屋顶构造

第五章屋顶第一节屋顶的类型及设计要求第二节屋顶的排水第三节卷材防水屋面第四节刚性防水屋面第五节涂膜防水屋面第六节瓦屋面第七节屋顶的保温和隔热第一节屋顶的类型及设计要求屋顶的类型1.平屋顶屋面坡度≤5%的建筑屋顶为平屋顶。最常用的排水坡度为2～3%。第一节屋顶的类型及设计要求2.坡屋顶坡屋顶通常是指屋面坡度大于10%。第一节屋顶的类型及设计要求3.其他形式的屋顶随着科学技术的发展，出现了许多新型的屋顶结构形式，如拱结构、薄壳结构、悬索结构、网架结构屋顶等。这类屋顶多用于较大跨度的公共建筑。第一节屋顶的类型及设计要求屋顶的设计要求1.防水要求。2.保温隔热要求。3.结构要求。4.建筑艺术要求。5.其他方面要求。第二节屋顶的排水屋顶坡度1.屋顶排水坡度的表示方法①角度法：屋面与水平面的夹角。常用于坡屋顶。②斜率法：屋顶高度与坡面的水平长度之比。既可用于坡屋顶也可用于平屋顶。③百分比法：屋顶的高度与坡面水平投影长度的百分比来表示。第二节屋顶的排水第二节屋顶的排水2.影响屋顶坡度的因素①屋面防水材料与排水坡度的关系：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度，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降雨量大小与排水坡度的关系：降雨量大的地区，屋面渗漏的可能性较大，屋顶的排水坡度应适当加大；反之，屋顶排水坡度则宜小一些。③其他因素的影响第二节屋顶的排水3.屋顶坡度的形成方法①材料找坡：材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成。为了减轻屋面荷载，应选用轻质材料找坡，如水泥炉渣、石灰炉渣等。平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。②结构找坡：结构找坡是屋顶结构自身带有排水坡度，平屋顶结构找坡的坡度宜为3%。材料找坡天棚面平整，但增加屋面荷载；结构找坡，构造简单，不增加荷载，但天棚顶倾斜，室内空间不够完整。第二节屋顶的排水第二节屋顶的排水屋顶排水方式1.排水方式无组织排水：无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式，因为不用天沟、雨水管等导流雨水，故又称自由落水。有组织排水：有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。第二节屋顶的排水2.排水方式的选择确定屋顶的排水方式时，一般可按下述原则进行选择：a.高度较低的简单建筑，为了控制造价，宜优先选用无组织排水；b.积灰多的屋面应采用无组织排水；c.在降雨量大的地区或房屋较高的情况下，应采用有组织排水；d.临街建筑雨水排向人行道时宜采用有组织排水。第二节屋顶的排水有组织排水在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况分为以下几种排水方案。1.外排水方案外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案，外排水方案可以归纳为以下几种：①挑檐沟外排水屋面雨水汇集到悬挑在墙外的檐沟内，再由水落管排下。挑檐沟外排水方案时，水流路线的水平距离不应超过24m。第二节屋顶的排水②女儿墙外排水特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管。第二节屋顶的排水2.内排水方案外排水构造简单，雨水管不占用室内空间，故在南方应优先采用。但在有些情况下采用外排水并不恰当。例如在高层建筑中就是如此，因维修室外雨水管既不方便，更不安全。又如在严寒地区也不适宜用外排水，因室外的雨水管有可能使雨水结冻，而处于室内的雨水管则不会发生这种情况。①中间天沟内排水②高低跨内排水第二节屋顶的排水第二节屋顶的排水第二节屋顶的排水屋顶排水组织设计屋顶排水组织设计的主要任务是将屋面划分成若干排水区，分别将雨水引向雨水管，做到排水线路简捷、雨水口负荷均匀、排水顺畅、避免屋顶积水而引起渗漏。一般按下列步骤进行：1.确定排水坡面的数目及排水坡度。一般情况下，临街建筑平屋顶屋面宽度小于12m时，可采用单坡排水；其宽度大于12m时，宜采用双坡排水。坡屋顶应结合建筑造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。第二节屋顶的排水2.划分排水分区。划分排水区的目的在于合理地布置水落管。排水区的面积是指屋面水平投影的面积，每一根水落管的屋面最大汇水面积不宜大于200m2。雨水口的间距在18~24m。3.确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值。天沟的功能是汇集和迅速排除屋面雨水，沟底沿长度方向应设纵向排水坡。天沟纵坡的坡度不宜小于1%。天沟的净断面尺寸应根据降雨量和汇水面积的大小来确定。一般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120mm。第二节屋顶的排水4.确定水落管的规格及间距。水落管按材料的不同有铸铁、镀锌铁皮、塑料、石棉水泥和陶土等，目前多采用铸铁和塑料水落管，其直径有50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm几种规格，一般民用建筑最常用的水落管直径为100mm，面积较小的露台或阳台可采用50mm或75mm的水落管。水落管的位置应在实墙面处，其间距一般在18m以内，最大间距宜不超过24m，因为间距过大，则沟底纵坡面越长，会使沟内的垫坡材料增厚，减少了天沟的容水量，造成雨水溢向屋面引起渗漏或从檐沟外侧涌出。第二节屋顶的排水第二节屋顶的排水第三节卷材防水屋面卷材防水屋面是利用防水卷材与粘结剂结合，形成连续致密的构造层来防水的一种屋顶。卷材防水屋面由于其防水层具有一定的延伸性和适应变形的能力，又被称作柔性防水屋面。适用于防水等级为Ⅰ～Ⅳ级的屋面防水。第三节卷材防水屋面卷材防水材料1.卷材①沥青类防水卷材②高聚物改性沥青类防水卷材③合成高分子防水卷材2.卷材粘合剂①冷底子油：将沥青稀释溶解在煤油、轻柴油或汽油中制成。②沥青胶：沥青中加入填充料加工制成，有冷、热两种。第三节卷材防水屋面卷材防水屋面构造层次第三节卷材防水屋面①结构层：通常为预制或现浇钢筋混凝土屋面板，要求具有足够的强度和刚度。②找平层：找平层一般采用1:3水泥砂浆或1:8沥青砂浆，为防止找平层变形开裂而波及卷材防水层，宜在找平层中留设分格缝。分格缝的宽度一般为20mm，纵横间距不大于6m。分格缝上面应覆盖一层200～300mm宽的附加卷材，用粘结剂单边点贴。③结合层：结合层的作用是使卷材与基层胶结牢固。沥青类卷材通常用冷底子油作结合层，高分子卷材则多用配套基层处理剂。第三节卷材防水屋面④防水层：沥青卷材防水层（以沥青油毡防水层为例），油毡防水层由多层油毡和沥青玛腣脂交替粘合形成。非永久性的简易建筑屋面防水层采用两层油毡和三层沥青胶，简称二毡三油；一般民用建筑应做三毡四油。高聚物改性沥青防水卷材的铺贴方法有冷粘法及热熔法两种。高分子卷材防水层（以三元乙丙卷材防水层为例），三元乙丙是一种常用的高分子橡胶防水卷材，其构造做法是：先在找平层（基层）上涂刮基层处理剂如CX-404胶等，要求薄而均匀，待处理剂干燥不粘手后即可铺贴卷材。卷材一般应由屋面低处向高处铺贴。卷材可平行或垂直于屋脊方向铺贴。第三节卷材防水屋面⑤保护层：保护层的目的是保护防水层。不上人时，沥青油毡防水屋面一般在防水层撒粒径3～5mm的小石子作为保护层，高分子卷材如三元乙丙橡胶防水屋面等通常是在卷材面上涂刷水溶型或溶剂型的浅色保护着色剂，如氯丁银粉胶等。上人屋面的保护层，常用的做法有：铺贴缸砖、大阶砖、混凝土板等块材；在防水层上现浇30～40mm厚的细石混凝土。辅助层次：辅助构造层是为了满足房屋的使用，或提高屋面性能而补充设置的构造层，如：保温层、隔热层、隔蒸汽层、找坡层等。第三节卷材防水屋面卷材防水屋面细部构造屋顶细部是指屋面上的泛水、挑檐口、天沟、雨水口、变形缝等部位。1.泛水构造：泛水指屋顶上沿着所有垂直面所设的防水构造，其做法及构造要点如下：①将屋面的卷材防水层继续铺至垂直面上，其上再加铺一层附加卷材，泛水高度不得小于250mm。②屋面与垂直面交接处应将卷材下的砂浆找平层抹成直径不小于150mm的圆弧形或45°斜面。③做好泛水上口的卷材收头固定。第三节卷材防水屋面第三节卷材防水屋面2.挑檐口构造：挑檐口分为无组织排水和有组织排水两种做法：有组织排水做好卷材收头，使屋顶四周的卷材封闭，避免雨水渗入；无组织排水檐沟的收头处通常用油膏嵌实。挑檐沟构造的要点是：①檐沟加铺1～2层附加卷材②沟内转角部位的找平层应做成圆弧形或45°斜面③为了防止檐沟壁面上的卷材下滑，应做好收头处理第三节卷材防水屋面第三节卷材防水屋面3.天沟构造：屋面上的排水沟称为天沟，有两种设置方式:①三角形天沟：女儿墙外排水的民用建筑采用三角形天沟的较为普遍。②矩形天沟：多雨地区或跨度大的房屋常采用断面为矩形的天沟。天沟处用专门的钢筋混凝土预制天沟板取代屋面板4.雨水口构造：雨水口的类型有用于檐沟排水的直管式雨水口和女儿墙外排水的弯管式雨水口两种。雨水口在构造上要求排水通畅、防止渗漏水堵塞。第三节卷材防水屋面直管式雨水口为防止其周边漏水，应加铺一层卷材并贴入连接管内l00mm，雨水口上用定型铸铁罩或铅丝球盖住，用油膏嵌缝。第三节卷材防水屋面弯管式雨水口穿过女儿墙预留孔洞内，屋面防水层应铺入雨水口内壁四周不小于l00mm，并安装铸铁蓖子以防杂物流人造成堵塞。第三节卷材防水屋面5.屋面变形缝构造：屋面变形缝的构造处理原则：既不能影响屋面的变形，又要防止雨水从变形缝渗入室内。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。第三节卷材防水屋面第三节卷材防水屋面6.屋面检修孔、屋面出入口构造：检修孔设置：不上人屋面需设屋面检修孔。检修孔构造：检修孔孔壁可用砖立砌，也可在现浇屋面板时将混凝土上翻制成，高度为300mm，且做泛水。屋面出入口设置：上人屋面的楼梯间需设置屋面出入口。屋面出入口构造：设计中楼梯间的室内地坪与屋面间留有足够的高差做成台阶形式，且做泛水。第四节刚性防水屋面刚性防水屋面是指用细石混凝土作防水层的屋面。刚性防水屋面的主要优点是构造简单、施工方便、造价较低；缺点是易开裂，对气温变化和屋面基层变形的适应性较差，所以刚性防水多用于我国南方地区防水等级为Ⅲ级的屋面防水，也可用作防水等级为Ⅰ、Ⅱ级的屋面多道设防中的一道防水层。第四节刚性防水屋面刚性防水屋面的构造层次刚性防水屋面一般由结构层、找平层、隔离层和防水层组成。1.防水层：采用不低于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间距为100～200mm的双向钢筋网片。为提高防水层的抗渗性能，可在细石混凝土内掺入适量外加剂（如膨胀剂、减水剂、防水剂等）以提高其密实性能。第四节刚性防水屋面2.隔离层：位于防水层与结构层之间，其作用是减少结构变形对防水层的不利影响。可采用铺纸筋灰、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，厚度为20mm。若屋面板为整体现浇混凝土结构时则可不设找平层。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，结构层应有足够的刚度，以免结构变形过大而引起防水层开裂。第四节刚性防水屋面刚性防水屋面的细部构造刚性防水屋面的细部构造包括屋面防水层的分格缝、泛水、檐口、雨水口等部位的构造处理。1.分格缝构造屋面分格缝实质上是在屋面防水层上设置的变形缝。其目的在于：（1）防止温度变形引起防水层开裂；（2）防止结构变形将防水层拉坏。分格缝应设置在装配式结构屋面板的支承端、屋面转折处、与立墙的交接处。分格缝的纵横间距不宜6m。第四节刚性防水屋面分格缝的位置：屋脊处应设一纵向分格缝；横向分格缝每开间设一道，并与装配式屋面板的板缝对齐；沿女儿墙四周也应设分隔缝。其它突出屋面的结构物四周均应设置分格缝。第四节刚性防水屋面分格缝的构造要点：①防水层内的钢筋在分格缝处应断开；②屋面板缝用浸过沥青的木丝板等密封材料嵌填，缝口用油膏等嵌填；③缝口表面用防水卷材铺贴盖缝，卷材的宽度为200~300mm。第四节刚性防水屋面2.泛水构造刚性防水屋面的泛水构造要点与卷材屋面基本相同。不同的地方是：刚性防水层与屋面突出物（女儿墙、烟囱等）间须留分格缝，另铺贴附加卷材盖缝形成泛水。3.檐口构造①自由落水檐口：当挑檐较短时