而使屋面滲漏，因此對屋面面積較大和結構變形敏感的部位，需設置分格縫。 (2)泛水構造。涂膜防水屋面泛水構造要點與柔性防水屋面基本相同，即泛水高度

15、不小于250 mm；屋面與立墻交接處應做成弧形；泛水上端應有擋雨措施，以防滲漏。( (一一) )平屋頂的保溫平屋頂的保溫 1. 1.保溫材料的類型保溫材料的類型 平屋頂的保溫材料多為輕質多孔材料，一般可分為以下三種類型： (1)散料類。常用爐渣、礦渣、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等。 (2)整體類。是指以散料作骨料，摻入一定量的膠結材料，現場澆筑而成的材料，如水泥爐渣、水泥膨脹蛭石、水泥膨脹珍珠巖及瀝青膨脹蛭石和瀝青膨脹珍珠巖等。 (3)板塊類。是指利用骨料和膠結材料由工廠制作而成的板塊狀材料，如加氣混凝土、泡沫混凝土、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、泡沫塑料等塊材或板材等。 保溫材料的選擇應根據建筑物的使用性

16、質、構造方案、材料來源、經濟指標等因素綜合考慮確定。 二、平屋頂的保溫與隔熱降溫二、平屋頂的保溫與隔熱降溫2.2.保溫層的設置保溫層的設置 平屋頂因屋面坡度平緩，適合將保溫層放在屋面結構層上(剛性防水屋面不適宜設保溫層)。 保溫層通常設在結構層之上、防水層之下。保溫卷材防水屋面與非保溫卷材防水屋面的區(qū)別是增設了保溫層，按構造需要相應增加了找平層、結合層和隔汽層。設置隔汽層的目的是防止室內水蒸氣滲入保溫層，使保溫層受潮而降低保溫效果。隔汽層的一般做法是在20 mm厚13水泥砂漿找平層上刷冷底子油兩道作為結合層，結合層上做一布二油或兩道熱瀝青隔汽層。平屋頂保溫構造如圖10-16所示。圖10-17為

17、平屋頂保溫層病害示意圖。 ( (二二) )平屋頂的隔熱降溫平屋頂的隔熱降溫 平屋頂隔熱降溫的構造做法主要有通風隔熱、蓄水隔熱、種植隔熱等。 1.1.通風隔熱屋面通風隔熱屋面 通風隔熱屋面是指在屋頂中設置通風間層，使上層表面起遮擋陽光的作用，利用風壓和熱壓作用把間層中的熱空氣不斷帶走，以減少傳到室內的熱量，從而達到隔熱降溫的目的。通風隔熱屋面一般有兩種做法:1.架空通風隔熱屋面架空通風隔熱屋面2.頂棚通風隔熱屋面頂棚通風隔熱屋面 2.2.蓄水隔熱屋面蓄水隔熱屋面 蓄水隔熱屋面是指在屋頂蓄積一層水，利用水蒸發(fā)時需要大量的汽化熱，從而大量消耗屋面的太陽輻射熱，以減少屋頂吸收的熱能，從而達到降溫隔熱的

18、目的。蓄水屋面構造與剛性防水屋面基本相同，主要區(qū)別是增加了一壁三孔，即蓄水分倉壁、溢水孔、泄水孔和過水孔。 3.3.種植隔熱屋面種植隔熱屋面 種植隔熱屋面是在屋頂上種植植物，利用植被的蒸騰和光合作用，吸收太陽輻射熱，從而達到降溫隔熱的目的。種植隔熱屋面構造如圖10-19所示。 坡屋頂是排水坡度較大的屋頂，由各類屋面防水材料覆蓋。根據坡面組織的不同，主要有雙坡頂、四坡頂及其他形式屋頂等種類。 （一）雙坡頂（一）雙坡頂 根據檐口和山墻處理的不同可分為硬山屋頂、懸山屋頂、出山屋頂。 （二）四坡頂（二）四坡頂 四坡頂亦稱四落水屋頂，古代宮殿廟宇中的四坡頂稱為廡殿；四坡頂兩面形成兩個小山尖的稱為歇山。一

19、、坡屋頂的形式一、坡屋頂的形式坡屋頂是由承重結構、屋面和頂棚等部分組成的，由一個傾斜面或幾個傾斜面相互交接形成的屋頂，又稱斜屋頂，根據斜面數量可分為單坡屋頂、雙坡屋頂、四坡屋頂及其他形式，一般屋面坡度大于10。必要時，坡屋頂還需增設保溫層或隔熱層等。 (1)結構層：承受屋頂荷載并將荷載傳遞給墻或柱。 (2)屋面層：直接承受風雨、冰凍和太陽輻射等大自然氣候的作用。 (3)頂棚層：屋頂下面的遮蓋部分，使室內上部平整，有一定光線反射，起保溫隔熱和裝飾作用。 (4)附加層：根據不同情況而設置的保溫層、隔熱層、隔汽層、找平層、結合層等。二、坡屋頂的組成二、坡屋頂的組成坡屋頂中常用的承重結構有橫墻承重、屋架承重和梁架承重，如圖10-23所示。三、坡屋頂的承重結構三、坡屋頂的承重結構 （一）承重結構構件（一）承重結構構件 1. 1.屋架屋架 屋架形式常為三角形，由上弦、下弦及腹桿組成，所用材料有木材、鋼材及鋼筋混凝土等。木屋架一般用于跨度不超過12 m的建筑；將木屋架中受拉力的下弦及直腹桿件用鋼筋或型鋼代替的屋架稱為鋼木組合屋架。鋼木組合屋架一般用于跨度不超過18 m的建筑；當跨度更大時需采用預應力鋼筋混凝土屋架或鋼屋架。 2.2.檁條檁條 檁條所用材料可為木材、鋼材及鋼筋混凝土，檁條材料的選用一般與屋架所用材料相同，使兩者的耐久性接近。 （二）承重結構布置（二）承重結構布置 坡屋頂承