6屋顶构造6.1屋顶构造设计要求屋顶的基本形态分类平屋顶——坡度小于1/10坡屋顶——坡度大于1/10曲面屋顶i=3%i=3%6.1.1屋顶构造的形式屋面防水构造●屋面的常用坡度——有利于疏导和及时排放雨水平屋面(建筑找坡或结构找坡):2%~5%;坡屋面(结构找坡):普通瓦屋面不设基层屋面板:1:2;普通瓦屋面下设基层屋面板并鋪油毡:1:2.5;石棉瓦屋面:1:3;波形金属瓦屋面:1:4;压型钢板屋面:1:7各种类型屋顶的形态6.1.1屋面防水构造基本原则1.有效控制建筑物的变形,例如热胀冷缩、不均匀沉降等2.对有可能积水的部位,采取疏导的措施3.对防水的关键部位,采取构造措施,将水堵在外部,不使入侵●防水构造特征:平屋面:材料防水坡屋面:构造防水6.2平屋顶的基本构造●平屋面的基层构造与楼面基本相同。只是作为外维护结构。屋面板还应具有良好的防水与热工性能。6.2.1屋顶构造的设计要求:1、屋顶(屋面板)的结构承载能力(强度、刚度);2、屋顶的防水能力(排水、防渗);3、屋顶的保温、隔热;4、屋顶形式与建筑整体造型设计的协调。6.2.2平屋面的防水构造防水构造方式卷材防水——改性沥青卷材、高分子化合物卷材刚性材料防水——防水砂浆和防水细石混凝土涂膜防水——水泥基涂料、合成高分子涂料、高聚物改性沥青防水涂料、沥青基防水涂料等≧卷材防水屋面女儿墙檐口构造(a)分仓缝作用及构造(c)在分仓缝中嵌柔性挡水条(b)用来找坡和找平的轻混凝土和水泥砂浆都是刚性材料,在变形应力的作用下,如果不经处理,不可避免地都会出现裂缝,尤其是会出现在变形的敏感部位。这样容易造成粘贴在上面的防水卷材的破裂。所以应当在屋面板的支座处、板缝间和屋面檐口附近这些变形敏感的部位,预先将用刚性材料所做的构造层次作人为的分割,即预留分仓缝。即便屋面的构成为现浇整体式的钢筋混凝土,也应在距离檐口500mm的范围内,以及屋面纵横不超过6000mm×6000mm的间距内,作预留分仓缝的处理。分仓缝宽约20~40mm,中间应用柔性材料及建筑密封膏嵌缝涂刷粘结材料铺设防水卷材平屋面卷材防水防水密封胶胶粘剂EPDM卷材防水密封胶卷材接缝处理防水卷材收头做法防水卷材收头做法卷材防水屋面挑檐檐口节点≧@刚性防水屋面女儿墙檐口构造浮筑层使得防水混凝土不与基层水泥基的材料粘结,可以互相错动,从而减小在温度应力或结构变形应力作用下不同构造层次之间的互相牵制和影响防水层混凝土中配筋,要求双向配Φ4钢筋,间距不大于200,而且要求细石混凝土的厚度不小于40,强度等级不少于C20级防水层混凝土中留分仓缝,部位、间距同卷材防水屋面中的刚性材料层,而且混凝土中所配的钢筋也必须在分仓缝处断开檐口处应由防水卷材做收头处理屋面分仓缝设置不规范导致刚性防水层开裂某刚性防水屋面檐口防水层最好较屋面多设一道屋面有突出物处防水做法平屋面刚性材料防水刚性防水屋面挑檐檐口节点≧@涂料防水屋面女儿墙檐口构造滚涂防水涂料平屋面涂膜防水涂料防水屋面挑檐檐口节点屋面防水等级和设防要求●坡屋顶坡度由结构构件的形状或者其支承情况形成,即由结构找坡山墙、斜梁或屋架、椽架支承梁架支承空间结构构件支承支承方式6.3.1坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统●坡屋顶的屋面板不需基层屋面板,采用不透水或是具有构造自防水功能的成品构件,直接安装在屋面结构支承构件上面形成屋面先铺设各类基层屋面板后,再在其上面做防水及隔热、保温等相关构造层次6.3坡屋顶的基本构造屋面坡度压型钢板屋面坡度较缓海草屋面坡度较陡中国南方传统建筑坡屋顶北欧传统建筑坡屋顶坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统传统梁架支承坡屋顶传统的梁架支承系统的坡屋顶(a)梁架支承系统的坡屋顶结构构成示意(b)梁架系统坡屋顶实例椽子坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统山墙支承坡屋顶坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统屋架支承坡屋顶坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统梁架与屋架支承坡屋顶(特例)山墙找坡示意砌筑山墙檩条利用屋架搁置檩条用檩条或檩上架椽支撑屋面的体系叫做檩式系统。对木质构件来说,不用椽子时,檩条间距约为700~900mm;檩条上架设椽子时,檩条间距可适当放大至1000~1500mm。对于钢砼屋架,常配以矩形、L形和T形等截面的预制钢筋混凝土檩条,为了在檩条上钉屋面板,常在上面设置木条,木条断面呈梯形。对于钢屋架,则多采用轻钢檩条,形式为冷轧薄壁型钢或是小形角钢与钢筋焊接的平面或空间的桁架式檩条常用平面屋架结构形式屋面交接处屋架斜梁结构布置坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统椽式系统椽架找坡示意椽式系统是将两根呈人字形的椽子和一道横木(或拉杆)组成一个椽架,跨度小的可直接支承在外墙上,跨度大的可再增加支座。为适应木屋面板的跨度,其间距一般为400~1200mm。可以将椽架看成是折线形的肋梁椽式系统实例■空间结构支承屋顶坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统■冷摊瓦的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板冷摊瓦屋面构成示意坡屋顶不设基层屋面板(a)波形瓦与钢檩条的连接(c)波形瓦与木檩条的连接(b)波形瓦与钢砼檩条的连接(d)波形瓦与檩条的连接大样■波形瓦的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板小型钢筋混凝土异型屋面板■小型钢筋混凝土异型屋面板的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板■夹芯钢板瓦的坡屋顶(a)夹心钢板瓦屋面屋脊处节点(b)夹心钢板瓦屋面檐口处节点(c)夹心钢板瓦屋面实例坡屋顶设基层屋面板■设置基层木屋面板的坡屋面设木屋面板基层的坡屋顶■设置基层木屋面板的坡屋面坡屋顶的屋面板■设置加气混凝土基层屋面板的坡屋面设加气混凝土基层板的坡屋顶坡屋顶的屋面板■以钢筋混凝土做屋面板的坡屋面现浇钢筋混凝土屋面板的坡屋面6.3.2坡屋面防水构造防水构造方式传统坡屋面——构造防水,即靠屋面瓦片的构造形式及挂瓦的构造工艺来实现防水现代建筑的坡屋面——向以材料防水和构造方式相结合以及多种工艺并进的方向发展屋面平瓦形态及防水机理各种平瓦传统平瓦屋面构造层次传统坡屋面平瓦防水构造层次:屋面瓦挂瓦条顺水条防水卷材屋面板机平瓦20×25挂瓦条6×30顺水条油毡一层20厚木屋面板有屋面板的平瓦屋面构造示意(b)有屋面板的平瓦屋面及挑檐檐口构造(a)有屋面板的平瓦屋面及挑檐檐口部分剖切透视檐口吊顶平瓦屋面特殊部位处理(一)(c)屋脊处用脊瓦盖缝平瓦屋面特殊部位处理(二)传统的小青瓦坡屋面传统坡屋面防水是否做基层屋面板与防水无关现代建筑坡屋顶防水构造选择现浇钢砼坡屋顶平瓦防水(a)Ⅱ级防水屋面选择挂瓦条30×25(高),中距35厚C15细石混凝土找平层,按瓦材规格顺水条30×25(高),中距500块瓦内置ф6@500×500钢筋网3厚高聚物改性沥青防水卷材(或合成高分子防水涂膜≥2)20厚1:3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面板挂瓦条30×25(高),中距按瓦材规格块瓦顺水条30×25(高),中距50020厚1:3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面板(b)Ⅲ级防水屋面选择盖粘土瓦的钢砼坡屋面防水构造示意盖粘土瓦的钢砼坡屋面檐口处构造示意木条垫成同样角度■钢结构坡屋顶平瓦防水现代建筑坡屋顶防水构造选择现浇钢砼或钢结构坡屋顶沥青瓦防水现代建筑坡屋顶防水构造选择沥青瓦现浇钢砼坡屋顶钢板瓦防水现代建筑坡屋顶防水构造选择盖钢板彩瓦的钢砼坡屋面构造示意(a)Ⅱ级防水屋面选择冷弯型钢挂瓦条,中距按瓦材规格20厚1:3水泥砂浆找平层块瓦形钢板彩瓦3厚高聚物改性沥青防水卷材(或合成高分子防水涂膜≥2)现浇钢筋混凝土屋面板(b)Ⅲ级防水屋面选择冷弯型钢挂瓦条,中距按瓦材规格20厚1:3水泥砂浆找平层块瓦形钢板彩瓦现浇钢筋混凝土屋面板钢板瓦防水构造节点钢板瓦防水屋面实例钢结构压型钢板防水现代建筑坡屋顶防水构造选择6.4建筑保温、隔热构造原理6.4.1建筑热工构造原理综述●保温、隔热基本目标1.保证室内基本的热环境质量2.建筑节能建筑热工分区及设计要求分区名称严寒地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区温和地区分区指标主要指标最冷月平均温度≤-10℃最冷月平均温度0~-10℃最冷月平均温度0~10℃最热月平均温度25~30℃最冷月平均温度>10℃最热月平均温度25~29℃最冷月平均温度0~13℃最热月平均温度18~25℃辅助指标日平均温度≤5℃的天数≥145天日平均温度≤5℃的天数90~145天日平均温度≤5℃(0~90天)日平均温度≥25℃(40~110天)日平均温度≥25℃的天数100~200天日平均温度≤5℃的天数0~90天设计要求必须充分满足冬季保温的要求,一般可不考虑夏季防热应满足冬季保温的要求,部分地区兼顾夏季防热必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温部分地区应注意冬季保温,一般可不考虑夏季防热建筑热工构造原理综述(一)●热传递的基本方式1.热传导——物体内部高温处的分子向低温处的分子连续不断地传送热能的过程2.热对流——流体(如空气)中温度不同的各部分相对运动而使热量发生转移3.热辐射——温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐射波,热能按电磁波的形态传递三种传热的基本方式,在建筑外围护结构传热的过程中表现为:其某个表面首先通过与附近空气之间的对流与导热以及与周围其他表面之间的辐射传热,从周围温度较高的空气中吸收热量;然后在围护结构内部由高温向低温的一侧传递热量,此间的传热主要是以材料内部的导热为主;接下去围护结构的另一个表面将继续向周围温度较低的空间散发热量建筑热工构造原理综述(二)●减少热量通过外围护结构传递的途径1.减少外围护结构的表面积2.选用导热系数较小,即传热阻较大的材料(孔隙多、密度小的轻质材料)来做建筑的外围护构件加大构件厚度的做法不经济建筑热工构造原理综述(三)●热桥:建筑外围护结构中,某些易于传热的热流密集的局部通道●平均传热系数:将组成外墙的各种材料所具有的导热系数与该种材料做成的构件的垂直于热流方向的表面积的乘积之和去除以外墙的总的表面积,得到的平均导热系数被认为更能够接近真实情况建筑热工构造原理综述(四)●水汽对建筑热工性能的影响室内外空气中的水蒸汽含量不相等时,水蒸汽分子会从压力高的一侧通过围护结构向压力低的一侧渗透。在此过程中,如温度达到了露点温度,在外围护结构的保温层中出现结露的现象,会使材料受潮,降低材料的保温效果如水汽不能够被排出,就可能使材料发生霉变,影响使用寿命在冬季室外温度较低的情况下,如水汽进而受冻结冰,体积膨胀,就会使材料的内部结构遭到破坏,称为冻融性的破坏基本对策——阻止水汽进入保温材料内,并安排通道以使进入建筑外围护结构中的水汽能够排出6.4.2屋面保温构造●常用屋面保温构造层次:1.保温层放置在屋面结构层与防水层之间,下设隔蒸汽层2.“倒铺屋面”——保温层放置在屋面防水层之上(保温材料必须自防水)3.内保温——保温层放置在屋面结构层之下●常用屋面保温材料:板材——憎水性水泥膨胀珍珠岩保温板、发泡聚苯乙烯保温板、挤塑型(或称挤压型)聚苯乙烯保温板、硬质和半硬质的玻璃棉或岩棉保温板块材——水泥聚苯空心砌块等卷材——玻璃棉毡和岩棉毡等散料——膨胀珍珠岩、发泡聚苯乙烯颗粒等挤塑型聚苯乙烯保温板、毡玻璃棉毡(带防潮铝箔贴面)粒状岩棉玻璃棉板(可带防潮铝箔贴面)设在屋面结构层与防水层之间的保温层构造屋面保温板粘贴时粘合剂条状设置,可形成透气的空隙屋面保温板自带防水卷材在钢结构压型钢板屋面板之上设保温层“倒铺屋面”保温构造倒铺保温屋面用砾石做保护层钢砼坡屋面上设保温层檐口处构造示意木条垫成同样角度钢砼坡屋面上设保温层檐口处构造示意彩钢瓦40厚挤压型聚苯乙烯板高分子卷材一层20厚1:3水泥砂浆找平现浇钢砼坡屋面预留插筋比较可用于坡屋面保温的聚苯乙烯板材屋面内保温粒状岩棉散料包装不令受潮,可置于吊顶上保温6.2.3屋面隔热构造●隔热的有效方法及原理热源——主要来自太阳光的辐射热最为有效的隔热方法——在外围护结构表面设置通风的空气间层,利用层间通风,带走一部分热量,使屋顶或外