目录第一章概论第二章建筑设计概述第三章建筑平面设计第四章建筑体型与立面设计第五章建筑剖面设计第六章建筑构造概述第七章基础和地下室第八章墙体和幕墙第九章楼地层、阳台及雨篷第十章楼梯及电梯第十一章门窗及遮阳设施第十二章屋顶第十三章建筑变形缝第十四章建筑装饰装修第十五章建筑保温、隔热及防水第十六章单层工业建筑设计第十七章多层工业建筑设计第十八章工业厂房构造第十二章屋顶第十二章屋顶提要:本章介绍屋顶的构造要求和类型;屋顶保温、隔热、防水构造方面的设计要求。第一节屋顶概述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。其中防水是对屋顶的最基本的要求,屋面的防水等级和设防要求见表1。表1屋面的防水等级和设防要求项目建筑物类别防水层使用年限防水选用材料设防要求屋面的防水等级Ⅰ级特别重要的民用建筑和对防水有特殊要求的工业建筑25年宜选用合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水涂料、细石防水混凝土等材料三道或三道以上防水设防,其中应用一道合成高分子防水卷材,且只能有一道厚度不小于2mm的合成高分子防水涂膜Ⅱ级重要的工业与民用建筑、高层建筑15年宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、细石防水混凝土、平瓦等材料二道防水设防,其中应有一道卷材;也可采用压型钢板进行一道设防Ⅲ级一般的工业与民用建筑10年应选用三毡四油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料、沥青基防水涂料、刚性防水层、平瓦、油毡瓦等材料一道防水设防,或两种防水材料复合使用Ⅳ级非永久性的建筑5年可选用二毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、沥青基防水涂料、波形瓦等材料一道防水设防一、屋顶的组成屋顶由屋面、承重结构、保温隔热层和顶棚等部分组成。二、屋顶的坡度1.斜率法以屋顶斜面的垂直投影高度与水平投影长度之比来表示。2.角度法以倾斜屋面与水平面所成的夹角表示。角度法一般用于对坡度较大屋顶的表示。3.百分比法以屋顶斜面的垂直投影高度与其水平投影长度的百分比值来表示。百分比法一般用于对坡度较小的屋顶表示。(二)屋顶坡度的选择1.屋顶坡度与防水材料的关系若屋面采用防水性能好、单块面积大、接缝少的材料,如油毡、镀锌铁皮等,屋顶坡度可以小一些;而屋面采用粘土瓦、小青瓦等单块面积小、接缝多的防水材料时,屋顶应选择稍大的坡度。2.屋顶坡度与降雨量大小的关系屋顶坡度和排水速度成正比关系。由于降雨量大时容易造成屋顶积水,为迅速排除积水,防止渗漏,屋顶坡度应大一些;反之,屋顶坡度可以小一些。类型①平屋顶坡度≤10%常用坡度为2~3%②坡屋顶坡度>10%单坡、双坡屋顶等③其它形式的屋拱屋顶、薄壳屋顶、悬索屋顶等三、屋顶的类型悬山两坡顶挑檐女儿墙平屋顶女儿墙平屋顶单坡顶硬山两坡顶挑檐平屋顶四坡顶马鞍形悬索屋顶V形折板屋顶圆攒尖顶球形网壳屋顶车轮形悬索屋顶抛物面壳屋顶扁壳屋顶庑殿顶歇山顶筒壳屋顶辐射式折板屋顶双曲拱屋顶①功能要求能抵御风、霜、雨、雪的侵袭及有良好的保温隔热性能②结构要求应有足够的强度和刚度③建筑艺术要求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设计要求四、屋顶的设计要求第二节平屋顶一、平屋顶的特点与类型1.特点:平屋顶构造简单,室内顶棚平整,能够适应各种复杂的建筑平面形状,提高预制装配化程度、方便施工、节省空间,有利于防水、排水、保温和隔热的构造处理。由于平屋顶的坡度小,会造成排水慢,增加屋面积水的机会,易产生渗漏现象。2.类型:按面层材料分:卷材防水屋面、刚性防水屋面、高分子涂料防水屋面按使用功能分:上人屋面和不上人屋面按室内使用要求分:保温隔热(隔汽)屋顶和无保温隔热(隔汽)屋顶二、平屋顶的组成平屋顶一般由面层、结构层、保温隔热层和顶棚等主要部分组成。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,否则会使找坡材料用量过大,增加屋顶荷载。平屋顶坡度的形成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,减轻了屋面荷载,施工简单,造价低。但不符合人们的使用习惯。屋面板轻质材料找坡屋面板横梁横墙a)b)结构找坡三、平屋顶排水方式1.无组织排水无组织排水又称自由落水,其屋面的雨水由檐口自由滴落到室外地面。适用于三层及三层以下、檐高不大于10m的中小型建筑或少雨地区建筑。2.有组织排水有组织排水是将屋面划分为若干排水区域,按一定的排水坡度把屋面雨水有组织地排到檐沟或雨水口,再经雨水管流到散水或明沟中。(1)有组织外排水(2)有组织内排水(三)排水组织设计1.汇水区域的划分一个汇水区域的面积一般不超过一个雨水管所能担负的排水面积,划分汇水区域的目的是保证能较均匀合理地布置雨水管。一个雨水管能承担的最大汇水区域面积雨水管内径100㎜150㎜200㎜外排水明管150㎡400㎡800㎡内排水明管120㎡300㎡600㎡内排水暗管100㎡200㎡400㎡2.排水坡数排水坡数的确定与建筑物进深尺寸、屋面面积大小及建筑物所处的位置等因素有关。如进深较小或临街建筑一般采用单坡排水,进深较大时宜采用双坡甚至多坡排水。3.雨水管的设定常用的雨水管按材料有铸铁雨水管、镀锌铁皮雨水管和硬塑料雨水管等,直径有50㎜、75㎜、100㎜、125㎜和200㎜等,民用建筑一般用75~100㎜。雨水管应布置均匀,充分发挥其排水能力。每一屋面或天沟,一般不应少于两个排水口。两个雨水口之间的距离外排水内排水有外檐天沟无外檐天沟明装雨水管暗装雨水管24m15m15m15m四、柔性防水屋面(一)柔性防水屋面的构造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。具有良好的延伸性、能较好地适应结构变形和温度变化。卷材防水屋面的基本构造:①结构层②找坡层③找平层④结合层⑤防水层卷材防水屋面的基本构造:①结构层②找坡层③找平层④结合层⑤防水层防水卷材(1)沥青防水卷材:以原纸、纤维织物、纤维毡、塑料膜等材料为胎基,浸涂石油沥青,用矿物粉料或塑料膜为隔离材料制成的防水卷材,也称油毡。沥青防水卷材的施工一般需熬制沥青。(2)高聚物改性沥青防水卷材:以纤维织物或纤维毡为胎基、以合成高分子聚合物改性石油沥青为涂盖层,以细砂、矿物粉或塑料膜为隔离材料制成的防水卷材,如SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材等。高聚物改性沥青防水卷材具有较好的低温、柔性和延伸率,防水使用年限可达15年。(3)合成高分子防水卷材:以合成橡胶、合成树脂或其两者的共混体为基料,加入适量的助剂和填料,经压延或挤出等工序加工而成的防水卷材,如三元乙丙橡胶防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、聚氯乙烯橡胶共混防水卷材等。合成高分子防水卷材低温柔性好、适应变形能力强、耐磨损,防水使用年限可达20年以上。表2卷材防水层卷材分类卷材名称举例卷材粘结剂沥青类卷材石油沥青油毡石油沥青玛王帝脂焦油沥青油毡焦油沥青玛王帝脂高聚物改性沥青防水卷材SBS改性沥青防水卷材热熔、自粘、粘贴均有APP改性沥青防水卷材合成高分子防水卷材三元乙丙丁基橡胶防水卷材丁基橡胶为主体的双组分A与B液1∶1配比搅拌均匀三元乙丙橡胶防水卷材氯磺化聚乙烯防水卷材CX-401胶再生胶防水卷材氯丁胶粘结剂氯丁橡胶防水卷材CY-409液氯丁聚乙烯-橡胶共混防水卷材BX-12及BX-12乙组分聚氯乙烯防水卷材粘结剂配套供应设置保护层的目的是保护防水层,使卷材不致因光照和气候等的作用迅速老化,防止沥青卷材的沥青过热流淌或受到暴雨的冲刷。不上人时沥青油毡防水屋面→粒经3~5mm厚的小石子,称为绿豆砂保护层高分子卷材防水屋面→涂刷水溶型或溶剂型的浅色保护着色剂,如氯丁银粉胶等保护层上人屋面的保护层又是楼面面层,故要求保护层平整耐磨.一是在防水层上面浇筑30~40㎜厚细石混凝土,每2m左右留一分仓缝,并用密封材料嵌填;另一做法是铺设地砖或预制混凝土板等,既能起到保护防水层作用,又为上人屋面提供活动面层。面层与防水层之间应作隔离层,隔离层可采用1:3石灰砂浆或干铺沥青油毡一层,或塑料薄膜一层。1.泛水构造泛水是指屋面防水层与垂直墙交接处的防水构造。(二)柔性防水屋面的细部构造泛水作法:首先,应将屋面水泥砂浆找平层继续抹到垂直墙面上,转角处抹成圆弧形,使屋面油毡延续铺至墙上时能够贴实。禁止把油毡折成直角或架空,以免油毡断裂其次,泛水的高度不应小于250MM,以免屋面积水超过油毡浸湿墙身,造成渗漏。第三,要做好油毡防水层的收头处理。在垂直墙面上应把油毡上口压住,同时收头的上部还应有防护措施。泛水构造2.檐口构造雨水口构造雨水口构造:雨水口有直管式雨水口和弯管式雨水口。雨水口在构造要求排水通畅,防止渗水堵塞。雨水口雨水口弯管式雨水口雨水管雨水斗雨水蓖子直管式雨水口雨水斗(三)屋面变形缝构造屋面变形缝构造的处理原则是即不能影响屋面的变形,又要防止从变形缝处渗入室内。屋面变形缝按建筑设计可设于同层等高屋面上,也可设在高低屋面的交接处。等高变形缝不等高变形缝同层等高屋面横向变形缝作法:在缝两边的屋面板上砌筑矮墙,以挡住屋面积水。矮墙的高度不小于25cm,半砖墙厚。屋面卷材防水层和矮墙的连接处理类同于泛水构造,缝内嵌填沥青麻丝。矮墙顶部可用渡锌铁皮盖缝,也可铺一层卷材后用混凝土盖板压顶。高低屋面交接处变形缝高低屋面变形缝则是在低侧屋面板上砌筑矮墙,当变形缝高度较小时,可用渡锌铁皮盖缝并固定在高侧墙上,做法同泛水构造。也可从高侧墙上悬挑钢筋混凝土板盖缝。上人屋面出入口上人屋面在楼梯间需设置上屋顶出入门口,一般情况下,室内地坪低于屋面标高,需在出入口处设挡水的门坎。不上人屋面检修孔不上人屋面必设屋面检修孔,孔洞四周应设附加竖墙,一般与屋面一并现浇制成,其高度一般为300mm。构造层次①防水层用不低于C20的细石混凝土整体现浇而成,其厚度≮40mm,并应配置直径为φ4~φ6mm间距100~200mm的双向钢筋网片②隔离层位于防水层与结构层之间,减少结构变形对防水层的不利影响。用铺纸筋灰、低标号砂浆,或薄砂层上干铺一层油毡等做法③找平层当结构层为预制钢筋混凝土板时,其上应用1:3水泥砂浆作找平层,厚度20mm。④结构层屋面结构层一般采用预制或现浇的钢筋混凝土屋面板五、刚性防水屋面刚性防水屋面是以密实性混凝土或防水砂浆等刚性材料为屋面防水层的屋面。(一)细石混凝土防水层构造1.做法:细石混凝土防水层的一般做法是用不低于C25的细石混凝土整体现浇刚性防水层,厚度不小于40㎜,在其中配置φ4@100~200的双向钢筋网片,钢筋网片布置在中层偏上的位置,钢筋保护层厚度不小于10㎜。2.引起细石混凝土防水层裂缝渗漏的原因:①混凝土受温度作用热胀冷缩;②受屋面板变形的影响;③混凝土养护过程中的干缩;④建筑沉降等原因造成变形的影响。3.构造措施(1)提高混凝土的防水性能(2)配筋在防水层中设置φ4@100~200的双向钢筋网片,能较好的起到防止开裂的作用。(3)设置分仓缝分仓缝是设置在刚性防水面层上的变形缝,也称为分格缝。①分仓缝服务的面积一般控制在20~30㎡,间距为3~5m,宽度一般为20~40mm;②当建筑深度在10m以内时,可在屋脊设一道纵向缝;③当进深大于10m时,宜在坡面某一板缝处在设一道纵向缝。(二)刚性防水屋面的细部构造1.檐口构造2.泛水构造六、涂膜防水屋面涂膜防水屋面是用防水涂料涂刷在屋面基层作为防水层的屋面。常用的防水涂料有高聚物改性沥青防水涂料(如SBS改性沥青防水涂料)、合成高分子防水涂料(如丙烯酸防水涂料)和聚合物水泥防水涂料。1.对易开裂、渗水的部位,应留凹槽