房屋建筑学：屋顶构造

第九章屋顶构造•目的要求：1、使学生了解屋顶的作用、功能、设计要求及分类；2、掌握柔性与钢性屋面的概念、构造组成、适用范围及保证其工程质量的措施。3、掌握泛水的构造及屋面排水的构造作法。4、了解屋顶的保温与隔热。•教学内容：上一张下一张主页退出第一节概述一、屋顶的功能和设计要求1、功能：作为外围护构件：抵御自然界的风霜雪雨、太阳辐射、气候变化和其它外界的不利因素，使屋顶覆盖下的空间，有一个良好的使用环境。作为承重构件：承受建筑物顶部的荷载并将这些荷载传给下部的承重构件;同时还起着对房屋上部的水平支撑作用。下一张主页退出上一张2、设计要求：（1）功能要求防水、保温、隔热（2）结构要求足够的强度、刚度（3）建筑艺术要求美观要求下一张主页退出上一张二、屋顶的组成与形式1、组成屋面支承结构顶棚平面结构（梁板、屋架）空间结构（折板、壳体、网架、悬索等）下一张主页退出上一张二、屋顶的组成与形式2、形式：平屋顶（图9-1）坡屋顶（图9-2）曲面屋顶（图9-3）三、屋面的分类与常用坡度（一）屋面分类按排水坡度不同分：坡屋顶、平屋顶1、坡屋顶：防水材料一般为瓦材，坡度在10%以上。A、瓦屋面（20O-3OO）B、波形瓦屋面（1:4-1:2.5）C、平金属皮屋面(1:10-1:5)D、钢筋砼自防水屋面(1:4)下一张主页退出上一张（一）屋面分类2、平屋面:屋面防水材料为油毡、现浇砼、涂料等,坡度最大不超过5%下一张主页退出上一张（二）屋面常用坡度1、屋面坡度的表示方法:A、角度法:用屋面与水平面的夹角表示,如a=26O、30O、32O等；（图9-4-1）B、斜率法：用屋顶高度与跨度一半之比表示，如H:1=1:2等；（图9-4-2）下一张主页退出上一张1、屋面坡度的表示方法:C、百分比：用屋顶高度H与坡面水平长度1的百分比表示，如i=1%等。（图9-4c）一般坡屋顶常用坡度值或角度法表示；平屋顶常用百分比表示。2、常用坡度：主要与防水材料的尺度有关。下一张主页退出上一张四、屋面防水的“导”与“堵”导——按照屋面防水盖料的不同要求，设置合理的排水坡度，使得降于屋面的雨水，因势利导地排离屋面，以达到防水的目的。（排水坡度体现导）堵——利用屋面防水盖料在上下左右的相互搭接，形成一个封闭的防水覆盖层，以达到防水的目的。（大面积覆盖体现堵）坡屋顶：以导为主、堵为辅的处理方式平屋顶：以堵为主、导为辅的处理方式下一张主页退出上一张五、屋面防水等级屋面工程设计的原则：防排并举、刚柔结合、多道设防、综合治理屋面防水等级划分依据：建筑物的性质、重要程度、使用功能要求、防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求下一张主页退出上一张注意的几个问题：1、屋面防水等级不是建筑物的等级；2、屋面防水层耐用年限不是建筑物的耐用年限；3、一道防水设防不一定是一层或一遍。（是指具有单独防水能力的一个防水层次）下一张主页退出上一张如何正确选用防水材料：1、按规范“屋面防水等级和设防要求”中防水层选用材料的规定，根据屋面防水等级，建筑物的类别和重要程度，设防要求选择相应的防水材料；2、根据当地历年最高、低最气温、屋面坡度、使用条件等因素，选择耐热度和柔性相适应的防水材料；下一张主页退出上一张如何正确选用防水材料：3、根据地基变形程度、结构形式、当地年温差和日温差以及震动等因素，选择拉伸性能相适应的防水材料；4、根据防水层的暴露状况，选择耐紫外线、耐老化保持率高或耐霉烂性能相适应的防水材料；5、根据屋面防水构造形式，对于复合防水屋面，选用材性相容的防水材料下一张主页退出上一张第二节平屋顶构造一、平屋顶的排水（一）排水坡度（二）排水方式1、无组织排水：下一张主页退出上一张2、有组织排水是将屋面划分成若干排水区，按一定的排水坡度反屋面雨水有组织地排至檐沟或雨水口，通过雨水管排泄到明沟中，再通往城市地下排水系统。下一张主页退出上一张有组织排水适用于以下情况：A、当年降雨量＞900MM的地区，檐口高度＞8M；B、当年降雨量＜900MM的地区，而檐口高度＞10M；C、临先街建筑。下一张主页退出上一张（1）外排水方案A、挑檐沟外排水（图9-4a）B、女儿墙外排水（图9-4b）C、女儿墙挑檐沟外排水（图9-4c）D、暗管外排水（图9-4d）下一张主页退出上一张（2）内排水A、女儿墙内檐沟内排水B、女儿墙内垫坡内排水C、内天沟内排水（图9-4e）D、内排水下一张主页退出上一张（三）排水坡度的形成影响屋面坡度的因素：1、屋面防水材料与排水坡度的关系2、降水量大小与坡度的关系（三）排水坡度的形成1、搁置坡度（结构找坡）（图9-5b）排水坡度为3%时宜采用结构找坡2、垫置坡度（材料找坡）（图9-5a）排水坡度为2%时宜采用材料找坡下一张主页退出上一张（四）屋面排水组织的设计1、划分排水分区2、确定排水坡面的数目3、确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值4、雨水管的规格及间距1、沥青防水卷材（图9-6）二、柔性防水屋面概念：卷材防水屋面：适用于防水等级为Ⅰ-Ⅳ级的屋面防水下一张主页退出上一张卷材分类1、沥青防水卷材纸胎沥青油毡玻纤胎沥青油毡麻布胎沥青油毡下一张主页退出上一张卷材分类2、高聚物改性沥青防水卷材SBS改性沥青卷材APP改性沥青卷材SBR改性沥青卷材再生胶改性沥青卷材PVC改性焦油沥青卷材下一张主页退出上一张卷材分类3、合成高分子防水卷材橡胶系树脂系橡塑共混系：氯化聚乙烯橡塑共混卷材三元乙丙橡胶卷材氯磺化聚乙烯卷材丁基橡胶卷材聚氯乙烯卷材氯化聚乙烯卷材高密度聚乙烯卷材下一张主页退出上一张卷材粘合剂1、沥青防水卷材：冷底子油、沥青胶2、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材：（一）油毡防水屋面基本组成：（图9-7）1、油毡防水层：二毡三油、三毡四油、四毡五油2、找平层：15-20厚1:3水泥砂浆,当在现浇屋面板上铺油毡防水层时也可不作找平层。（防止油毡断裂）3、结合层：冷底子油（使水泥砂浆找平层和热沥青两种不同的材料牢固地结合）下一张主页退出上一张基本组成：冷底子油配合比（重量百分比）：40%的石油沥青和60%的煤油（或轻柴油）或30%的石油沥青和70%的汽油。4、保护层：（防止油毡防水层的老化）下一张主页退出上一张辅助层次辅助层次：保温、隔热、隔蒸汽、找平层油毡防水屋面实例（图9-8）（二）油毡防水屋面的节点构造1、泛水构造作法：首先，应将屋面水泥砂浆找平层继续抹到垂直墙面上，转角处抹成圆弧形，使屋面油毡延续铺至墙上时能够贴实。禁止把油毡折成直角或架空，以免油毡断裂下一张主页退出上一张泛水构造其次，泛水的高度不应小于250MM，以免屋面积水超过油毡浸湿墙身，造成渗漏。第三，要做好油毡防水层的收头处理。在垂直墙面上应把油毡上口压住，同时收头的上部还应有防护措施。下一张主页退出上一张2、檐口构造无组织檐口构造（图9-10）下一张主页退出上一张2、檐口构造有组织檐口构造（图9-11）下一张主页退出上一张3、天沟构造A、三角形天沟（图9-12）B、矩形天沟（图9-13）挑出1/4砖：压砖抹灰；砼压毡砖墙缩进1/4砖：钉条压铁皮缩进挑出各1/4砖：砂浆压毡；油膏压毡3、雨水口构造A、直管式雨水口（图9-14）B、弯管式雨水口（图9-15）下一张主页退出上一张三、刚性防水屋面概念：刚性防水屋面的防水构造层次:1、防水层2、隔离层3、找平层4、结构层（图9-16）下一张主页退出上一张（一）刚性防水层的防水构造提高普通砼防水性能的措施：1、增加防水剂2、采用微膨胀3、提高密实度（二）刚性防水屋面的变形和防止刚性防水屋面的变形：直接后果：产生裂缝漏水A、气候变化和太阳辐射引起的屋面热胀冷缩；B、屋面板受力后的挠曲变形；C、墙身坐浆收缩、地基沉陷、屋面板徐变以及材料收缩引起屋面变形。下一张主页退出上一张减小屋面变形的措施：A、配筋B、设置分仓缝（图9-17）C、设置浮筑层D、设置滑动支座下一张主页退出上一张（三）刚性防水屋面的节点构造1、泛水构造是指屋面与垂直墙面交接处的防水处理。如屋面与山墙、女儿墙、高低屋面之间的立墙、烟囱等。下一张主页退出上一张1、泛水构造一般作法：是将防水层细石砼直接浇灌到垂直墙面上。应尽量使泛水和屋面板上的防水层一次浇成，不留施工缝，并拍打密实，加强养护；迎水面高度不应小于240MM，非迎水面高度不应小于180MM。下一张主页退出上一张1、泛水构造（1）女儿墙泛水（图9-18a）（2）变形缝泛水（图9-19）2、檐口构造（1）自由落水挑檐A、挑梁铺屋面板（图9-20b）此时应将细石砼防水层做到檐口，并做板和挑梁的滴水线；B、细石砼刚性屋面直接支模现浇挑出（图9-20a）下一张主页退出上一张（2）挑檐沟外排水檐口A、现浇檐沟挑檐B、预制檐沟挑檐（图9-21）下一张主页退出上一张（3）女儿墙外排水檐口女儿墙外排水檐口（图9-22）（4）坡檐口平顶坡檐（图9-23）3、雨水口构造A、直管式雨水口（图9-24）B、弯管式雨水口（图9-25）四、涂料防水和粉剂防水屋面1、涂料防水屋面：（1）分类石绵乳化沥青防水涂料膨润土乳化沥青防水涂料石灰膏乳化沥青防水涂料乳化沥青防水涂料沥青基防水涂料高聚物改性沥青防水涂料合成高分子防水涂料：以聚氨酯防水涂料为代表（又称851防水涂料）下一张主页退出上一张（2）防水涂膜层的厚度规定A、沥青基防水涂料单独使用时，其厚度不应小于8MM；复合使用时，其厚度不应小于4MM；下一张主页退出上一张（2）防水涂膜层的厚度规定B、高聚物改性沥青防水涂料单独使用时，其厚度不应小于3MM；复合使用时，其厚度不应小于1.5MM；C、合成高分子防水涂料单独使用时，其厚度不应小于2MM；复合使用时，其厚度不应小于1MM；下一张主页退出上一张(3)涂膜防水层的保护层设置A、保护层的作用:①避免使涂膜防水层直接受到紫外线的照射和大气中有害气体及酸雨对它的侵蚀；②改变屋面防水层的传统黑色，以达到环境的多彩色调。下一张主页退出上一张B、保护层的材料:①不上人：中细砂、云母、蛭石及浅色反射材料；②上人：水泥砂浆或块材。保护层与防水层之间应设置一道隔离层（≮20厚）下一张主页退出上一张第三节屋顶的保温与隔热一、屋顶的保温（一）屋顶保温体系1、热屋顶保温体系(1)散料保温层(2)现浇轻质砼保温层(3)板块保温层下一张主页退出上一张2、冷屋顶保温体系下一张主页退出上一张3、倒铺保温屋面体系下一张主页退出上一张（二）屋顶层的蒸汽渗透1、隔蒸汽层下设透气层2、保温层设透气层3、保温层上设透气层下一张主页退出上一张二、屋顶的隔热与降温隔热降温的形式:（一）实体材料隔热屋面•(1)大阶砖或砼板实铺屋顶,可作上人屋面；•(2)堆土屋面,植草后散热较好；•(3)砾石层屋面；•(4)蓄水屋顶；下一张主页退出上一张（二）通风层降温屋顶（1）通风层在结构层下面（2）通风层在结构层上面下一张主页退出上一张（三）反射降温屋面下一张主页退出上一张（四）蒸发散热降温屋顶（1）淋水屋面（2）喷雾屋面下一张主页退出上一张