屋顶屋顶的类型和设计要求

9屋頂9.1屋頂的類型和設計要求9.1.1屋頂的類型■屋頂通常按其外形或屋面所用防水材料分類。■屋頂按其外形一般可分為:平屋頂、坡屋頂、其它形式的屋頂。(1)平屋頂(圖9-1)1、建築與結構易於協調2、節約材料，3、屋面可供多種利用4、其排水坡度小於5％，最常用的排水坡度為2％~3％。(2)坡屋頂■坡屋頂是指屋面坡度較陡的屋頂，其坡度一般在10％以上。■坡屋頂在我國有著悠久的歷史，■現代建築，考慮環境或建築風格時常採用坡屋頂。常見形式：單坡、雙坡、硬山、懸山、歇山、廡殿。圓形或多角形攢尖屋頂等(圖9-2)。(3)其它形式的屋頂新型結構的屋頂。如拱屋頂、折板屋頂、薄殼屋頂，懸索屋頂如圖9~3所示。9.1.2屋頂的設計要求屋頂設計考慮:功能、結構、建築藝術三方面要求。9.1.2.1功能要求■屋頂的基本功能：防止雨水滲漏《屋面工程技術規程》(GB50207-94)按建築物的性質、重要程度、使用功能要求及耐久年限等，將屋面防水劃分為四個等級，各等級均有不同的設防要求，詳見表9-1■協助工具：抵禦氣溫的影響。採取適當的保溫隔熱措施，提供舒適的室內環境9.1.2.2結構要求■屋頂應有足夠的強度和剛度，防止過大的結構變形引起防水層開裂、漏水。■屋頂承受：風、雨、雪等的荷載及其自身的重量，上人屋頂還要承受人和設備等的荷載，9.1.2.3建築藝術要求屋頂是:建築外部形體的重要組成部分，屋頂的形式對建築的造型極具影響，第五立面屋頂是中國傳統建築的重要特徵9.2屋頂排水設計9.2.1屋頂坡度選擇9.2.1.1屋頂排水坡度的表示方法常用的坡度表示方法有:1、角度法2、斜率法3、百分比法.圖9-4。1、斜率法:以屋頂傾斜面的垂直投影長度與水準投影長度之比來表示，2、百分比法:以屋頂傾斜面的垂直投影長度與水準投影長度之比的百分比值來表示．3、角度法:以傾斜面與水平面所成夾角的大小來表示。■坡屋頂多採用斜率法，平屋頂多採用百分比法，角度法應用較少。9.2.1.2影響屋頂坡度的因素■要使屋面坡度恰當，須考慮因素:1、屋面防水材料2、當地降雨量。(1)屋面防水材料與排水坡度的關係瓦材屋面坡度較陡。(小青瓦、機制平瓦、琉璃筒瓦)，原因：單塊覆蓋面積較小卷材、塗膜或現澆混凝土屋頂的排水坡度通常較小。原因：單塊覆蓋面積較大(2)降雨量大小與坡度的關係降雨量大的地區，屋面滲漏的可能性較大，屋頂的排水坡度應適當加大。■規律：防水材料尺寸越小，排水坡度越大，反之則越小；降雨量大的地區屋面排水坡度較大，反之則較小。9.2.1.3屋頂坡度的形成方法■屋頂坡度的形成做法:1、材料找坡2、結構找坡兩種，圖9-5。(1)材料找坡屋頂坡度由墊坡材料形成，用於：坡向長度較小的屋面。為了減輕屋面荷載，應選用輕質材料找坡，如水泥爐渣，石灰爐渣等。找坡層的厚度最薄處不小於20mm。平屋頂材料找坡的坡度宜為2％。(2)結構找坡屋頂結構自身帶有排水坡度，平屋頂結構找坡的坡度宜為3％。■特點：1、材料找坡：屋面板水準放置，天棚面平整，增加屋面荷載，材料和人工消耗較多；2、結構找坡：天棚頂傾斜，室內空間不夠規整。構造簡單，不增加荷載，這兩種方法在工程實踐中均有廣泛的運用。9.2.2屋頂徘水方式9.2.2.1排水方式分為:有組織排水和無組織排水。(1)無組織排水屋面雨水直接從簷口滴落至地面。又稱自由落水。特點：構造簡單，造價低廉雨水直接瀉至地面，外牆腳受浸蝕。從簷口滴落的雨水影響人行道的交通。(2)有組織排水■雨水經由天溝、雨水管等排水裝置被引導至地面或地下管溝。優點較多，在建築工程中得到廣泛應用。9.2.2.2排水方式的選擇■確定屋頂的排水方式時，綜合考慮因素：1氣候條件、2建築物的高度、3品質等級、4使用性質、5屋頂面積大小■選擇原則：(1)高度較低的簡單建築，優先選用無組織排水。(2)積灰多的屋面應採用無組織排水。(3)有腐蝕性介質的工業建築也宜採用無組織排水，(4)降雨量大的地區或房屋較高的情況下，應採用有組織排水(5)臨街建築的雨水排向人行道時宜採用有組織排水。9.2.2.3有組織排水的方案按內排水、外排水組成五種不同的排水方案，圖9-6(1)外排水方案雨水管裝在建築外牆以外。特點：雨水管不影響室內空間的使用和美觀，適用於濕陷性黃土地區，原因：避免水落管滲漏造成室內地坪沉陷。■外排水可以歸納為4種：①挑檐溝外排水屋面雨水彙集到挑檐溝內，再由水落管排下，圖9-6(a)■建築物出現高低屋面時：可先將高處屋面的雨水排至低處屋面，然後從低處屋面的挑檐溝引入地下。▲採用挑檐溝外排水方案時：水流路線的水準距離不應超過24m，以免造成屋面滲漏。②女兒牆外排水圖9-6(b)屋面雨水需穿過女兒牆流入室外的雨水管.③女兒牆挑檐溝外排水圖9-6(c)在屋簷部位既有女兒牆，又有挑檐溝。蓄水屋面：利用女兒牆作為蓄水倉壁，利用挑檐溝彙集從蓄水池中溢出的多餘雨水。④暗管外排水圖9-6(d)暗裝雨水管的方式水管隱藏在假柱或空心牆中，假柱可處理成建築立面上的豎向線條。(2)內排水圖9-6(e)高層建築不宜採用外排水，原因：維修不方便不安全，嚴寒地區的建築不宜採用外排水，原因：雨水凍結；屋面寬度較大的建築無法完全依外排水排除屋面雨水.■外排水構造簡單，雨水管不進人室內，有利於室內美觀和減少滲漏，南方地區優先採用。9.2.3屋面排水組織設計排水組織設計：1、把屋面劃分成若干個排水區，2、將各區的雨水分別引向各雨水管，使排水線路短捷．雨水管負荷均勻，排水順暢。設計要求：1、屋面須有適當的排水坡度，2、設置必要的天溝、雨水管和雨水口，3、合理地確定這些排水裝置的規格、數量和位置，4、將它們標繪在屋頂平面圖上。9.2.3.1劃分排水分區9.2.3.1劃分排水分區一個雨水口負擔200M2面積的雨水。屋面面積按水準投影面積計算。9.2.3.2確定排水坡面的數目●進深較小的房屋或臨街建築常採用單坡排水，●進深較大時坡屋頂則應結合造型要求選擇：單坡、雙坡或四坡排水。9.2.3.3確定天溝斷面大小和天溝縱坡的坡度值天溝的功能：彙集和迅速排除屋面雨水.▲溝底沿長度方向應設縱向排水坡，簡稱天構縱坡。▲天溝縱坡的坡度小宜小於1％。▲天溝的淨斷面尺寸：圖9-7(a)根據降雨量和匯水面積的大小確定●一般建築的天溝淨寬不應小於200mm．●天溝上口至分水線的距離不應小於120mm，。9.2.3.4雨水管的規格及間距■雨水管依材料分為:鑄鐵、塑膠、鍍鋅鐵皮、石棉水泥和陶土等多種，■根據建築物的耐久等級加以選擇。■最常採用的是塑膠和鑄鐵雨水管，■管徑有50、75、100、125、150、200mm幾種規格。一般民用建築常用75~100mm的雨水管，■面積小於25m2的露臺和陽臺可選用：直徑50mm的雨水管。■雨水管的數量與雨水口相等，■一般情況下雨水口間距不宜超過24m。考慮上述各事項後，即可較為順利地繪製屋頂平面。圖9-7(b)為屋頂平面圖示例，9.3卷襯防水屋面構造■卷材防水屋面:利用防水卷材與粘結劑結合，形成連續緻密的構造層來防水的一種屋頂。■按其使用卷材有:1、瀝青類卷材防水屋面、2、高聚物改性瀝青類卷材防水屋面、3、高分子類卷材防水屋面。■卷材防水屋面又被稱作柔性防水屋面。■特點：1、能適應溫度、振動、不均勻沉陷等因素2、整體性好3、施工複雜，技術要求較高。■卷材防水屋面適用防水等級為：1~4級的屋面防水。9.3.1材料9.3.1.1卷材(1)瀝青類防水卷材用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體材料浸塗瀝青，表面撒布粉狀、粒狀或片狀材料後製成的可捲曲片狀材料，■傳統上用得最多的是紙胎石油瀝青油氈。■紙胎油氈：將紙胎在熱瀝青中滲透浸泡兩次後製成，其標號按紙胎每m2的品質(g)定，■用於屋面防水工程的標號不宜低於350號。■缺點：容易產生起鼓、壽命縮短，近年來在實際工程中已較少採用。(2)高聚物改性瀝青類防水卷材以高分子聚合物改性瀝青為塗蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料製成的可捲曲片狀防水材料。如SBS改性瀝青油氈，再生膠改性瀝青聚酯油氈，(3)合成高分子防水卷材以各種合成橡膠、合成樹脂為主要原料，加入適量化學助劑和填充料加工製成的彈性或彈塑性卷材。如：三元乙丙橡膠、氯化聚乙烯、聚氯乙烯、氯丁橡膠、聚乙烯橡膠防水卷材等。特點：1、重量輕，2、適用溫度範圍廣(-20℃~80℃)，3、抗拉強度高(2~18.2MPa)4、延伸率大(＞45%)等優點，近年來已越來越多地用於各種防水工程中。9.3.1.2卷材粘合劑■瀝青卷材的粘合劑主要有：冷底子油、瀝青膠等。▲冷底子油：將瀝青稀釋溶解在煤油、輕柴油或汽油中製成，塗刷在水泥砂漿或混凝土基層面作打底用。▲瀝青膠又稱為瑪蹄脂(mastic)，在瀝青中加入填充料加工製成如滑石粉、雲母粉、石棉粉、粉煤灰等。▲瀝青膠分為冷、熱兩種，▲每種又均有石油瀝青膠及煤瀝青膠兩類。●石油瀝青膠適於粘結石油瀝青類卷材，●煤瀝青膠則適於粘結煤瀝青類卷材。■高聚物改性瀝青和高分子防水卷材的粘合劑為：與卷材配套使用的各種溶劑型膠粘劑。▲改性瀝青類卷材：RA-86型氯丁膠粘結劑、SBS改性瀝青粘結劑等；▲三元乙丙橡膠卷材：聚氨酯底膠基層處理劑、Cx-404氯丁橡膠粘合劑；▲氯化聚乙烯橡膠卷材：LYX-603膠粘劑。9.3.2卷材防水屋面構造9.3.2.1構造組成卷材防水屋面具有多層次構造的特點。分為：基本層次和輔助層次兩類。(1)基本構造層次按其作用分別為：結構層、找平層、結合層、防水層、保護層，圖9-8。①結構層多為剛度好，變形小的各類鋼筋混凝土屋面板。②找平層▲卷材防水層要求鋪貼在堅固而平整的基層上■找平層一般採用1:3水泥砂漿或1:8瀝青砂漿，▲整體混凝土結構可以做較簿的找平層(15~20mm)，▲裝配式結構宜做較厚的找平層(20~30mm)。■為防止找平層變形開裂波及卷材防水層，▲宜在找平層中留設分格縫。▲分格縫的寬度一般為20mm，縱橫間距不大於6m．●屋面板為預製裝配式時：分格縫應設在預製板的端縫處。●分格縫上面應覆蓋一層200~300mm寬的附加卷材，用粘結劑單邊點貼，如圖9-9所示，目的：使分格縫處的卷材有較大的伸縮餘地，避免開裂。③結合層作用：在卷材與基層間形成一層膠質薄膜，使卷材與基層膠結牢固。瀝青類卷材通常用冷底子油作結合層，高分子卷材則多用配套基層處理劑，也有採用冷底子油或稀釋乳化瀝青作結合層的。④防水層■瀝青卷材防水層(以瀝青油氈防水層為例)：油氈防水層由多層油氈和瀝青瑪蹄脂交替粘台形成。做法為；1、在找平層上塗刷冷底子油一道，2、將調製好的瀝青膠均勻塗刷在找平層上，邊刷邊鋪油氈。3、鋪好後再刷瀝青膠再鋪油氈。4、如此交替進行至防水層所需層數為止，▲最後一層油氈面上也需刷一層瀝青膠。■非永久性的簡易建築屋面防水層採用：兩層油氈和三層瀝青膠，簡稱二氈三油■一般民用建築應做：三氈四油，如圖9-10。■油氈鋪貼方向：1、當屋面坡度小於3％時，油氈宜平行於屋脊，從簷口到屋脊層層向上鋪貼，圖9-11(a)。2、屋面坡度在3％~15％時，油氈可平行或垂直於屋脊鋪貼。3、當屋面坡度大於15％或屋面受震動時，油氈應垂直於屋脊鋪貼，如圖9-11(b)。■鋪貼油氈應採用搭接方法，長邊不小於70mm，短邊不小於100mm。■鋪貼時接頭應順應主導風向，以免油氈披風掀開。■瀝青瑪篩脂的厚度應控制在1~1.5mm．過厚易使瀝青產生凝聚現象而致龜裂。■高聚物改性瀝青防水層：鋪貼方法有：冷粘法及熱熔法兩種。■冷粘法是用膠粘劑將卷材粘貼在找平層上，或利用某些卷材的自粘性進行鋪貼。▲冷粘法鋪貼卷材時應注意：1、平整順直，搭接尺寸準確，不扭曲，2、卷材下的空氣應予排除並將卷材輥壓粘結牢固。■熱熔法施工是：用火焰加熱器將卷材均勻加熱至表面光亮發黑，然後立即接鋪卷材使之平展並輥壓牢實。■高分子卷材防水層(以三元乙丙卷材防水層為例)：構造做法：1、先在找平層(基層)上塗刮基層處理劑如CX-404膠等，要求薄而均勻，2、待處理劑乾燥不粘手後即可鋪貼卷材。●卷材一般地由屋面低處向高處鋪貼。●卷材平行或垂直於屋脊方向鋪貼,並按