屋面排水及节点设计

68作业三：屋面排水及节点设计任务书一、目的要求通过完成本次设计，掌握屋顶的排水方式和要求、坡度的形成方式。来培养学生综合运用所学基础理论知识和专业知识，解决土建工程设计问题的能力；培养学生调查研究工程问题，查阅工程图纸、规范、手册和参考资料以及编写设计技术文件的能力；二、设计题目及设计条件办公楼屋面排水设计办公楼为六层砖混结构，楼板均为钢筋混凝土现浇板。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，顶层楼面标高为18.000m，屋面标高为21.600m。外墙厚度为360mm，内墙厚度为240mm。定位轴线与墙体中线相互重合。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。办公楼所在地年降雨量为1250mm，每小时最大降雨量为l00mm。设计此办公楼的屋面排水。三、设计内容和深度及图纸要求用2号图纸一张，绘制该办公楼屋顶排水平面图和屋顶节点详图。1．屋顶排水平面图（比例1:100或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（天沟）轮廓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；刚性防水屋面绘制出分仓缝的设置位置；标注出详图索引号。屋顶排水平面图的尺寸标注：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，屋顶排水平面图可以只标注建筑物首尾两端的定位轴线以及转角处的定位轴线。2．屋顶节点详图69内容包括檐口节点详图、泛水节点详图、水落口节点详图和分格缝构造、屋面变形缝构造等。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、檐口处的防水处理，以及檐沟板与屋面板、墙、圈梁或梁的相互关系，标注檐沟尺图4.1顶层平面图1:10070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交处的连接构造，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。水落口节点详图：表示清楚雨水口的形式、水落口处的防水处理，注明细部作法，标注雨水口等有关尺寸。分格缝构造：又称分仓缝，当采用刚性防水屋面时，表示清楚分格缝的宽度、缝内嵌填材料、缝口表面卷材铺盖构造及相应尺寸，表示清楚屋面各层构造。屋面变形缝构造：当建筑有设置变形缝时，要绘制屋面变形缝构造。表示清楚屋面变形缝处构造做法和尺寸。根据变形缝设置的位置不同有两种情况：等高屋面的变形缝和高低跨处的屋面变形缝。四、设计方法、步骤和要点提示（一）、设计方法和步骤1、确定屋面坡度的形成方法和坡度大小屋面坡度的形成方法有材料找坡和结构找坡。结构找坡适用于屋面进深较大（＞18m）的建筑。民用建筑的进深一般不大，所以一般均采用材料找坡。屋面坡度可做成四坡屋面（图4.2（a））或双坡屋面（图4.2（b））。四坡屋面沿屋面四周设置檐沟。双坡屋面沿屋顶纵向两侧设置檐沟。一般情况下，临街建筑平屋顶屋面宽度小于12m时，可设单侧找坡（图4.2（c））。屋面的排水坡度应根据屋顶结构形式、屋面基层类别、防水构造形式，材料性能及当地气候等条件确定，并应符合表4.1的规定。（a）四坡屋面（b）双坡屋面（c）单坡屋面图4.2屋面坡度形式71表4.1屋面的排水坡度屋面类别屋面排水坡度（％）卷材防水、刚性防水的平屋面2~5平瓦20~50波形瓦10~50油毡瓦≥20网架、悬索结构金属板≥4压型钢板5~35种植土屋面1~32、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，可采用无组织排水。有组织排水通常有外排水和内排水之分。内排水（图4.3（d））多用于多跨房屋、高层建筑以及寒冷地区水落管易发生冰冻堵塞的建筑。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（图4.3（a））、女儿墙外排水（图4.3（c））和女儿墙檐沟外排水（图4.3（b））几种方案。（a）檐沟外排水（b）女儿墙檐沟外排水（c）女儿墙外排水（d）内排水图4.3有组织排水方案3、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200m2，以保证屋面排水通畅，防止屋面雨水积聚。划分排水区域时，要考虑到雨水72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，一般设置在窗间墙部位。雨水口间距一般18～24m，民用建筑水落管间距以12m～16m适合。4、确定檐沟的断面形状、尺寸以及檐沟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。73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。5、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。民用建筑水落管常用管径有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4.2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4.2水落管最大汇水面积降雨量（mm/h）50100200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，管箍最大间距不得超过1.2m。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。6、檐口、泛水、水落口和刚性屋面分格缝、屋面变形缝的节点设计74（1）．檐口节点设计卷材防水屋面的天沟、檐沟应增铺附加层。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。天沟、檐沟与屋面交接处的附加层宜空铺，空铺宽度应为200mm。天沟、檐沟卷材收头应固定密封。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。檐口下端应做滴水处理。(2).泛水节点设计柔性防水屋面泛水构造要求：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，用压顶条钉压固定并用密封材料密封严密，压顶应做防水处理；卷材收头也可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。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。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筑细石混凝土保护，也可采用涂刷浅色涂料或粘贴铝箔保护。女儿墙、山墙可用现浇混凝土或预制混凝土压顶，也可用金属制品或合成高分子卷材封顶。刚性防水屋面泛水构造要求：刚性防水层与山墙、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。卷材或涂膜附加层的收头处理同柔性防水屋面要求。(3).水落口节点设计（1）水落口宜采用金属或塑料制品。（2）水落口埋设标高，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。（3）水落口周围直径500mm范围内坡度不应小于5％，并应用防水75涂料涂封，其厚度不小于2mm。水落口与基层接触处应留宽20mm、深20mm凹槽，并用密封材料嵌填。(4).刚性防水屋面分格缝节点设计（1）分格缝的宽度宜为5~30mm。（2）缝内嵌填密封材料，上部应设置保护层。(5).屋面变形缝节点设计柔性防水屋面变形缝构造要求：缝内宜填充泡沫塑料，上部填放衬垫材料，并用卷材封盖，顶部应加扣混凝土盖板或金属盖板。刚性防水屋面变形缝构造要求：（1）刚性防水层与变形缝两侧墙体交接处应留宽度为30mm的缝隙，并用密封材料嵌填。（2）泛水处应铺设卷材或涂膜附加层。（3）缝内应填充泡沫塑料，上部填放衬垫材料，并用卷材封盖，顶部应加扣混凝土盖板或金属盖板。（二）、设计要点和常见问题提示1.屋面排水坡度：应符合表4.1的规定。一般平屋面采用结构找坡不应小于3%，采用材料找坡宜为2%。卷材屋面的坡度不宜大于25%，当坡度大于25%时应采取固定和防滑落的措施。2.屋面排水找坡几何关系（1）错误示例及改进措施（图4.6（a））1）相同坡度相交天沟线不成45°；2）排水口不在天沟底部最低处；3）出现积水点△；4）檐沟纵坡小于1%；5）宜设置两个排水口。改进示意方案a（图4.6（b））1）相同坡度相交线成45°；2）排水口位于天沟底部最低处；3）死角设置反坡，避免积水点；图4.6（a）764）檐沟纵坡取1%。改进示意方案b（图4.6（c））1）设置两个排水口；2）当ba时可减小屋面找坡厚度。（2）有挑檐平屋面（图4.7）：设檐沟外排水，周边檐口要在同一水平位置，可为四面排水找坡，相同坡度相交分水线居中，斜脊线为45°，即1:1的关系。（3）无挑檐平屋面（图4.8）：设女儿墙外排水，屋面周边高度可以不同，如为单面找坡，檐沟纵坡为1%，2%主坡面与1%檐沟相交天沟线为26.56°，即2:1的关系。（4）屋面形状不规则（图4.9）：为减小建筑找坡厚度，应根据排水方式和水落口位置，尽可能均衡坡长，当长坡坡度为2%，如要求檐口在同一水平位置，短坡坡度必然大于2%。图4.7平屋面檐沟排水平面图（b）（c）图4.6屋面排水找坡几何关系77图4.8女儿墙外排水平面图图4.9屋面均衡坡长示意3.屋面排水方式的选择要恰当（1）屋面排水宜采用有组织排水，三层及三层以下或檐高小于等于10m的中、小型建筑物可采用无组织排水，无组织排水的挑檐尺寸不宜小于0.6m。（2）屋面排水宜优先采用有组织外排水；高层建筑、多跨及集水面积较大的多层建筑宜采用有组织内排水，也可采用内、外排水相结合的方式。4.汇水面积和水落管数量的确定（1）每一屋面或天沟，一般不宜少于两个排水口。（2）每个雨水口的汇水面积不得超过按当地降水条件计算所得的最大值（可参考表4.2）。（3）小面积的雨篷可采用泄水管排水，泄水管伸出雨篷边应不小于7850mm，每个雨篷的泄水管应不少于两个。大面积雨篷应采用有组织排水。5.细部构造问题（1）卷材防水屋面天沟、檐沟纵向坡度不应小于1%，沟底水落差不得超过200mm。天沟、檐沟排水不得流经变形缝和防火墙。（2）高跨屋面为无组织排水时，其低跨屋面受水冲刷的部位，应加铺一层卷材附加层，上铺300~500mm宽的C20混凝土板材加强保护。（3）高跨屋面为有组织排水时，水落管下应加设水簸箕。（4）雨水口中心距端部女儿墙内边不宜小于0.5m。（5）凹形天沟宽度应满足安装雨水口所需