9 屋顶

第九章屋顶9.1屋顶的类型和设计要求9.2屋顶排水设计9.3卷材防水屋面构造9.4刚性防水屋面9.5涂膜防水屋面9.6瓦屋面9.7吊顶棚构造9.8屋顶的保温与隔热1.了解屋顶设计任务、屋面排水、屋面防水及屋面保温隔热设计的主要内容。2.重点掌握：卷材防水屋面、刚性防水屋面、涂膜防水屋面的泛水构造，刚性防水屋面分格缝设置原则及构造。3.能根据防水、排水及保温隔热要求正确绘制平屋顶平面。第九章屋顶9.1屋顶的类型和设计要求9.1.1屋顶的类型第九章屋顶》9.1屋顶的类型和设计要求》9.1.1屋顶的类型屋顶常按其外形和屋面防水材料分类。按外形，屋顶一般分为平屋顶、坡屋顶和曲面屋顶。（图9-1)1.平屋顶：平屋顶是指屋面坡度小于1/12的屋顶，最常用的坡度是2%～3%。2.坡屋顶：是指屋顶坡度在1/12以上的屋顶。传统建筑中的小青瓦和平瓦屋顶均属坡屋顶。坡屋顶在我国有着悠久的历史，且普及面大，即使现代建筑考虑景观环境和建筑风格要求采用。坡屋顶按其坡面的数量又可分为单坡屋顶、双坡屋顶和四坡屋顶。常见形式硬山及悬山屋顶，歇山及庑殿屋顶，圆形或多角形攢尖屋顶等。3.其他形式的屋顶：随着建筑科学技术的发展和应用，出现了许多新型的屋顶形式，如球形屋顶、拱形屋顶、薄壳屋顶、折板屋顶、网架屋顶和悬索屋顶等图9-1第九章屋顶》9.1屋顶的类型和设计要求》9.1.2屋顶的设计要求硬山屋顶：屋面不伸出山墙，或山墙高出屋顶（超出500mm以上，可作为防火墙）悬山屋顶：屋面伸出山墙，又称“挑山或出山”歇山屋顶：共有九条屋脊，即一条正脊、四条垂脊和四条戗脊，因此又称九脊顶。由于其正脊两端到屋檐处中间折断了一次，分为垂脊和戗脊，好像“歇”了一歇，故名歇山顶。其上半部分为悬山顶或硬山顶的样式，而下半部分则为庑殿顶的样式。歇山顶结合了直线和斜线，在视觉效果上给人以棱角分明、结构清晰的感觉。庑殿屋顶：各屋顶样式中等级最高，庑殿顶四面斜坡，有一条正脊和四条斜脊，屋面稍有弧度，又称四阿顶，俗称“四大坡”，是“四出水”的五脊四坡式。庑殿顶又分为单檐和重檐两种，所谓重檐，就是在上述屋顶之下，四角各加一条短檐，形成第二檐。故宫的太和殿就是重檐庑殿顶。攒尖屋顶：攒尖式屋顶没有正脊，而只有垂脊，垂脊的多少根据实际建筑需要而定，一般双数的居多，而单数的较少。如：有三条脊的，有四条脊的，有六条脊的，有八条脊的，分别称为三角攒尖顶，四角攒尖顶，六角攒尖顶，八角攒尖顶等。此外，还有一种圆形，也就是没有垂脊的。卷棚屋顶：中国古建筑屋顶形式之一。为双坡屋顶，两坡相交处不作大脊，由瓦垄直接卷过屋面成弧形的曲面。卷棚顶整体外貌与硬山、悬山一样，唯一的区别是没有明显的正脊，屋面前坡与脊部呈弧形滚向后坡，颇具一种曲线所独有的阴柔之美。卷棚顶形式活泼美观，一般用于园林的亭台、廊榭及小型建筑上。球形屋顶拱屋顶薄壳屋顶折板屋顶网架屋顶悬索屋顶第九章屋顶》9.1屋顶的类型和设计要求》9.1.2屋顶的设计要求9.1.2屋顶的设计要求1．功能方面（图9-2)屋顶是建筑物的外围护结构，应能抵御自然界各种不利环境因素的影响，确保顶层空间的环境质量。同时注意保温和隔热。2．结构方面屋顶不仅是房屋的围护结构，也是房屋的承重结构，除承受自重外还需承受风荷载、雪荷载、施工荷载，上人的屋顶还要承受人和家具设备的荷载。所以屋顶结构应有足够的强度和刚度，做到安全可靠、经久耐用。3．建筑造型屋顶的形式对建筑造型有直接影响。变化多样的屋顶外形，装修精美的屋顶细部，是中国传统建筑的重要特征之一。在现代建筑中，如何处理好屋顶的形式和细部也是设计中不可忽视的重要内容。图9-2第九章屋顶》9.1屋顶的类型和设计要求》9.1.2屋顶的设计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表9-1屋面防水等级和防水要求第九章屋顶》9.1屋顶的类型和设计要求》9.1.2屋顶的设计要求第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.1屋顶的设计要坡度选择为了迅速的排除屋面雨水，应选择屋顶排水坡度，排水方式，进行排水有组织设计。9.2.1屋顶坡度选择9.2.1.1坡屋顶坡度的选择常用的屋顶坡度表示方法有斜率法、百分比法、角度法等。（图9-3）坡屋顶因坡度较大，而多用斜率法，平屋顶多用百分比法比较方便。9.2.1.2影响坡屋顶坡度的因素坡度大小多方面因素：⑴屋面的防水材料⑵屋面的防水构造⑶当地的降水量⑷屋顶的结构形式⑸建筑造型以及经济因素1．防水材料与坡度的关系：（图9-4）在常见的瓦材屋面、卷材屋面和混凝土屋面中，瓦材屋面的拼缝比后两类屋面的多，漏水的可能性大，适当增加屋面坡度，以提高排水速度，减少渗透机会，故瓦屋面常用较大的坡度。卷材屋面和混凝土屋面基本上是整体的防水层，拼缝较少，故坡度可以小一些。2．降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区，屋顶坡度应陡些，使水流速度加快，防止屋面积水引起渗漏。反之，屋顶坡度宜小些。图9-3排水坡度的表示方法图9-4第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.1屋顶的设计要坡度选择9.2.1.3屋顶坡度的形成方法屋顶坡度的形成方法有材料找坡和结构找坡两种做法。1．材料找坡材料找坡是指屋面板上表面呈现水平状态，排水坡度由垫坡材料堆积而成，又称构造找坡或垫置坡度，一般用于宽度较小的屋面。垫坡材料常选用廉价轻质材料，如水泥炉渣或石灰炉渣。找坡层最薄处不小于20mm。用于坡度不超过5%的平屋顶为宜。找坡层位置：⑴设在保温层下⑵设在保温层上应在其上做水泥砂浆找平加厚，以保证防水层。（图9-5）2．结构找坡结构找坡是指屋顶结构自身就带有排水坡度，例如在上表面倾斜的屋架或屋面梁上安装屋面板，屋面板表面即呈倾斜坡面，故又称搁置坡度。（图9-6）第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.1屋顶的设计要坡度选择图9-5第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.1屋顶的设计要坡度选择图9-6第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.1屋顶的设计要坡度选择第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式》9.2.2.1排水方式9.2.2屋顶的排水方式9.2.2.1排水方式屋顶排水方式总体分为无组织排水和有组织排水两大类。⒈无组织排水亦称自由排水，是指屋面雨水流至檐口后，不经组织直接从挑檐口滴落到地面的排水方式。无组织排水因不设天沟、雨水管来导流雨水，具有构造简单、造价低廉等优点。但也存在不足之处，例如自由下落的雨水经散水反溅常会侵蚀外墙脚部，从檐口下落的雨水会影响人流交通；当建筑物屋面积较大、降雨量较大时，这些问题更为突出。（图9-7）⒉有组织排水有组织排水是指屋面雨水流至檐口后，又经檐沟、雨水管等排水设施流到地面的排水方式。其优缺点正好与无组织排水相反，由于其安全可靠，较易满足使用和建筑造型需要，所以在建筑工程中得到广泛应用。（图9-8）图9-7第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式图9-8第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式》9.2.2.1排水方式9.2.2.2排水方式的选择第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式》9.2.2.2排水方式⒈少雨地区或一般比较低矮的建筑，积灰较多、有腐蚀性介质的工业建筑屋面采用无组织排水。⒉降雨量较大的地区，高层建筑，雨水自由滴落时，会造成随意飘落，宜采用有组织排水。⒊临街建筑或檐下经常过人的建筑，宜用有组织排水，以避免雨水滴落在行人身上。⒋寒冷地区，雪雨季，为避免无组织排水时，易于结成冰柱，融化时易砸伤行人，故宜采用有组织内排水。⒌为了建筑形象美观，需设置女儿墙或复杂檐口时，宜采用有组织排水地区年降雨量≤900mm年降雨量＞900mm檐口离地（m）8~105~8天窗跨度（m）8~108~10相邻屋面高差≥4m的高处檐口高差≥3m的高处檐口表9-2根据年降雨量不同采用有组织排水方式的依据第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式》9.2.2.3有组织排水的方案9.2.2.3有组织排水方案有组织排水因落水管的安放位置不同可分为有组织外排水、有组织内排水两类。⒈外排水：有组织外排水是将落水管设在室外，做法有檐沟外排水、女儿墙外排水多种。多用于比较温暖的地区。（图9-8d、e、f）（图9-10a、b、c、d）⑴挑檐沟外排水：雨水汇集到挑檐沟内，再由水落管排下。⑵女儿墙外排水：建筑造型不希望出现挑檐。⑶女儿墙挑檐沟外排水：蓄水屋面(4)暗管外排水：将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。⒉内排水：有组织内排水是将落水管设在室内或隐设在墙柱构件中，做法亦多种多样。这种方式多用于高层建筑、多跨建筑和严寒多雪地区建筑的排水。（图9-8a、b、c、）（图9-10e）（1）中间天沟内排水：当房屋宽度较大时，可在房屋中间设置纵向天沟形成内排水，这种方案特别适用于内廊式多层或高层建筑，雨水管设置在走廊内，不影响走廊两旁的房间。（2）高低跨内排水：高低跨双坡屋面的两跨交界处常常需要设置内天沟来汇集低跨屋面的雨水，高低跨可共用一根雨水管。(c)女儿墙檐沟外排水(a)挑檐沟外排水(d)暗管外排水(e)中间天沟内排水(b)女儿墙外排水第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.2屋顶排水方式》9.2.2.3有组织排水的方案图9-10有组织排水方案第九章屋顶》9.2屋顶排水设计要求》9.2.3屋顶排水组织设计9.2.3屋面排水组织设计排水组织设计就是把屋面雨水划分成若干个排水区，分别引向雨水管，使排水线路简捷，雨水管负担均匀，排水顺畅。为此，需选择适当的排水坡度，设置必要的天沟或檐沟、雨水口和雨水管等设施，并合理地确定其数量、位置和规格大小，最后将有关内容绘制在屋顶平面图上。设计注意事项：1.划分排水区其目的是便于均匀布置雨水管。排水区的面积大小一般按一个雨水口负担150～200㎡来考虑。高低跨屋面的高处屋面雨水口面积≤100㎡，可以直接排在低处屋面，出水口设防水板，高低跨屋面的高处屋面雨水口面积100㎡时，高处屋面雨水管应直接与低处屋面雨水管连接。面积按水平投影面积计算。（图9-11）2.确定排水坡数目进深较小的房屋常采用单坡排水，进深较大时，为了减少水流路经长度，当进深〉12m宜采用双坡排水。（图9-13）⒊确定檐沟纵坡檐沟的功能是汇集屋面雨水，并使之迅速排离。沟底沿其长度方向应设适当排水坡，简称檐沟纵坡。檐沟纵坡一般取0.5%-1%。檐沟或天沟净宽度≥200mm，分水线处最小深度应≥120mm。纵向最小坡度为：卷材面层≥1%；砂浆或块料面层时≥0.5%；自防水屋面时≥0.3%；（图9-13）⒋落水管的大小和间距传统的落水管材料有铸铁、镀锌铁皮、石棉水泥和陶土等几种，由于耐久性和安装等原因，已经逐渐被塑料管所替代。落水管直径50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm等几种规格，民用建筑一般用75mm和100mm两种，最常用的是100mm。工业建筑100mm~200mm。面积≤25㎡的阳台50mm。下口距散水坡的高度应≤200mm。为简化计算，用雨水口间距来控制排水负荷。雨水口最大间距为：单层厂房30m；