屋顶构造

屋顶构造•一、屋顶的作用、类型、设计要求•（一）、屋顶的作用屋顶是房屋的重要组成部分，也是房屋最上部的围护构件，主要由屋面层、承重结构、保温或隔热层和顶棚四部分组成；作用有以下三方面：1．屋顶的围护作用是阻隔风、霜、雨、雪和太阳辐射的侵袭，满足室内环境的使用要求，同时满足防水排水、保温隔热的要求；2．屋顶是主要的水平承重构件，承受和传递屋顶及其上部各种荷载，并对房屋起着水平支撑作用，确保房屋具有良好的刚度和稳定性；3．屋顶的色彩及造型是建筑艺术的重要组成部分，也是城市景观中不可缺少的元素。•（二）、屋顶的类型屋顶按坡度的不同可分为：平屋顶、坡屋顶和其他屋顶(折板、壳体、悬索)等三类。屋顶的坡度常用单位高度、相应长度的比值来表示(如1／2、1／5、1／10等)，也有用角度(如30度、45度等)或百分比(如2％、5％等)来表示。习惯上把坡度小于10％的屋顶称为平屋顶，大于10％的屋顶称为坡屋顶。坡度表示法平屋顶坡屋顶其他屋顶平屋顶按防水材料的不同可分为：柔性防水屋面、刚性防水屋面、涂膜或粉剂等防水屋面。坡屋顶按屋面围护材料的不同可分为：钢筋混凝土板屋面、瓦屋面、波形瓦屋面、压型金属板屋面等。•（三）、屋顶的设计要求1．结构布置合理、坚固耐久、整体性好；2．具有良好的防水、排水及保温、隔热等性能；3．构造简单，自重轻，取材方便，经济合理；4．具有良好的色彩及造型，满足建筑艺术要求。•二、平屋顶•（一）、平屋顶的组成平屋顶的构造层次较多，由结构层、保温隔热层、防水层、顶棚层等主要构造层次和找平层、隔气层、保护层等辅助构造层次组成。由于地理、气候条件的差异。各地区屋顶做法也有所不同。除满足防水要求外，南方地区还应满足屋顶隔热和通风要求；北方地区还应考虑屋顶的保温措施。屋顶的组成•（二）、平屋顶的排水平屋顶的排水主要指排水方式的选择和排水坡度的选择。1．排水方式平屋顶的坡度较小，为了减少雨水滞留时间，需组织屋面的排水系统。屋面排水方式有无组织排水和有组织排水两大类。(1)无组织排水：又称自由落水。是雨水经屋面坡度排至檐口，再经屋檐直接、自由地滴落到室外地面的排水方式。它一般适用于年降雨量较少，檐口高度不大的房屋。(2)有组织排水：将屋面划分成若干排水区，使雨水按设计的方向和坡度排到天沟、经雨水口、雨水管排到地面或排水管网的一种排水方式。分为内排水和外排水。有组织外排水女儿墙有组织外排水2．排水坡度平屋顶的排水坡度主要取决于排水要求、防水材料、屋顶使用要求等因素。平屋顶采用卷材或混凝土防水时，若为不上人屋面，一般做2％-5％的坡度(常用2％-3％)，若为上人屋面，常用2％的坡度。排水坡度的形成主要由构造找坡和结构找坡两种。(1)构造找坡：又称材料找坡，常用炉渣、蛭石、膨胀珍珠岩等轻质材料加适量水泥形成轻质混凝土垫坡。以上这些材料既是保温层又是找坡层。构造找坡施工简单方便，室内顶面平整，但会增加屋面自重，宜在小面积屋面中使用。构造（材料）找坡(2)结构找坡：结构找坡是用屋面板下的梁或墙体形成排水坡度。这种找坡方式，其屋面板上不增加荷载，但板底顶棚有斜度，室内空间不规整。•3、排水方式选择•（1）等级低的建筑优先选择无组织排水；•（2）降雨量大于900mm，檐口高度大于8m;或降雨量小于900mm，檐口高度大于10m的地区，宜选择有组织排水；•（3）积灰较多屋面宜选择无组织排水；•（4）严寒地区宜选择有组织内排水；•（5）临街建筑宜选择有组织排水；•4、屋顶排水设计•设计目的是将屋面划分成若干排水区域，，选择合理的排水方式和设施并合理布置，达到排水路线简捷、雨水口负荷均匀、排水通畅。•主要步骤：•（1）确定坡面数。宽度大于12米适宜双坡或多坡排水；•（2）划分设置排水区域和排水装置•此处注意会水面积、檐沟天沟设置、落水管的具体布置•（三）、防水构造平屋顶的防水主要有铺贴卷材的柔性防水和整浇混凝土的刚性防水两类。1.柔性防水屋面柔性防水屋面是将柔性防水卷材粘贴在屋面基层上形成的防水层，由于卷材有一定的柔性，所以称为柔性防水屋面(也称卷材防水屋面)。(1)油毡防水屋面①基层：油毡防水层需铺设在平整且具有一定硬度和整体性的基层上，一般是在结构层上或保温层上做15-20厚1：3水泥砂浆找平层做为油毡防水层的基层。②防水层：平屋面的防水层一般需做三毡四油。油毡之上要粘结保护层。油毡用热沥青由下至上一层一层向上铺贴。③结合层：油毡的结合层为热沥青和冷底子油：冷底子油即为稀释的沥青溶液，它既能和沥青粘合，又能渗入水泥砂浆之中，使第一层油毡牢固地粘贴于基层上。④保护层：为保护防水油毡免受高温、阳光及氧化等作用而老化，油毡表面需设保护层：当为非上人屋面时，可在最后一层沥青胶上趁热满贴一层3—6mm粒径的浅色或白色无棱石子，俗称绿豆砂保护层；当为上人屋面时。可在防水层上用10厚1：3水泥砂浆粘贴30—40厚配筋细石混凝土板或地砖。如为改性沥青防水层，可不做保护层，因防水材料本身向上面带反光保护材料。油毡防水(2)油毡防水屋面的檐口及泛水构造平屋面的檐口有自由落水檐口、挑檐沟、女儿墙带檐沟、女儿墙外排水檐口、女儿墙内排水檐口等形式，其防水构造关键是油毡在檐口处的泛水及收头处理和雨水口处构造。泛水是指屋面防水层与高出屋面构件(如女儿墙、烟囱、管道等)的防水构造处理。油毡防水屋面泛水需注意三方面：一是屋面与高出屋面构件相交处应用砂浆做成弧形，防止油毡直角折曲及积水；二是油毡在垂直墙面上的铺设方法同屋面铺设方法；三是防水油毡在墙上至少需上翻250mm高度，并做好收头处理。檐沟构造1檐沟构造2泛水构造泛水构造2．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)等刚性材料作为屋面防水层的屋面。其优点是施工简单，缺点是对施工技术要求高、易产生裂缝而渗漏。(1)细石混凝土防水层细石混凝土防水层的做法是用内配Φ4—Φ6@200mm双向钢筋、厚度为35—40mm厚C20细石混凝土现浇密实，并出浆抹光。细石混凝土防水层易出现裂缝而造成屋面渗漏。造成裂缝的原因是：热胀冷缩使细石混凝土开裂；屋面板变形的影响；防水层凝固后干缩开裂；建筑沉降等原因而产生变形的影响。防止裂缝的措施如下：①配筋和提高混凝土的防水性能：细石混凝土内一定要配置Φ4—Φ6@150—200mm双向配筋。由于裂缝易在面层出现，故钢筋宜配置在中层偏上位置，上面留出15mm保护层厚度即可。采用防水混凝土：使用微膨胀混凝土、加入防水剂的混凝土等。②设置分仓缝(分格缝)：是在刚性防水层设置的人工缝。分仓缝一般设在屋面板易变形的支座处，每仓面积宜为15—25平米。分仓缝宽度一般为20mm左右，缝内一般用防水油膏等有弹性的防水材料嵌缝，为防止油膏老化，可用油毡等盖缝。③设置滑动支座：为防止屋面板支承处的变形引起防水层开裂，可将屋面板的支承处做成滑动支座，以保证屋面板变形时可以自由的微微移动。屋面板之间以及屋面板与女儿墙之间均应采用沥青麻丝等嵌填。④设置隔离层(或浮筑层)和保护层：在刚性防水层和结构层之间设置隔离层，使防水层和结构层上下分离，以适应各自的变形，使刚性防水层免受屋面结构变形的影响，沥青、石灰砂浆、废机油等都可作为隔离层材料、当有保温层或有找坡层时，可利用其作为隔离层。在刚性防水层上设置白色防水涂料、植被、蓄水层等保护层，使防水层避免阳光直射产生裂缝。(2)刚性防水屋面檐口构造刚性防水屋面的檐口及泛水构造与柔性防水屋面基本相同，只是表面防水材料不同3．涂膜防水屋面涂膜防水是将可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料直接涂刷在屋面基层上，形成一层满铺的不透水薄膜层。主要有乳化沥青、氯丁橡胶类、丙烯酸树脂类等。按涂膜防水原理通常分为两大类：一类是用水或溶剂溶解后在基层上涂刷，通过水或溶剂蒸发而干燥硬化；另一类是通过材料的化学反应而硬化。涂漠的基层为配筋混凝土或水泥砂浆。•（四）、保温与隔热1．屋顶的保温保温层一般放置在结构层和防水层之间(或之上)。保温层的设置主要有以下两种方式：一是在屋顶构造层次中设置实体保温层；二是屋顶结构层选用有较好保温性能的材料。目前常用的做法是在屋顶构造中增设实体保温层，其优点是构造简单、施工方便、经济。(1)保温材料保温材料一般选用导热系数小、容重轻的多孔材料。这些材料一般呈松散状、板状、块状。①散状材料：炉渣、矿渣、蛭石、膨胀珍珠岩等无机矿物多孔材料；②现浇轻骨料混凝土：水泥炉渣、水泥蛭石、水泥膨胀珍珠岩等；③块状、板状保温材料：预制膨胀珍珠岩混凝土块、加气混凝土块、泡沫塑料板等。(2)保温层构造保温层厚度由热工计算确定。保温层按其铺设位置不同可分为以下两类：①防水层下设保温层：在防水层和结构层之间设置保温层。屋面防水层会受到室内升温的影响，因此称热屋顶保温体系。这种做法施工方便，还可利用其进行找坡，保温效果较好。但要注意处理好保温层的通风散热，否则保温层中的水蒸气会使其上的防水层鼓泡。②防水层下设保温层(倒置式屋面保温层)：将保温层设置在防水层上面的保温方式。其优点是防水层不受太阳辐射和剧烈气候变化的直接影响，增强防水层的防水性能和使用年限。缺点是须选用吸湿性低、耐气候性强的保温材料。(3)隔气层和透气层①在防水层下设置保温层时，为防止室内湿气进入屋面保温层而降低保温性能，需在保温层下设置隔气层。隔气层常用材料有：冷底子油一道和热沥青一道、一毡二油、二毡三油等。②保温层下设置透气层，为排除基层和保温层的水蒸气，可在第一层油毡下留有透气层(水蒸气通道)。也可在保温层上或下用石棉水泥波形板作为透气层；还可在找平层或保温层内利用保温层材料本身的松散，做成透气孔道。透气孔道的排气口可设在屋脊处、檐口处。2．屋顶的隔热我国南方地区夏季炎热、太阳辐射强烈，屋顶温度较高，需进行隔热构造处理。常用隔热方法有：(1)通风隔热屋顶：在屋顶上设置通风的空气间层，利用空气的流动把热空气带走，从而达到屋顶的隔热作用。通风隔热层的设置方式有两种：①架空通风隔热屋面：在防水层之上砌筑(120~180)mm×(120~180)mm砖墩，其上设置预制混凝土小平板或大阶砖。架空层的架空高度一般小于360mm，最佳高度为180—240mm。当屋面深度较大时，可以在中部位置设置通风桥，以改善通风效果。②顶棚通风隔热屋面：在结构层下做吊顶棚，利用顶棚与结构层之间的空间作通风隔热层，并在檐墙上开设一定数量的通风孔，进行换气和散热。通风桥与通风孔(2)植被和蓄水隔热屋面：在防水层之上种花草。这种植被屋面具有冬季保温和夏季隔热的性能，并能保护防水层及美化环境。植被屋面的种植介质主要为有土种植和无土种植(蛭石、珍珠岩、锯末等)；蓄水屋面的蓄水层既可保温、隔热，又可保护防水层；但蓄水屋面只适用于南方冬季不结冰地区，北方寒冷地区、地震地区不宜采用。种植蓄水屋面•三、坡屋顶•（一）、坡屋顶的组成坡屋顶主要由屋面、承重结构、顶棚等三部分组成，必要时还可以增加保温层、隔热层等。屋面的作用是防水和围护；支承结构承受屋面荷载并把它传到垂直构件上；顶棚层既可以增加室内的艺术效果，又可以起保温隔热作用。坡屋顶有多种形式。坡屋顶的坡度大，排水快，易于维修，利于屋面的保温隔热。•（二）、承重结构传统做法中，坡屋面的承重结构有屋架承重和山墙承重两种，现在常见做法主要由钢筋混凝土(或钢结构)梁板承重。•（三）、屋面排水坡屋顶利用屋面坡度进行排水，当雨水集中到檐口处时，可以无组织排水，也可以有组织排水（内排水或外排水）。坡屋顶的坡曲交接形成屋脊、斜脊、斜沟。•（四）、屋面构造1．屋面构造按基层形式不同分为两种(1)板式：目前常见的板式屋面中，基层为现浇混凝土屋面板或木板，其上用砂浆贴瓦、挂瓦条挂瓦、铺钉金属屋面板或用沥青粘贴油毡瓦等。(2)檩式：由檩条、屋面瓦或板等部分组成。目前常见檩式结构主要为钢结构。这种构造形式工业化程度高，施工速度快，适用于大型工业厂房及其他大跨度建筑。2．屋面瓦(板)形式(1)平瓦，又称机平瓦。瓦的上表面有沟槽用以排水，瓦的背面有挂钩，用来挂瓦。(2)小青瓦：是我国民间常用的屋面瓦，由于其尺寸较小，要求屋面坡度不小于1／2；小青瓦