第7章屋頂構(gòu)造-省賽一等獎(jiǎng)

11了解屋頂設(shè)計(jì)任務(wù)、屋面排水、屋面防水及屋面保溫隔熱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

2重點(diǎn)掌握：卷材防水屋面、剛性防水屋面、涂膜防水屋面的泛水構(gòu)造，剛性防水屋面分格縫設(shè)置原則及構(gòu)造。

3能根據(jù)防水、排水及保溫隔熱要求正確繪制平屋頂平面。

4了解頂棚的類型及吊頂?shù)慕M成，能繪制抹灰吊頂?shù)臉?gòu)造詳圖7.1概述712屋頂?shù)慕M成711屋頂?shù)念愋?13屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求平屋頂：屋面排水坡度小于或等于5%的屋頂，常用的坡度為1%~3%。711屋頂?shù)念愋推挛蓓敚褐肝菝媾潘露仍?%以上的屋頂。其他形式屋頂：一般適用于大跨度的公共建筑中。悉尼歌劇院（拱結(jié)構(gòu)）代代木體育館（懸索結(jié)構(gòu)）國家大劇院穹頂上近兩萬塊鈦金屬板12712屋頂?shù)慕M成

屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求：①功能要求

能抵御風(fēng)、霜、雨、雪的侵襲及有良好的保溫隔熱性能。②結(jié)構(gòu)要求

應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。③建筑藝術(shù)要求

應(yīng)注重屋頂形式及其細(xì)部的設(shè)計(jì)，以滿足人們對建筑藝術(shù)方面的需求。其中防水是對屋頂?shù)淖罨镜囊蟆?13屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求天壇——祈年殿巴黎圣母院7.2屋頂排水設(shè)計(jì)722屋頂排水方式721屋頂坡度723屋面排水組織設(shè)計(jì)屋面的防水等級 根據(jù)建筑物的性質(zhì)、重要程度、使用功能要求、防水耐用年限等要求，將屋面防水分為四個(gè)等級（I~IV）721屋頂坡度1）屋頂坡度的表示方法屋頂坡度的大小常用百分?jǐn)?shù)表示，即用屋頂傾斜的垂直投影高度與其水平投影長度的百分比來表示，如：2%。屋面坡度2）影響屋頂坡度的因素1、防水材料與坡度的關(guān)系：屋面覆蓋防水材料面積越小，坡度越大；反之。2、降雨量大小與坡度的關(guān)系：降雨量越大，屋面坡度應(yīng)適當(dāng)增加。3）屋頂坡面的形成方法從排水角度考慮，要求排水坡度越大越好；但從結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)、施工以及上人等角度考慮，要求坡度越小越好。平屋頂常用的坡度為2%~3%。坡度的形成可以通過材料找坡和結(jié)構(gòu)找坡來實(shí)現(xiàn)。1材料找坡又叫墊置坡度，是將屋面板水平擱置，然后在上面鋪設(shè)爐渣等廉價(jià)輕質(zhì)材料形成坡度。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)底面平整，容易保證室內(nèi)空間的完整性，但墊置坡度不宜太大，否則會使找坡材料用量過大，增加屋頂荷載。2結(jié)構(gòu)找坡又叫擱置坡度，是將屋面板擱置在頂部傾斜的梁上或墻上形成屋面排水坡度的方法。特點(diǎn)：不需再在屋頂上設(shè)置找坡層，屋面其他層次的厚度也不變化，減輕了屋面荷載，施工簡單，造價(jià)低。但不符合人們的使用習(xí)慣。722屋頂排水方式屋頂排水方式分為無組織排水和有組織排水。無組織排水將屋頂沿外墻挑出，形成挑檐，屋面雨水經(jīng)挑檐自由下落至室外地坪。1）排水方式選擇有組織排水在屋頂設(shè)置與屋面排水方向相垂直的縱向天溝，匯集雨水后，將雨水由雨水口、雨水管有組織地排到室外地面或室內(nèi)地下排水系統(tǒng)。天溝：匯集屋頂雨水的溝槽，有鋼筋混凝土槽形天溝和在屋面板上用找坡材料形成的三角形天溝兩種。檐溝縱坡坡度取05%~1%。雨水口：雨水口是將天溝的雨水匯集至雨水管的連通構(gòu)件，雨水口有設(shè)在檐溝底部的水平雨水口和設(shè)在女兒墻根部的垂直雨水口兩種。雨水管按照雨水管的位置，有組織排水分為外排水和內(nèi)排水。外排水：屋頂雨水由室外雨水管排到室外的排水方式。按照檐溝在屋頂?shù)奈恢茫馀潘拈芸谛问接校貉匚菝嫠闹茉O(shè)檐溝、沿縱墻設(shè)檐溝、女兒墻外設(shè)檐溝、女兒墻內(nèi)設(shè)檐溝等。

內(nèi)排水：屋頂雨水由設(shè)在室內(nèi)的雨水管排到地下排水系統(tǒng)的排水方式。外排水在南方應(yīng)優(yōu)先采用，寒冷地區(qū)不適宜用外排水。用內(nèi)排水，內(nèi)排水可以采用中間天溝內(nèi)排水或者高低跨內(nèi)排水。723屋面排水組織設(shè)計(jì)屋面排水組織設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是將屋面劃分為若干排水區(qū)，分別將雨水引向排水管，做到排水路線簡潔、雨水口負(fù)荷均勻、排水順暢。屋面的排水組織設(shè)計(jì)一般可按下列步驟進(jìn)行：1、確定排水坡面的數(shù)目及排水坡度2、劃分排水分區(qū)3、確定天溝斷面大小和天溝縱坡的坡度值4、雨水管的規(guī)格及間距1、確定排水坡面的數(shù)目及排水坡度

平屋頂屋面寬度小于12m，可采用單面排水；寬度大于12m時(shí)，宜采用雙坡排水。

2、劃分排水分區(qū)

排水區(qū)的面積是指屋面水平投影的面積，每一根落水管的屋面最大匯水面積不宜大于200m2。雨水口的間距18~24m。坡屋頂應(yīng)結(jié)合建筑構(gòu)造要求，選擇單坡、雙坡或者四坡排水。

3、確定天溝斷面大小和天溝縱坡的坡度值

平屋頂?shù)奶鞙弦话阌娩摻罨炷林谱鳎ǔＷ龀删匦翁鞙稀?/p>

4、雨水管的規(guī)格及間距

一般民用建筑最常用的落水管直徑為100mm，其間距一般在18m以內(nèi)，最大間距不宜超過24m，因?yàn)殚g距過大，溝底縱坡面越長，會使溝底的墊坡材料增厚，減少天溝的容水量，造成雨水溢向屋面一起滲漏或從檐溝外涌出。單坡排水的屋面寬度不宜超過12m，矩形天溝凈寬不宜小于200mm，天溝縱坡最高處離天溝上口的距離不小于120mm。

落水管的內(nèi)徑不宜小于75mm，落水管間距一般在18m～24m之間，每根落水管可排除約200平方米的屋面雨水。平屋頂一般由屋面、承重結(jié)構(gòu)、保溫隔熱層、頂棚等基本層次組成。平屋頂?shù)臉?gòu)造組成7.3平屋頂防水的構(gòu)造屋面屋面是屋頂最上面的表面層次，要承受施工荷載和使用時(shí)的維修荷載，以及自然界風(fēng)吹、日曬、雨淋、大氣腐蝕等的長期作用，因此屋面材料應(yīng)有一定的強(qiáng)度、良好的防水性和耐久性能。承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)承受屋面?zhèn)鱽淼母鞣N荷載和屋頂自重。頂棚頂棚位于屋頂?shù)牡撞浚脕頋M足室內(nèi)對頂部的平整度和美觀要求。保溫隔熱層當(dāng)對屋頂有保溫隔熱要求時(shí)，需要在屋頂中設(shè)置相應(yīng)的保溫隔熱層，以防止外界溫度變化對建筑物室內(nèi)空間帶來影響。柔性防水屋面：用具有良好的延伸性、能較好地適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形和溫度變化的材料做防水層的屋面，包括卷材防水屋面和涂膜防水屋面。卷材防水屋面：用防水卷材和膠結(jié)材料分層粘貼形成防水層的屋面，具有優(yōu)良的防水性和耐久性，因而被廣泛采用。石油瀝青防水卷材SBS改性瀝青合成高分子防水卷材卷材粘和劑

用于高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材的粘結(jié)劑：配套使用各種溶劑型膠粘劑。卷材防水屋面的基本構(gòu)造圖511①結(jié)構(gòu)層②找坡層③找平層④結(jié)合層⑤防水層卷材防水層的防水卷材包括瀝青類卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材三類。見表72表72卷材防水層卷材分類卷材名稱舉例卷材粘結(jié)劑瀝青類卷材石油瀝青油氈石油瀝青瑪王帝脂焦油瀝青油氈焦油瀝青瑪王帝脂高聚物改性瀝青防水卷材SBS改性瀝青防水卷材熱熔、自粘、粘貼均有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丁基橡膠為主體的雙組分A與B液1∶1配比攪拌均勻三元乙丙橡膠防水卷材氯磺化聚乙烯防水卷材CX-401膠再生膠防水卷材氯丁膠粘結(jié)劑氯丁橡膠防水卷材CY-409液氯丁聚乙烯-橡膠共混防水卷材BX-12及BX-12乙組分聚氯乙烯防水卷材粘結(jié)劑配套供應(yīng)⑥保護(hù)層保護(hù)層分為不上人屋面和上人屋面兩種做法。不上人屋面保護(hù)層上人屋面保護(hù)層做法：在防水層上用水泥砂漿或?yàn)r青砂漿鋪貼缸磚、大階磚、預(yù)制混凝土板等，或在防水層上澆筑40mm厚C20細(xì)石混凝土。涂刷粘結(jié)材料鋪設(shè)防水卷材卷材接縫處理剛性防水屋面：用剛性防水材料，如防水砂漿、細(xì)石混凝土、配筋的細(xì)石混凝土等做防水層的屋面。特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、施工方便、造價(jià)低廉，但對溫度變化和結(jié)構(gòu)變形較敏感，容易產(chǎn)生裂縫而滲漏。剛性防水屋面的基本構(gòu)造圖518①結(jié)構(gòu)層一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板。②找平層在結(jié)構(gòu)層上用20mm厚1∶3的水泥砂漿找平。③隔離層一般采用麻刀灰、紙筋灰、低強(qiáng)度等級水泥砂漿或干鋪一層油氈等做法。④防水層剛性防水層一般采用配筋的細(xì)石混凝土形成剛性防水屋面的細(xì)部構(gòu)造①分格縫分格縫的間距一般不宜大于6m，并應(yīng)位于結(jié)構(gòu)變形的敏感部位圖519分格縫的寬度為20~40mm，有平縫和凸縫兩種構(gòu)造形式圖520②泛水其處理方法與卷材防水屋面的相同圖521涂膜防水屋面涂膜防水屋面是用防水材料刷在屋面基層上，利用涂料干燥或固化以后的不透水性來達(dá)到防水的目的。優(yōu)點(diǎn)：防水、抗?jié)B、粘結(jié)力強(qiáng)、耐老化、延伸率大、彈性好、不延燃、無毒、施工方便等。

適用范圍：適用于防水等級為Ⅲ、Ⅳ級的屋面防水，也可用作Ⅰ、Ⅱ級屋面多道防水設(shè)防中的一道防水。

滾涂防水涂料平屋面涂膜防水涂料防水類構(gòu)造圖9-34涂膜防水屋面的女兒墻泛水卷材防水屋面的細(xì)部構(gòu)造①泛水：屋面防水層與突出構(gòu)件之間的防水構(gòu)造。圖512高分子卷材一道鋼砼多孔板250≧加鋪高分子卷材一道，單邊粘貼金屬蓋縫板油膏填實(shí)分倉縫（冷底子油一道，三氈四油）（綠豆砂）卷材防水屋面女兒墻泛水構(gòu)造②檐口：屋面防水層的收頭處，檐口的形式由屋面的排水方式和建筑物的立面造型要求來確定。無組織排水檐口圖513挑檐溝檐口圖514女兒墻檐口和斜板挑檐檐口圖515、圖516③上人孔圖517瓦屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)用來承受屋面?zhèn)鱽淼暮奢d，并把荷載傳給墻或柱。其結(jié)構(gòu)類型有桁架結(jié)構(gòu)、梁架結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)三類。瓦屋面構(gòu)造瓦屋面的承重結(jié)構(gòu)7.4傳統(tǒng)的小青瓦坡屋面是否做基層屋面板與防水無關(guān)屋架是由多個(gè)桿件組合而成的承重桁架，可用木材、鋼材、鋼筋混凝土制作，形狀有三角形、梯形、拱形、折線形等。屋架支承在縱向外墻或柱上，上面擱置檁條或鋼筋混凝土屋面板承受屋面?zhèn)鱽淼暮奢d。屋架承重與橫墻承重相比，可以省去橫墻，使房屋內(nèi)部有較大的空間，增加了內(nèi)部空間劃分的靈活性圖530。桁架屋面梁承重橫墻承重：將橫墻頂部按屋面坡度大小砌成三角形，在墻上直接擱置檁條或鋼筋混凝土屋面板支承屋面?zhèn)鱽淼暮奢d，又叫硬山擱檁圖529。特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、施工方便、節(jié)約木材，有利于防火和隔音等優(yōu)點(diǎn)，但房間開間尺寸受限制。適用于住宅、旅館等開間較小的建筑。橫墻承重木構(gòu)架結(jié)構(gòu)是我國古代建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，它一般由立柱和橫梁組成屋頂和墻身部分的承重骨架，檁條把一排排梁架聯(lián)系起來形成整體骨架圖531。這種結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)外墻填充在木構(gòu)架之間，不承受荷載，僅起分隔和圍護(hù)作用。構(gòu)架交接點(diǎn)為榫齒結(jié)合，整體性及抗震性較好；但消耗木材量較多，耐火性和耐久性均較差，維修費(fèi)用高。梁架結(jié)構(gòu)承重坡屋頂坡度的形成及屋面支承系統(tǒng)傳統(tǒng)木梁架支承坡屋頂坡屋頂坡度的形成及屋面支承系統(tǒng)屋架支承坡屋頂鋼筋混凝土屋面板承重：即在墻上傾斜擱置現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土屋面板類似于平屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)找坡屋面板的擱置方式來作為坡屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：節(jié)省木材，提高了建筑物的防火性能，構(gòu)造簡單，近年來常用于住宅建筑和風(fēng)景園林建筑中。鋼筋混凝土屋面板承重（1）平瓦屋面的做法

根據(jù)基層的不同，有三種常見做法：冷攤瓦屋面、木（或混凝土）望板瓦屋面、鋼筋混凝土掛瓦板瓦屋面。平瓦屋面的坡度不宜小于1:2（約26°），多雨地區(qū)還應(yīng)酌情加大。

①冷攤瓦平瓦屋面做法：先在檁條上順?biāo)鞣较蜥斈敬獥l，斷面一般為40mm×60mm或50mm×50mm，中距400mm左右；然后在椽條上垂直于水流方向釘掛瓦條，最后蓋瓦。掛瓦條的斷面尺寸一般為30mm×30mm，中距330mm。②木望板平瓦屋面做法：這種屋面由于有木望板和油氈，避風(fēng)保溫效果優(yōu)于前一種做法。其構(gòu)造方法是先在檁條上鋪釘15～20mm厚木望板。然后在望板上干鋪一層油氈，油氈須平行于屋脊鋪設(shè)并順?biāo)鞣较蜥斈緣簹謼l，壓氈條又稱為順?biāo)畻l，其斷面尺寸為30mm×15mm，中距500mm。掛瓦條平行于屋脊釘在順?biāo)畻l上面，其斷面和中距與冷攤瓦屋面相同。

空腔導(dǎo)水木望板平瓦屋面構(gòu)造層次木望板坡屋面平瓦防水構(gòu)造層次：屋面瓦掛瓦條順?biāo)畻l防水卷材屋面板鋼筋混凝土板平瓦屋面的構(gòu)造可分為以下兩種：①將斷面形狀呈倒T形或F形的預(yù)制鋼筋混凝土掛瓦板固定在橫墻或屋架上，然后在掛瓦板的板肋上直接掛瓦圖533。②采用鋼筋混凝土屋面板作為屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)層，上面固定掛瓦條掛瓦，或用水泥砂漿、麥秸泥等固定平瓦圖534。油氈瓦是以玻璃纖維為胎基，經(jīng)浸涂石油瀝青后，面層熱壓各色彩砂，背面撒以隔離材料而制成的瓦狀材料，形狀有方形和半圓形圖535。油氈瓦適用于排水坡度大于20%的坡屋面，可鋪設(shè)在木板基層和混凝土基層的水泥砂漿找平層上圖536。油氈瓦屋面1縱墻檐口無組織排水檐口:當(dāng)坡屋頂采用無組織排水時(shí)，應(yīng)將屋面伸出縱墻形成挑檐，挑檐的構(gòu)造做法有磚挑檐、椽條挑檐、挑檐木挑檐和鋼筋混凝土挑板挑檐等圖538。有組織排水檐口:當(dāng)坡屋頂采用有組織排水時(shí)，一般多采用外排水，需在檐口處設(shè)置檐溝，檐溝的構(gòu)造形式一般有鋼筋混凝土挑檐溝和女兒墻內(nèi)檐溝兩種圖539。瓦屋面的細(xì)部構(gòu)造1）檐口構(gòu)造2山墻檐口雙坡屋頂山墻檐口的構(gòu)造有硬山和懸山兩種。硬山是將山墻升起包住檐口，女兒墻與屋面交接處應(yīng)做泛水，一般用砂漿粘結(jié)小青瓦或抹水泥石灰麻刀砂漿泛水圖540。懸山是將檁條伸出山墻挑出，上部的瓦片用水泥石灰麻刀砂漿抹出披水線，進(jìn)行封固。圖5413屋脊、天溝和斜溝構(gòu)造互為相反的坡面在高處相交形成屋脊，屋脊處應(yīng)用V形脊瓦蓋縫圖542a。在等高跨和高低跨屋面相交處會形成天溝，兩個(gè)互相垂直的屋面相交處會形成斜溝。天溝和斜溝應(yīng)保證有一定的斷面尺寸，上口寬度應(yīng)為300~500mm，溝底一般用鍍鋅鐵皮鋪于木基層上，鍍鋅鐵皮兩邊向上壓入瓦片下至少150mm圖542b。平瓦屋面特殊部位處理（一）(c)屋脊處用脊瓦蓋縫機(jī)平瓦20×25掛瓦條6×30順?biāo)畻l油氈一層20厚木屋面板

有屋面板的平瓦屋面構(gòu)造示意(b)有屋面板的平瓦屋面及挑檐檐口構(gòu)造(a)有屋面板的平瓦屋面及挑檐檐口部分剖切透視檐口吊頂屋頂?shù)谋厥窃谖蓓斏霞釉O(shè)保溫材料來滿足保溫要求的。保溫材料按物理特性分為三大類：75屋頂?shù)谋嘏c隔熱屋頂?shù)谋厣⒘项惐夭牧险麧差惐夭牧习鍓K類保溫材料保溫層在屋頂上的設(shè)置位置有以下三種：正鋪保溫層：即保溫層位于結(jié)構(gòu)層與防水層之間圖524倒鋪保溫層：即保溫層位于防水層之上圖525保溫層與結(jié)構(gòu)層結(jié)合：有三種做法，一種是保溫層設(shè)在槽形板的下面圖526a；一種是保溫層放在槽形板朝上的槽口內(nèi)圖526b；還有一種是將保溫層與結(jié)構(gòu)層融為一體圖526c。平屋頂保溫構(gòu)造坡屋頂?shù)谋赜许斉锉睾臀菝姹貎煞N。頂棚保溫頂棚保溫是在坡屋頂?shù)膽业蹴斉锷霞愉伳景澹厦娓射佉粚佑蜌肿龈羝麑?，然后在油氈上面鋪設(shè)輕質(zhì)保溫材料圖548。屋面保溫傳統(tǒng)的屋面保溫是在屋面鋪草秸，將屋面做成麥秸泥青灰頂，或?qū)⒈夭牧显O(shè)在檁條之間圖549。坡屋頂?shù)谋嘏c隔熱坡屋頂?shù)谋仄挛蓓斠话憷梦蓓斖L(fēng)來隔熱，有以下兩種方式：屋面通風(fēng)把屋面做成雙層，在檐口設(shè)進(jìn)風(fēng)口，屋脊設(shè)出風(fēng)口，利用空氣流動(dòng)帶走間層的熱量，以降低屋頂?shù)臏囟葓D550。吊頂棚通風(fēng)利用吊頂棚與坡屋面之間的空間作為通風(fēng)層，在坡屋頂?shù)男健⑸綁蛭菝娴任恢迷O(shè)進(jìn)風(fēng)口。圖551坡屋頂?shù)母魺嵬L(fēng)隔熱兩種做法：一種是在結(jié)構(gòu)層與懸吊頂棚之間設(shè)置通風(fēng)間層，在外墻上設(shè)進(jìn)氣口與排氣口圖527a；另一種是設(shè)架空屋面圖527b。蓄水隔熱蓄水隔熱屋面的構(gòu)造與剛性防水屋面基本相同，只是增設(shè)了分倉壁、泄水孔、過水孔和溢水孔圖528。平屋頂?shù)母魺嶂脖桓魺嵩谄轿蓓斏戏N植植物，利用植物光合作用時(shí)吸收熱量和植物對陽光的遮擋來達(dá)到隔熱的目的。反射降溫在屋面鋪淺色的礫石或刷淺色涂料等，利用淺色材料的顏色和光滑度對熱輻射的反射作用，將屋面的太陽輻射熱反射出去，從而達(dá)到降溫隔熱的作用。1屋頂?shù)耐庑斡?、和其他類?/p>