屋面排水及节点设计

第四章屋面排水及节点设计4.1目的要求屋面排水及节点设计是屋面设计的重要组成部分，通过该构造设计，使学生了解平屋面的基本排水方式和要求，掌握屋面防水的的种类和细部构造的具体做法。4.2设计任务书4.2.1设计题目及设计条件某中学教学楼屋面排水设计某中学教学楼为六层钢筋混凝土框架结构，楼板均为现浇板。建筑顶层平面图如图4．1所示。底层地面标高为±0.000，室外标高为－0.600m，顶层地面标高为18.000m，屋面标高为21.600m。所有墙体厚度为200mm，定位轴线、墙体中线以及柱子中线相互重合。下部各层门窗及入口的洞口平面位置与顶层门窗洞口的平面位置相同。屋面为不上人屋面，无特别的使用要求，防水层采用卷材防水。教学楼所在地年降雨量为950mm，每小时最大降雨量为l00mm。设计此教学楼的屋面排水。4.2.2设计内容和深度及图纸要求用3号图纸一张，绘制该中学教学楼屋顶平面图和屋顶节点详图。1．屋顶平面图(比例1：200)绘制出屋面构造的基本平面形状并用定位尺寸明确表示出其平面位置；绘制出建筑的分水线、檐沟轮廓线、檐口边线或女儿墙的轮廓线，并标注其位置；绘制出雨水口的位置；标注出屋面各坡面的坡度方向和坡度值；标注出详图索引号。屋顶平面图的尺寸线通常标注三道：第一道尺寸线为细部尺寸线，标注出雨水口、分水线(包括檐沟分水线)和定位轴线相互之间的距离、屋顶最外侧轮廓线与外墙定位轴线的距离；第二道尺寸线为定位轴线尺寸线，标注出定位轴线相互之间的距离、外墙的定位轴线与屋顶最外轮廓线的距离；第三道尺寸线标注出屋顶最外轮廓线间的距离。2，屋顶节点详图内容包括檐口节点详图、泛水节点详图和雨水口节点详图。详图用断面图形式表示。与详图无关的其他部分用折段线断开。详图的尺寸应标注在图样之外。详图中要标注详图符号和比例。檐口节点详图：当采用檐沟外排水时，表示清楚檐沟板的形式、屋顶各层构造、檐El处的防水处理，以及檐沟板与屋面板、墙、圈梁或梁的相互关系，标注檐沟尺寸，注明檐沟饰面层的作法和防水层的收头构造作法。当采用女儿墙外排水或内排水时，表示清楚女儿墙压顶构造、泛水构造、屋顶各层构造，标注出女儿墙的高度、泛水高度等尺寸。泛水节点详图：画出竖直墙体与屋面相接出的连接构造，表示清楚屋面各层构造和泛水构造，注明构造作法，标注泛水高度等有关尺寸。雨水口节点详图：表示清楚雨水口的形式、雨水口处的防水处理，注明细部作法，标注雨水口等有关尺寸。4.3设计方法和步骤立面效果的统一，在山墙处也要设女儿墙或者设挑檐。当屋面跨度不大时，也可沿短跨方向向单侧找坡。屋面的排水坡度的大小与防水材料类型、年降雨量大小和其他使用要求有关。防水材料尺寸小，接缝必然较多，因而屋面应有较大的排水坡度，以便将屋面积水迅速排除；而屋面防水材料尺寸大，屋面接缝少而且严密，使防水层形成一个封闭的整体，屋面坡度就可以小一些。年降雨量大，屋面渗漏的可能性大，屋面坡度就应适当加大。此外，屋面是否上人、是否蓄水等也是影响坡度大小的因素。一般而言，当平屋面采用结构找坡时，坡度宜为3％；当平屋面采用材料找坡时，坡度宜为2％。卷材屋面的坡度不宜超过25％，以防止卷材下滑；当不能满足坡度要求时，应采取措施防止卷材下滑。图4．1顶层平面图图4．2四坡水图4．3二坡水4.3.1确定排水方式，划分排水区域4.3.1.1确定排水方式屋面排水方式分为有组织排水和无组织排水两类。在年降雨量小于或等于900mm的地区，檐口高度大于10m时，或年降雨量大于900mm的地区，当檐口高度大于8m时，应采用有组织排水。在年降雨量小于或等于900mm的地区，檐口高度不大于10m时，或年降雨量大于900mm的地区，当檐口高度不大于8m时，应采用无组织排水。有组织排水广泛应用于多层及高层建筑、高标准底层建筑、临街建筑及严寒地区的建筑。有组织排水通常有外排水及内排水之分。内排水多用于多跨房屋、高层建筑以及有特殊需要的建筑。其他建筑宜优先考虑采用外排水方式。外排水方式通常有檐沟外排水和女儿墙外排水两种方案。檐沟外排水是使屋面雨水直接流入挑檐沟内，沿沟内纵坡流入雨水口，再流入水落管。檐沟外排水是一种常用的排水方案，其排水通畅，但施工较为麻烦。女儿墙外排水是将女儿墙与屋面交接处做出1％的纵坡，雨水沿此纵坡流向雨水口，再流入水落管。女儿墙外排水也是一种常用的排水方案，施工较为简便，经济性较好，建筑体型简洁，但排水不畅、易渗漏。4.3.1.2划分排水区域排水区域划分应尽可能规整，面积大小应相当，以保证每个水落管排水面积负荷相当。在划分排水区域时，每块区域的面积宜小于200m。，以保证屋面排水通畅，防止屋面雨水积蓄。划分排水区域时，要考虑到雨水口设置位置。雨水口设置位置要注意尽量避开门窗洞口和入口的垂直上方位置，一般设置在窗问墙部位。雨水口间距一般在18～24m之间。4.3.2确定檐沟的断面形状、尺寸以及檐沟的坡度檐沟一般采用出墙面的外挑形式，在确定断面形状时要考虑到檐沟对立面效果的影响。同时由于是悬挑构件，设计时须防止倾覆，常采用的形式有现浇式、预制搁置式和自重平衡式(如图4.4所示)。(a)现浇式；(b)预制搁置式；(c)自重平衡式图4．4檐沟形式檐沟外壁高度一般在200～300mm，分水线处最小深度不小于120mm，由于檐沟对建筑立面效果影响较大，也可根据设计要求适当加高。檐沟净宽不小于200mm，悬挑出墙体部分的长度一般可取400～600mm。檐沟设计尺寸示意图见图4.5。图4．5檐沟尺寸示意图檐沟纵向坡度不应小于1％，用石灰炉渣等轻质材料垫置起坡。沟底水落差不得超过200mm。檐沟不得流经变形缝和防火墙。4.3.3确定水落管所用材料、口径大小，布置水落管水落管管材通常有铸铁、镀锌铁皮、塑料、PVC和陶瓷等。选择管材时，要结合经济效果、立面要求、当地材料供应情况和通常做法综合考虑。水落管的管径有75mm、100mm、125mm等几种。选择水落管管径时，应根据汇水面积确定，一根水落管最大汇水面积宜小于200m2。表3．1中列出了一根水落管最大汇水面积、小时降雨量与管径的关系。一般选用100mm管径的水落管。表4.1水落管最大汇水面积小时降雨量/mm50100200管径/mm751007510075100汇水面积/m26841116342558171279水落管距离墙面不应小于20mm，其排水口距离水坡的高度不应大于200mm，水落管应用管箍与墙面固定。接头的承插长度不应小于40mm。水落管经过的带形线脚、檐口线等墙面突出部分处宜用直管，并应预留缺口或孔洞。当必须采用弯管绕过时，弯管的接合角应为钝角。4.3.4檐口、泛水和雨水口的节点设计4.3.4.1檐口节点设计卷材防水屋面的檐口应增铺附加层。当采用沥青防水卷材时应增设一层卷材；当采用高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材时宜采用防水涂膜增强层。檐口与屋面交接处的附加层宜空铺，空铺宽度应为200mm（图4.6）。檐沟卷材收头应固定密封（图4.7）。无组织排水檐口800mm范围内卷材应采取满粘法；卷材收头应固定密封（图4.8）。刚性防水屋面细石防水层与檐沟的交接处应留凹槽，并应用密封材料封严（图4.9）。图4．6卷材防水屋面檐沟图4．8无组织排水檐沟1．防水层;2．附加层;3．水泥钉;4．密封材料1．防水层;2．密封材料;3．水泥钉图4．7檐沟卷材收头图4．9刚性防水屋面檐沟滴水1.钢压条;2.水泥钉;3.防水层;4.附加层;5.密封材料1.刚性防水层;2.密封材料;3.隔离层(2)泛水节点设计。铺贴泛水处的卷材应采取满粘法。泛水收头应根据泛水高度和墙体材料确定收头密封形式。墙体为砖墙时，卷材收头可直接铺压在女儿墙压顶下，压顶应做防水处理(图3．10)；也可在砖墙上留凹槽，卷材收头应压入凹槽内固定密封，凹槽距屋面找平层的高度不应小于250mm，凹槽上部的墙体也应做防水处理（图4.11）。墙体为混凝土时，卷材的收头可采用金属压条钉压，并用密封材料封固（图4.12）。泛水宜采取隔热防晒措施，可在防水卷材面砌砖后抹水泥砂浆或浇细石混凝土保护，也可采用涂刷浅色涂料或粘贴铝箔保护层。刚性防水屋面防水层与山墙、女儿墙交接处应留宽度为30mm的缝隙，并应用密封材料嵌填；泛水处应铺设卷材或涂膜附加层（图4.13）。(3)雨水口节点设计。雨水口杯宜采用铸铁或塑料制品。雨水口杯埋设标高应考虑雨水口设防时增加的附加层和柔性密封层的厚度及排水坡度加大的尺寸。雨水口周围直径500ram范围内坡度不应小于5％，并应用防水涂料或密封材料涂封，其厚度不小于2mm。雨水口杯与基层接触处应留宽20mm、深20mm凹槽，并用密封材料嵌填（图4.14和图4.15）。图4．10卷材泛水收头图4．11砖墙卷材泛水收头1.附加层;2.防水层;3.压顶;4.防水处理1.密封材料;2.附加层;3.防水层;4.水泥钉;5.防水处理图4．12混凝土卷材泛水收头图4．13刚性防水屋面泛水收头1.密封材料;2.附加层;3.防水层;1.刚性防水层;2.防水卷材或涂膜;3.密封材料;4.金属、合成高分子盖板;5.水泥钉4.隔离层图4．14弯管式雨水口图4．15直管式雨水口1.防水层;2.附加层;3.密封材料;4.雨水口1.防水层;2.附加层;3.密封材料;4.雨水口杯