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第九章屋顶第一节概述一、屋顶的功能和设计要求1、功能：作为外围护构件：抵御自然界的风霜雪雨、太阳辐射、气候变化和其它外界的不利因素，使屋顶覆盖下的空间，有一个良好的使用环境。作为承重构件：承受建筑物顶部的荷载并将这些荷载传给下部的承重构件；同时还起着对房屋上部的水平支撑作用。2、设计要求：防水、保温、隔热、足够的强度、刚度、美观要求。二、屋顶的组成与形式1、屋顶的组成屋面承重结构保温层、隔热层顶棚2、屋顶的类型根据排水坡度不同屋顶分为:平屋顶坡屋顶曲屋顶曲面屋顶的形式平屋顶是指排水坡度不大于10%的屋顶，一般排水坡度为2%~5%，不上人屋顶常用2%~3%，上人屋顶常用1%~2%；坡屋顶指排水坡度大于10%的屋顶；当建筑宽度不大时，可选用单坡顶，当建筑宽度较大时，宜选用双坡顶或四坡顶。曲屋顶是指由各种薄壳结构、悬索结构、网架结构等空间结构作为屋顶的承重结构的屋顶。曲屋顶一般只用于大跨度建筑，大多数建筑还是采用平屋顶或坡屋顶。三、屋面的坡度1、屋顶坡度的表示方法A、角度法：用屋面与水平面的夹角表示,如a=26O、30OB、斜率法：用屋顶高度与跨度一半之比表示，如H:L=1:2C、百分比：用屋顶高度H与坡面水平长度L的百分比表示如i=1%等。一般坡屋顶常用斜率法表示；平屋顶常用百分比表示。2、影响屋顶坡度的因素①屋面防水材料与坡度的关系防水材料如尺寸较小，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，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。②降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区，屋面渗漏的可能性大，屋顶的排水坡度应适当加大，反之屋面坡度则宜小一些。3、我国《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）规定，屋面防水设防应按建筑物不同的类型、重要程度、使用功能、结构特点等划分为四个等级。第二节平屋顶1、平屋顶的排水平屋顶的排水主要是指屋顶的排水坡度的形成和排水方式的选择。⑴屋顶坡度的形成①材料找坡：又称垫置坡度，是指在水平的屋面板上利用材料层的厚度差别形成一定的坡度，找坡材料宜用炉渣、膨胀珍珠岩等轻质材料或这些轻质材料加适量水泥形成的轻质混凝土。实际工程中，有保温层的屋顶一般不另设找坡层，而是利用轻质保温层进行找坡。材料找坡室内平整，施工简单方便，但会增加材料用量，增加屋顶自重，一般仅在小面积屋顶中使用。②结构找坡，又称搁置坡度，它是指用屋面板以下的梁或墙体形成坡度。这种找坡形式不需另加找坡材料，省工省料，没有附加荷载，施工方便、造价低，但室内顶棚稍有倾斜，室内空间不规整，多用于跨度较大的生产性建筑和有吊顶的公共建筑中。(a)构造找坡(b)结构找坡⑵排水方式的选择屋顶排水方式分为无组织排水和有组织排水。①无组织排水，又称自由落水，是指屋顶雨水顺坡排至挑檐板处自由落到室外地面的排水方式。这种方式构造简单、经济，但雨水下落时对墙面造成污染和潮湿，对地面产生冲刷。常用于建筑标准较低的低层建筑或雨水较少的地区。无组织排水②有组织排水，又称檐沟或天沟排水，是将屋面划分成若干排水区，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，通过雨水管排泄到散水或明沟中。有组织排水有利于保护墙面和地面，消除了屋顶雨水对环境的影响。绝大多数建筑都采用有组织排水。雨水管处易出现堵塞和漏雨，构造复杂，造价较高。外排水内排水③排水方式的选择无组织排水高度较低的简单建筑,为控制造价；积灰多的屋面；有腐蚀性介质的工业建筑；有组织排水在降雨量大的地区或房屋较高，雨水自由滴落，会造成随意飘落的情况下；临街建筑的雨水排向人行道时；为了建筑形象美观，需设置女儿墙或复杂檐口时；寒冷地区，雪雨季，无组织排水易于结成冰柱，融化时易砸伤行人，故宜采用有组织内排水2、屋面排水组织设计⑴划分排水分区目的是便于均匀的布置雨水管(雨水口负担200平方米屋面面积的雨水，屋面面积按水平投影面积计算)⑵确定排水坡面的数目依据进深大小分为单坡、双坡和四坡⑶确定天沟断面大小和天沟纵坡坡度值建筑的天沟净宽不应小于200mm，天沟上口至分水线的距离不应小于120m，檐沟纵坡不小于0.5%~1%。⑷落水管的大小和间距落水管直径最常用的是100mm，雨水管的数目与雨水口相等，民用建筑雨水管间距，挑檐沟外排水为18~24m，女儿墙外排水为12~18m。第三节屋面防水构造卷材防水屋面：是利用防水卷材(包括沥青类\高聚物改性沥青类\合成高分子等)与粘结剂(包括冷底子油和沥青胶等)结合,形成连续致密的构造层来防水的一种屋顶。卷材防水屋面能适应温度、振动、不均匀沉降等因素的变化作用，整体性好，不易渗漏，但施工操作较为复杂，技术要求较高。1、柔性防水屋面的构造层次①天棚层。天棚层处于结构层以下，有直接天棚和间接天棚之分。②结构层。结构层一般为现浇钢筋混凝土板或预制钢筋混凝土板，目前以现浇钢筋混凝土板为最常见，结构层要求有足够的强度和刚度，保证屋顶不至因为结构层破坏或变形过大而破坏。③找平层。为了使柔性防水层和隔气层有一个平整坚实的基层，一般在结构层上或保温层上做15～30厚1：3水泥砂浆找平层，一是保证隔气层的完整性，二是避免柔性防水层凹陷或被剌破。找平层要求平整、密实、干净、干燥（含水率不大于9%），不允许起砂、掉灰。为防止找平层变形开裂而波及卷材防水层，宜在找平层中间留设分隔缝。分隔缝一般为20mm，纵横间距不大于6m，屋面板为预制装配式时，分隔缝应设在预制板的端缝处。分隔缝上面应覆盖一层200~300mm宽的附加卷材，用粘结剂单边点贴。④隔气层。为防止室内水蒸气透过结构层进入保温层，降低保温效果，应在结构层的找平层以上，保温层以下做一隔气层。隔气层常见的做法有:乳化沥青两遍；冷底子油一道（或二道）；热沥青二道；一毡二油等。⑤保温隔热层。保温材料多为轻质多孔材料，可为散料类，如炉渣、矿渣、膨胀珍珠岩等；整体类，如水泥珍珠岩、沥青珍珠岩等；板块类，如聚笨板、加气混凝土板等。⑥结合层。油毡的结合层是热沥青和冷底子油。冷底子油为稀释沥青溶液，能和沥青粘合，又能较好地渗入水泥砂浆，使第一层油毡较好地粘贴固定于基层的找平层上。⑦卷材防水层。由防水卷材和胶结材料分层粘贴而成。一般在平屋顶上的防水层需三毡四油，重要部位和严寒地区需四毡五油。⑧保护层。设置保护层是为了保护防水层，油毡卷材一般表面呈黑色，裸露在屋顶上，受高温、阳光及氧化等作用容易老化。为延缓防水层老化和防止暴风雨对防水层的直接冲刷，增加防水层使用年限，油毡表面需设保护层。保护层的种类：（油毡防水屋面）（1）绿豆砂保护层：在最上面的油毡上涂沥青胶后，满粘一层粒径3~5mm的小石子作为保护层。砂子色浅，能够反射太阳辐射热，降低屋顶表面的温度，价格较低，并能防止对油毡碰撞引起的破坏，其自重大，增加了屋顶的荷载。（2）现浇混凝土保护层：在防水层上现浇30~40mm厚的细石混凝土；每2m左右设一道分格缝，缝内用沥青胶嵌满。（3）块材保护层：20厚1：3水泥砂浆在防水层上铺设水泥砖、混凝土板等块材；（4）架空保护层等：在防水层上用砖、砌块砌墩，在墩上铺设混凝土板，并勾缝或抹面。防水卷材一般有垂直屋脊和平行屋脊铺贴两种。当屋顶坡度3%~15%时，防水卷材垂直屋脊和平行屋脊铺贴皆可。常用平行屋脊铺贴为多，即自屋檐开始平行于屋脊从下一层一层向上铺贴。防水的目的是防止雨水渗漏到室内，但保温层等屋顶构造层中的水分、自室内渗入的水汽在防水层下受阳光作用受热膨胀使油毡防水层鼓泡或发生皱折破裂而产生渗漏，影响防水层的防水性能。为避免上述情况发生，可以采取措施：将第一层沥青采用点状或条状粘贴，使水蒸汽有一定的扩散场所，油毡防水层有一定的适应变形的能力；刚性防水平屋顶是指由防水砂浆等刚性材料作防水层的平屋顶。其不适用于松散材料做保温层的屋面，振动较大的屋面和温差变化较大的北方地区。隔离层由于结构层比防水层厚，其刚度比防水层大，当结构层在荷载作用下产生变形，如果防水层与结构层同步变形，则防水层必然会被拉裂，为减少结构层变形对防水层产生的不利影响，应在防水层下做一隔离层。隔离层可用强度等级较低的水泥砂浆或薄砂上干铺一层油毡等做法。当防水层中加有膨胀剂时，其抗裂性能有所改善，也可不做隔离层。密实性细石混凝土防水层混凝土强度等级不低于C20，厚度不宜小于40mm，并在其上部配置双向ф4～6@100～200的钢丝网，钢丝网的保护层厚度不应小于10mm，设置钢丝网能有效地改善刚性防水层的抗裂性能。如在混凝土中掺入膨胀剂、防水剂能提高其抗裂和抗渗性能。平屋顶的节点构造①泛水构造泛水是指屋面防水层与高出屋面的构件（女儿墙、烟囱、管道等）外表面交接处的防水构造处理。泛水构造的做法先用水泥砂浆或细石混凝土将交接处的直角抹成圆弧或钝角，以防粘贴卷材直角折断、未铺实和积水，其圆弧半径：沥青防水卷材，R=100～150mm。在垂直墙面上也是水泥砂浆抹光加冷底子油的铺贴方法，防水卷材沿墙需上翻至少250mm高度，在底层加铺一层防水卷材，并做好收头处理，通常的处理方法有钉木条、压镀锌铁皮、砂浆嵌固、油膏嵌固、压混凝土。卷材泛水构造檐口构造檐口有无组织自由落水檐口和有组织排水檐口。自由落水檐口构造。一般在距檐口0.2～0.5m范围内的屋面坡度大于15%，檐口处用质量比1:3水泥砂浆抹面并做滴水线。卷材收头：在混凝土檐口上用细石混凝土或水泥砂浆先做一凹槽，然后将卷材贴在槽内，将卷材收头用水泥钉钉牢，上面用防水油膏嵌固。自由落水檐口构造女儿墙带内檐沟檐口构造挑檐沟檐口构造③雨水口构造。雨水口是屋面雨水汇集并排向落水管的部位。在雨水口周围500mm范围内做成坡度为5%排水漏斗。雨水口分为两种形式：一种是在水平结构上开孔的直管式雨水口。另一种是为穿女儿墙侧向开孔的弯管式雨水口。直管式雨水口弯管式雨水口变形缝构造等高屋面不等高屋面检修孔刚性防水屋面细部构造①分格缝。又称分仓缝，是为适应热胀冷缩及屋顶变形、防止屋顶防水层出现不规则通缝而设置的人工缝，是提高刚性防水层防水性能的重要措施。分格缝一般设置在装配式结构屋面板的支承端、屋面转折处、刚性防水层与立墙的交接处，并与板缝对齐。缝的间距控制在3～5m，每格面积宜控制在15～25m2左右，分格缝宽度一般为20～40mm，缝内一般采用防水油膏嵌缝，也可用油毡等盖缝。刚性防水屋面分格缝分格缝构造泛水刚性防水屋面的泛水沿墙需上翻至少250mm高度，并做好收头处理；刚性防水层与屋面结构相交处应留出宽30mm的分格缝，并用密封材料填缝，分格缝上铺贴卷材盖缝。③檐口。包括自由落水檐口构造；有组织排水檐口构造。檐口架空通风隔热通风隔热顶棚通风隔热9.6.2平瓦屋面屋顶隔热蓄水隔热一壁三孔一壁是指蓄水池的仓壁，三孔是指溢水孔、泄水孔、过水孔种植隔热①选择适宜的种植介质②种植床埂③种植屋面的排水和给水④种植屋面防水层⑤注意安全防护问题蓄水种植隔热①防水层②蓄水层③滤水层④种植层⑤种植床埂⑥人行架空通道板