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1、第6章屋盖 本章提要 本章的重点有三点 屋顶排水方案选择和屋顶排水组织设计 各类屋顶的构造层次做法和细部构造 保温隔热的原理和构造方案 1 一 屋盖的形式1 平屋盖 常指屋面坡度小于5 的屋盖 常用坡度范围为2 3 2 坡屋顶 常指屋面坡度大于10 的屋顶 常用坡度范围为20 30 3 其他形式的屋顶如拱结构 薄壳结构 悬索结构和网架结构等 这类屋顶一般用于较大跨度的公共建筑 第一节屋盖的形式及设计要求 2 3 4 5 6 7 8 9 巴西议会大厦矗立在巴西首都巴西利亚市的核心三权广场上 建于1958 1960年 设计人是巴西建筑师O 尼迈耶 OscarNiemeyer 1907年出生的巴西建
2、筑师 是当代著名的建筑大师之一 整幢大厦水平 垂直的体形对比强烈 而用一仰一覆两个半球体调和 对比 丰富建筑轮廓 构图新颖醒目 10 1 防水要求屋顶防水是屋顶构造设计应满足的基本要求 在屋顶的构造设计中 主要是依靠 防 堵 和 排 导 的共同作用来完成防水要求的 2 保温隔热要求屋顶应具有良好的保温隔热的性能 严寒地区 主要满足冬季保温的要求 在温热地区 主要满足夏季隔热的要求 冬冷夏热地区 既要满足冬季保温的要求又要满足夏季隔热的要求 一 屋盖的设计要求 11 3 结构要求屋顶应具有足够的强度和刚度 以承受作用于其上的各种荷载 防止过大的变形导致屋面防水层开裂而渗水 4 建筑艺术要求屋盖是
3、建筑外部形体的重要组成部分 其形式对建筑物的性格特征具有很大影响 5 其他要求如 绿化要求 设计屋顶花园 消防扑救和疏散的要求 屋盖设置直升飞机停机坪 节能要求 在屋顶安装太阳能集热器等 12 第二节屋盖排水设计一 排水坡度 一 排水坡度的表示方法屋顶坡度的常用表示方法有斜率法 百分比法和角度法三种 见图一 斜率法是以屋顶高度与坡面的水平投影长度之比表示 可用于平屋顶或坡屋顶 百分比法是以屋顶高度与坡面的水平投影长度的百分比表示 多用于平屋顶 角度法是以倾斜屋面与水平面的夹角表示 多用于有较大坡度的坡屋顶 13 一 排水坡度 一 排水坡度的表示方法 二 影响屋面坡度大小的因素1 防水材料尺寸大
4、小的影响2 年降雨量大小的影响3 其他因素的影响如 建筑进深较大致使屋面排水路线较长 屋面有上人活动的要求 屋面蓄水等 屋面坡度可小些 14 三 屋面坡度的形成屋面排水坡度的形成主要有材料找坡和结构找坡两种 材料找坡 又称垫置坡度 是指将屋面板象楼板一样水平搁置 然后在屋面板上采用轻质材料铺垫而形成屋面坡度的一种做法 常用的找坡材料有 水泥炉渣 水泥膨胀珍珠岩 材料找坡坡度宜为2 材料找坡的优点是可以获得水平的室内顶棚面 空间完整 便于屋面利用 缺点是找坡材料增加了屋面自重 如果屋面有保温要求时 可利用屋面保温层兼作找坡层 15 结构找坡 又称搁置坡度 是指将屋面板倾斜地搁置在下部的承重墙或屋
5、面梁及屋架上而形成屋面坡度的一种做法 这种做法不需另加找坡层 屋面荷载小 施工简便 造价经济 但室内顶棚是倾斜的 故常用于室内设有吊顶棚或室内美观要求不高的建筑工程中 16 二 屋盖排水方式及排水设计1 屋顶的排水方式屋顶的排水方式分为无组织排水和有组织排水两大类 如所示 无组织排水又称自由落水 是指屋面雨水直接从挑出外墙的檐口自由落下至地面的一种排水方式 有组织排水 是指屋面雨水通过排水系统 有组织地排至室外地面或地下管沟的一种排水方式 在工程中应用较多 17 有组织排水又分为外排水和内排水外排水是建筑中优先考虑选用的一种排水方式 一般有檐沟外排水 女儿墙外排水 女儿墙檐沟外排水等多种形式
6、檐沟的纵向排水坡度一般为0 5 1 内排水是在大面积多跨屋面 高层建筑以及有特殊需要时常采用的一种排水方式 这种方式会使雨水经雨水口流入室内雨水管 再由地下管道将雨水排至室外排水系统 18 2 屋面排水设计屋面排水设计的主要任屋务是 首先将屋面划分成若干个排水区 然后通过适宜的排水坡将雨水分别引向各自的落水管再排至地面 屋面排水的设计原则是 排水线路短捷 天沟或檐沟流水通畅 雨水口负荷均匀 19 有组织排水方案 一 檐沟外排水 20 檐沟 檐沟女儿墙 外排水 21 二 女儿墙外排水 三 内排水 有组织排水方案 22 屋面排水设计具体步骤是 1 确定屋面坡度的形成方法和坡度大小 2 选择排水方式
7、 划分排水区域 3 当设计有檐沟或天沟时 确定其断面形式及尺寸 4 确定落水管所用材料 管径及间距 绘制屋顶排水平面图 注意 单坡排水的屋面宽度不宜超过12m 矩形天沟净宽不宜小于200mm 分水线处最小深度大于120mm 落水管的内径不宜小于75mm 落水管间距一般在18m 24m之间 每根落水管可排除约200m 的屋面雨水 23 第三节卷材防水屋面卷材防水 柔性防水 屋面是用防水卷材与胶粘剂结合在一起的 形成连续致密的构造层 从而达到防水的目的 卷材防水屋面常见类型有 1 沥青卷材防水屋面 应用较少 2 高聚物改性沥青类卷材防水屋面 3 高分子类卷材防水屋面 4 水泥基卷材防水屋面 24
8、一 卷材防水屋面的材料 一 卷材1 沥青卷材2 高聚物改性沥青类卷材 如SBS 3 高分子类卷材 三元乙丙橡胶卷材 4 水泥基卷材 二 卷材胶粘剂用于高聚物改性沥青防水卷材和高分子防水卷材及水泥基卷材的胶粘剂主要为各种与卷材配套使用的溶剂型胶粘剂 25 二 卷材防水屋面构造 一 构造组成 1 基本层次 1 结构层 2 找平层 3 结合层 4 防水层 5 保护层 2 辅助层次 按需设置 保温层隔热层隔蒸汽层找坡层 26 高聚物改性沥青类卷材 高分子卷材 水泥基卷材 预制或现浇的钢筋混凝土屋面板 一般采用20mm厚1 3水泥砂浆 也可采用1 8沥青砂浆 沥青类卷材通常用冷底子油作结合层 高分子卷材
9、则多采用配套基层处理剂 保护层的构造做法应视屋面材料及利用情况而定 如 绿豆砂 水溶型等浅色着色剂 铺贴缸砖等 根据室内装修标准抹灰或贴面或吊顶 卷材防水屋面构造组成 27 二 卷材防水屋面构造 一 构造组成 二 细部构造 对屋面洞口 顶层边缘等特殊部位必须加强防水处理 1 泛水构造泛水是指屋面与垂直与屋面凸出物 高出屋面的墙 管道 交接处的防水处理 28 29 1 6蛭石混凝土找坡 最薄处20厚 高分子卷材一道 20厚1 3水泥砂浆找平 银色反光涂料二度 或细砂保护层 钢砼多孔板 冷底子油一道 三毡四油 绿豆砂 30 二 细部构造1 泛水构造2 挑檐口构造挑檐口构造常有无组织排水挑檐板和有组
10、织排水挑檐沟两种形式 31 32 3 水落口 雨水口 构造水落口是屋面雨水汇集并排至水落管的关键部位 构造上要求排水通畅 防止渗漏和堵塞 水落口有直管式和弯管式两种 直管式水落口 用于外檐沟排水或内排水 弯管式水落口 用于女儿墙外排水 直管式水落口 33 4 屋面检修孔 屋面出入口构造屋面检修孔 不上人屋面须设屋面检修孔 检修孔四周的孔壁可用砖立砌 也可在现浇屋面板时将混凝土上翻制成 其高度一般为300mm 壁外侧的防水层应做成泛水并将卷材用镀锌薄钢板盖缝钉压牢固 屋面出入口构造 出屋面的楼梯间一般需设屋面出入口 如不能保证顶部楼梯间的室内地坪高出室外 就要在出入口设挡水的门槛 屋面出入口的构
11、造类同于泛水构造 34 35 第四节刚性防水屋面一 概述 刚性防水屋面是指用细石混凝土做防水层的屋面 因混凝土属于脆性材料 抗拉强度较低 故而称为刚性防水屋面 特点 主要优点是构造简单 施工方便 造价较低 缺点是易开裂 对气温变化和屋面基层变形的适应性较差 适用范围 根据刚性防水层的特点 刚性防水多用于日温差较小的南方地区防水等级为 级的屋面防水 也可用作防水等级为I 级的屋面多道设防中的一道防水层 36 注意 刚性防水屋面要求基层变形小 一般不适用于保温的屋面 因为保温层多采用轻质多孔材料 其上不宜进行浇筑混凝土的湿作业 此外 混凝土防水层铺设在这种较松软的基层上也很容易产生裂缝 刚性防水屋
12、面也不宜用于高温 有振动 基础有较大不均匀沉降的建筑 37 4 6 100 二 刚性防水屋面的基本构造层次及做法 若屋面板为现浇时可不设此层 其作用是减少结构变形对防水层的不利影响 为使细石砼更密实可在砼内掺外加剂 如膨胀剂 减水剂 防水剂等 以提高其抗渗性能 现浇或预制 38 三 刚性防水屋面的细部构造 一 分格缝构造概念 又称分舱缝 刚性防水层中的分格缝是一种设置在刚性防水层中的变形缝 作用一 大面积的整体现浇混凝土防水层 受气温影响产生的温度变形较大 容易导致砼开裂 设置一定数量的分格缝将单块砼防水层的面积减小 从而减少其伸缩变形 可有效地防止和限制裂缝的产生 39 作用二 在荷载作用下
13、屋面板会产生挠曲变形 支承端翘起 易于引起混凝土防水层开裂 如在这些部位预留分格缝就可避免防水层开裂 40 分格缝位置 分格缝的位置 分格缝 41 1 刚性防水层2 密封油膏3 弹性材料4 防水卷材5 隔离层6 C20细石砼灌缝 42 二 泛水构造刚性防水屋面的泛水构造要点与卷材屋面相同的地方是 泛水应有足够的高度 不小于250mm 泛水处卷材应嵌入立墙上的凹槽内并用压条及水泥钉固定 不同的地方是 在刚性防水层与屋面凸出物 女儿墙 烟囱 楼梯间出屋面的墙 间须留分格缝 上盖附加卷材形成泛水 三 刚性防水屋面的细部构造 一 分格缝构造 43 刚性防水屋面的泛水构造 44 三 刚性防水屋面的细部构
14、 一 分格缝构造 二 泛水构造 三 檐口构造刚性防水屋面檐口的形式一般有 1 自由落水挑檐口2 挑檐沟外排水檐口3 女儿墙外排水檐口4 坡檐口 45 a 混凝土防水层悬挑檐口 b 挑檐板挑檐口 自由落水挑檐口 46 47 平屋顶坡檐构造 48 三 刚性防水屋面的细部构 一 分格缝构造 二 泛水构造 三 檐口构造 四 水落口 雨水口 构造刚性防水屋面的雨水口同柔性防水屋面也分为直管式和弯管式两种做法 但构造做法有所不同 弯管式雨水口构造 49 第五节涂膜防水屋面涂膜防水屋面 又称涂料防水屋面 是用防水材料涂刷在屋面基层上 利用涂料干燥或固化以后形成一层不透水的薄膜层以达到防水的目的 优点 防水性
15、好 粘结力强 延伸性大 耐腐蚀 不易老化 施工方便 容易维修 适用范围 主要适用于防水等级为 级 级的屋面防水 也可作为 级 级屋面多道防水设防中的一道防水 注意 在有较大震动的建筑物或寒冷地区则不宜采用 50 第六节瓦屋面 传统瓦屋面防水构造是在屋面基层上铺盖各种瓦材 利用瓦材的相互搭接来防止雨水渗漏 坡屋面防水构造发展趋势1 采用现浇钢筋砼屋面 上铺卷材 卷材上铺设瓦材 有多种 如水泥瓦 油毡瓦 金属瓦等 其瓦材主要为了装饰 2 轻钢屋架或网架上铺金属波瓦 51 3 梁架承重用柱和梁形成梁架支承檩条 然后每隔两根或三根檩条立一柱 利用檩条和连系梁 枋 把房屋组成一个整体的骨架 在这里墙只起
16、围护和分隔作用 1 山墙承重这种承重方式一般适合于多数开间相同且并列的房屋 如民居 旅馆 宿舍等 一 瓦屋面的承重结构 一 结构类型 2 屋架承重是指利用建筑物的外纵墙或柱支承屋架 然后在屋架上搁置檩条来承受屋面重量的一种承重方式 梁架承重 52 檩条 二 瓦屋面的承重构件 1 檩条檩条是沿房屋纵向搁置在屋架或山墙上的屋面支承梁 檩条所用材料应与屋架材料相同 一般有木檩条 钢檩条及钢筋混凝土檩条等 53 2 屋架屋架形式通常为三角形 由上弦 下弦和腹杆组成 所用材料有木材 钢材及钢筋混凝土等 屋架 54 三 承重结构的布置 55 56 导水 57 58 59 现浇钢砼坡屋面铺传统屋面瓦 现浇钢砼坡屋面铺贴沥青瓦 60 61 62 彩色压型钢板屋面彩色压型钢板屋面简称彩板屋面 是近十多年来在大跨度建筑中广泛采用的高效能屋面 它不仅自重轻强度高且施工安装方便 彩板的连接主要采用螺栓连接 不受季节气候影响 彩板色彩绚丽 质感好 大大增强了建筑的艺术效果 彩板除用于平直坡面的屋顶外 还可根据造型与结构的形式需要 在曲面屋顶上使用 根据彩板的功能构造分为单层彩板和保温夹心彩板 63 某彩钢板屋面
