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1、8 屋顶构造,本章提要,本章内容：屋顶防水及常用的保温隔热构造做法 学习重点：平屋顶和坡屋顶的构造,本 章 内 容,8.1 概述 8.2 平屋顶的构造 8.3 坡屋顶的构造,我们日常所见的屋顶形式多种多样，如中国故宫的琉璃瓦大屋顶，澳大利亚悉尼歌剧院的薄壳双曲顶，住宅的平屋顶以及乡镇常见的坡屋顶等等。尽管它们千姿百态，但它们从根本上有着哪些共同点呢？,屋顶主要有三个作用：一是承重作用；二是围护作用；三是装饰建筑立面。 屋顶应满足坚固耐久、防水排水、保温隔热、抵御侵蚀等使用要求，同时还应做到自重轻、构造简单、施工方便、造价经济，并与建筑整体形象协调。,8.1 概述,8.1.1 屋顶的作用及构造要
2、求,屋顶设计应考虑其防水、结构、节能、建筑艺术三方面的要求。 防水要求：首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求。 其次，屋顶应具有良好的保温隔热性能。结构要求：屋顶是房屋的承重结构，应有足够的强度和刚度，以保证房屋的结构安全，并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。 节能要求 ：屋顶作为维护结构要有一定的阻热能力，有效阻止热量的传递。建筑艺术要求：屋顶是建筑外部形体的重要组成部分，屋顶的形式对建筑的造型极具影响，应注重屋顶形式及其细部的设计，以满足人们对建筑艺术方面的需求。,屋顶的功能和设计要求,8.1.2 屋顶的组成与类型,1、组成 还包括起保温、隔热作用
3、的各种设施 。 细部构造包括檐口、女儿 墙、泛水、天沟、落水口、屋 脊、变形缝等。,屋面 屋面是屋顶最上面的表面层，要承受施工荷载和使用时的维修荷载，以及自然界风吹、日晒、雨淋、大气腐蚀等的长期作用，因此屋面材料应有一定的强度、良好的防水性和耐久性能。 承重结构 承重结构承受屋面传来的各种荷载和屋顶自重。,顶棚 顶棚位于屋顶的底部，用来满足室内对顶部的平整度和美观要求。 保温隔热层 当对屋顶有保温隔热要求时，需要在屋顶中设置相应的保温隔热层，以防止外界温度变化对建筑物室内空间带来影响。,8.1.2 屋顶的组成与类型,2、类型 （1）按功能分 保温屋顶：屋顶设置保温层，以减少室内热量向外散，达到
4、节能 的目的。 隔热屋顶：通过采取措施减少室外热量向外散失，保证室内温度 适宜。 采光屋顶：屋顶采用透光或透明材料，以满足采光和观景的需要。 蓄水屋顶：屋顶上做蓄水池，蓄一定深度的水，主要起到隔热 降温的作用，也有一定的观景效果。 种植屋顶：屋顶上栽种花草、灌木甚至乔木等植物，既起到保温 隔热的作用，又美化环境，是生态建筑的一个方面的 表现。 上人屋顶：屋顶作为室外使用空间，为人们日常休闲活动的场所。,8.1.2 屋顶的组成与类型,2、类型 （2）按屋面防水材料分 卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、瓦屋面、 金属屋面、玻璃屋面 （3）按屋结构类型分 平面结构屋顶、空间结构屋顶 （4）按
5、外观形式分 平屋顶：屋面坡度在10%以下的屋顶。 坡屋顶：屋面坡度在10%以上的屋顶。 曲面屋顶：一般适用于大跨度的公共建筑中。,8.1.3 屋面排水,排水方式 屋顶排水方式分为无组织排水和有组织排水两大类。 a.无组织排水无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式又称自由落水。 优点：经济 缺点：雨水易侵蚀墙体；在出入口处影响行人通行 b.有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。,当年降雨量900MM的地区，檐口 高度8M； 当年降雨量900MM的地区，而檐口高度10M；,8.1.3.1 无组织排水,无组织排水是指它不需设置天
6、沟、雨水口和雨水管，而对排水方向和挑檐的设置也需合理设计，即应根据屋面的形状、宽度、地面水排除条件等因素作周密安排。分为单向、双向、三向、四向排水的屋面。,当建筑物较高或年降雨量较大时，如仍采用无组织排水，将会出现房檐雨水势如瀑布凌空而降，不仅噪声很大，且雨水四溅危害墙身和环境，因而应采用有组织排水。有组织排水是在屋顶设置或垫置天沟，将雨水导入雨水竖管排出建筑以外。这种做法避免了上述缺点，但构造较复杂，造价较高，且易堵塞和漏雨，因此必须保证施工质量和加强使用时的维护和检修。,8.1.3.2 有组织排水,确定屋面排水坡度 确定排水方式 划分排水区域 确定檐沟的断面形状、尺寸以及坡度 确定雨水管所
7、用材料、口径大小，布置雨水管 檐口、泛水、雨水口等细部节点构造设计 绘出屋顶平面排水图及各节点详图 屋面排水组织示例见图8.10。,屋面的排水组织设计一般可按下列步骤进行：,8.1.3.2 有组织排水,屋面排水组织,屋面排水组织,8.1.3.2 有组织排水,在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况分为以下几种排水方案。外排水方案 外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案，外排水方案可以归纳为以下几种： a.挑檐沟外排水 ：雨水汇集到悬挑在墙外的挑檐沟，再从落水管排下。b.女儿墙外排水 ：特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管。 c.女儿墙挑檐沟外排水：女儿墙挑檐沟外排水特点是在
8、屋檐部位既有女儿墙，又有挑檐沟。 d.暗管外排水：暗装雨水管的方式，将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。,8.1.3.2 有组织排水,8.1.3 屋面坡度及形成方式,8.1.3.1影响屋面坡度的因素 屋面防水材料的大小和当地降雨量两方面的因素。a.屋面材料的种类与排水坡度的关系防水材料如果尺寸较小，接缝必然就较多，容易产生缝隙渗漏，因而屋面应有较大的排水坡度，以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大，接缝少而且严密，屋面的排水坡度就可以小一些。b.降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区，屋面渗漏的可能性较大，屋顶的排水坡度应适当加大，反之，屋顶排水坡度则宜小一些。 c.其他功能的要求，如是
9、否上人活动的要求（上人屋面坡度一般取1%2%），以及是否要蓄水、种植等。 d.不同的结构形式也影响屋顶的坡度。,不同屋面材料的屋面基层坡度范围见图6-2。,(1) 材料找坡 又叫垫置坡度，是将屋面板水平搁置，然后在上面铺设炉渣等廉价轻质材料形成坡度。 特点：结构底面平整，容易保证室内空间的完整性，但垫置坡度不宜太大，宜为2%，否则会使找坡材料用量过大，增加屋顶荷载。,8.1.3屋面坡度及形成方式,8.1.3.2屋面坡度的形成方式,(2) 结构找坡 又叫搁置坡度，是将屋面板搁置在顶部倾斜的梁上或墙上形成屋面排水坡度的方法。 特点：不需再在屋顶上设置找坡层，屋面其他层次的厚度也不变化，减轻了屋面荷
10、载，施工简单，造价低，坡度宜为3%。但不符合人们的使用习惯，影响观瞻。,8.1.4 屋面防水,屋面工程防水设计的原则： 防排并举、合理设防、因地制宜、 综合治理 屋面防水等级划分依据： 建筑物的性质、重要程度、使用功能要求、防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求 防水等级分四级，年限分别为25、15、10、5,表8.1 屋面的防水等级和设防要求,屋面防水等级,注意的几个问题：,1、屋面防水等级不是建筑物的等级； 2、屋面防水层耐用年限不是建筑物的耐用年限； 3、一道防水设防不一定是一层或一遍。 （是指具有单独防水能力的一个防水层次）,如何正确选用防水材料：,1、按规范“屋面防水等级和设防要求
11、”中防水层选用材料的规定，根据屋面防水等级，建筑物的类别和重要程度，设防要求选择相应的防水材料； 2、根据当地历年最高、低最气温、屋面坡度、使用条件等因素，选择耐热度和柔性相适应的防水材料；,如何正确选用防水材料：,3、根据地基变形程度、结构形式、当地年温差和日温差以及震动等因素，选择拉伸性能相适应的防水材料； 4、根据防水层的暴露状况，选择耐紫外线、耐老化保持率高或耐霉烂性能相适应的防水材料； 5、根据屋面防水构造形式，对于复合防水屋面，选用材性相容的防水材料 。,8.2 平屋顶的构造,平屋顶的屋面一定是水平的，对吗？为什么？ 屋面坡度小于5%的屋顶称为平屋顶。由于钢筋混凝土梁、板的普遍应用
12、和防水材料不断革新，平屋顶已被广泛采用。它与坡屋顶相比，具有节约木材、减少建筑体积、提高预制装配程度、便于屋顶上人使用与维修等诸多优越性。但平屋顶对丰富建筑造型方面受到局限，多以挑檐、女儿墙、挑檐带女儿墙和盒顶等作为形式变化的手段。,平屋顶一般由屋面、承重结构、找坡层、保温隔热层、隔汽层、找平层、防水层、保护层、顶棚等基本层次组成。,8.2 平屋顶的构造,8.2.1 平屋顶的构造组成,材料做法 (1)结构层 现浇或预制钢筋混凝土屋面板。 (2)找坡层 多用1：68水泥焦渣拍实，按设计要求找坡，最薄处不小于40 mm，也可用保温（隔热）材料铺设，但成本较高。 (3)保温（隔热）层 多用水泥珍珠岩
13、、水泥蛭石、泡沫混凝土等多孔材料，其厚度应按当地室外设计最低（最高）气温与设计室内温度的差额计算而得。 (4)找平层 设在保温（隔热）层或找坡层之上，以利于铺设防水层或隔汽层。常用1:3水泥砂浆2030 mm厚。,(5)隔汽层 当屋面下为有水蒸汽的房间，或寒冷地区的普通建筑，应在保温层下面设置隔汽层以防水蒸汽渗透至保温（隔热）层内影响保温（隔热）效果。甚至进入油毡层下引起鼓泡，导致防水层的破裂。隔汽层较高标准做法是一毡二油（即沥青、油毡、沥青，亦称三层做法）；较低标准做法是刷热沥青二道。 (6)结合层 在水泥砂浆找平层上涂刷沥青不易粘牢，应先涂刷结合层，一般常用冷底子油作结合层，冷底子油是将沥
14、青浸泡在温热的柴油或煤油内（按3:7比例）溶化，即为冷底子油。当将冷底子油涂刷在水泥砂浆面时便渗入其内，以作为与上面将施工的沥青与水泥砂浆面的中间介质。,柔性防水屋面：用具有良好的延伸性、能较好地适应结构变形和温度变化的材料做防水层的屋面，包括卷材防水屋面和涂膜防水屋面。 卷材防水屋面：用防水卷材和胶结材料分层粘贴形成防水层的屋面，具有优良的防水性和耐久性，因而被广泛采用。,8.2.3 平屋顶的防水,8.2.3.1 柔性防水屋面,卷材防水屋面的基本构造(图8.11) 结构层 找坡层 找平层 结合层 防水层 卷材防水层的防水卷材包括沥青类卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三类。见表
15、8.2,表8.2 卷材防水层,(a)油毡屋面： 将油毡（纸）用胶结材料沥青交替叠层粘合而形成的防水复盖层。它的层次顺序是沥青油毡沥青油毡沥青，因为沥青本身也是防水材料，故也将一毡二油（沥青）称为3层做法；二毡三油称为5层做法，还有7层、9层做法，依此类推。三毡四油以上可用油纸部分代替油毡置于底层。简易屋面可用一毡二油，中等标准房屋可用二毡三油或三毡四油。根据实践经验，油毡屋面存在不少缺点，如起鼓、起皱、撕裂、下滑、腐烂、易老化、耐久性差、维修不便等弊病，现已将沿用的二毡三油做法改为三毡四油做法，并在重要部位及标准较高的建筑采用四毡五油做法。另外，沥青需现场熔化，并产生烟雾、恶臭，污染环境，有碍
16、健康，极易烫伤，因此亟待以新型防水材料取代。如高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材。,油毡是一种幅宽约1m、长约20 m的卷材，铺设时必定有横向与纵向连接问题。施工规范要求，铺设时应从坡底处开始，上幅压下幅80120 mm，并在分水线处用整幅油毡压住坡面油毡。油毡纵向搭接长度应保证120150 mm，两个方向的搭接处均必须涂刷沥青，确保粘接牢固。再铺上一层时，搭接处应与下层搭接处错开。刷涂沥青的厚度应控制在12 mm之间，过厚将引起龟裂。铺设时的长度方向宜顺风进行，以避免出现空鼓现象。,二毡三油还可以横向搭接半幅油毡。,如果屋面基层（找平层、保温层等）未彻底干燥，经太阳辐射将水分汽化膨胀，或因未设置隔汽层，房间蒸汽穿透楼板，使油毡防水层起鼓，待蒸汽冷却或散失后，鼓泡会变成皱折而逐渐使油毡开裂出现渗漏（图6 -15）。,由于施工条件所限，要待屋面基层完全干燥，并将全部建筑的屋顶均设置隔汽层，都是不现实的。解决的方法是在油毡
