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1、屋顶构造,第一节 屋顶的组成与类型,一、屋顶的组成,保温层：防止冬季室内热量透过屋顶散失而设置的构造层隔热层：夏季隔绝太阳辐射热进入室内而设置的构造层。设置：平屋顶-在面层与承重结构之间 坡屋顶-在顶棚与承重结构之间,1、平屋顶指排水坡度小于5的屋顶，常用坡度为2%3%。,平屋顶的形式(a)挑檐；(b)女儿墙；(c)挑檐女儿墙；,二、屋顶的类型,2、坡屋面指屋面坡度大于10%。3、曲面屋顶如拱结构、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。,坡屋顶的形式(a)单坡顶；(b)硬山两坡顶；（c）悬山两坡顶；(d)四坡顶；（e）卷棚顶；（f）庑殿顶；(g)歇山顶；(h)圆
2、攒尖顶,曲面屋顶(a)双曲拱屋顶；(b)砖石拱屋顶；（c）球形网壳屋顶；(d)V形网壳屋顶；(e)筒壳屋顶；(f)扁壳屋顶；(g)车轮形悬索屋顶；(h)鞍形悬索屋顶,三、屋顶的设计要求1、要求屋顶起良好的围护作用，具有防水、保温和隔热性能。屋顶设计的核心是防水与排水。2、要求具有足够的强度、刚度和稳定性。能承受风、雨、雪、施工、上人等荷载，地震区还应考虑地震荷载对它的影响，满足抗震的要求，并力求做到自重轻、构造层次简单；就地取材、施工方便；造价经济、便于维修。3、满足人们对建筑艺术即美观方面的需求。屋顶是建筑造型的重要组成部分，中国古建筑的重要特征之一就是有变化多样的屋顶外形和装修精美的屋顶细
3、部，现代建筑也应注重屋顶形式及其细部设计。,第二节 平屋顶的构造,为了迅速排除屋面雨水，需进行周密的排水设计，其内容包括：选择屋顶排水坡度，确定排水方式，进行屋顶排水组织设计。,一、屋顶坡度选择1、屋顶坡度的表示方法常用的有：角度法、斜率法、百分比法,斜率法：以屋顶倾斜面的垂直投影长度与其水平投影长度之比。百分比法：以屋顶倾斜面的垂直投影长度与其水平投影长度的 百分比值。角度法：以倾斜屋面与水平面所成的夹角注：坡屋顶-采用斜率法平屋顶-采作百分比法角度法使用较少,2、影响屋顶坡度的因素A、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
4、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。B、降雨量大小与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、屋顶坡度的形成方法A、材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成，一般用于坡向长度较小的屋面。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。找坡层的厚度最薄处不小于20mm。平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。B、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。材料找坡的屋面板可以水平放置，天棚面平整，但材料找坡增加屋面荷载，材料和人工消耗较多；结构找
5、坡无须在屋面上另加找坡材料，构造简单，不增加荷载，但天棚顶倾斜，室内空间不够规整。,屋顶坡度的形成,二、屋面排水方式1、排水方式A、无组织排水（自由落水）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。主要适用于少雨地区或一般低层建筑，相邻屋面高差小于4m；不宜用于临街建筑和较高的建筑。B、有组织排水指雨水经由天沟、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。在建筑工程中应用广泛。,2、排水方式选择A、等级较低的建筑，为了控制造价，采用无组织排水B、积灰较多的屋面采用无组织排水C、有腐蚀性介质的工业建筑不宜采用有组织排水D、在降雨量大的地
6、区或房屋较高的情况，采用有组织排水E、临街建筑雨水排向人行道时采用有组织排水3、有组织排水方案,有组织排水方案,A、外排水方案外排水是指雨水管装设在室外的一种排水方案，其优点是雨水管不妨碍室内空间使用和美观，构造简单，因而被广泛采用。外排水方案可归纳成以下几种。（1）挑檐沟外排水（2）女儿墙外排水（3）女儿墙挑檐沟外排水（4）长天沟外排水（5）暗管外排水明装的雨水管有损建筑立面，故在一些重要的公共建筑中，雨水管常采取暗装的方式，把雨水管隐藏在假柱或空心墙中。假柱可以处理成建筑立面上的竖线条。,B、内排水外排水构造简单，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。
7、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）中间天沟内排水当房屋宽度较大时，可在房屋中间设一纵向天沟形成内排水，这种方案特别适用于内廊式多层或高层建筑。雨水管可布置在走廊内，不影响走廊两旁的房间。（2）高低跨内排水高低跨双坡屋顶在两跨交界处也常常需要设置内天沟来汇集低跨屋面的雨水，高低跨可共用一根雨水管。,4、屋面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
8、按下列步骤进行：A、确定排水方式B、根据屋面宽度确定屋面排水坡面的数目；平屋顶宽度小于12m时，用单坡排水平屋顶宽度大于12m时，用双坡或四坡排水C、划分排水区，在每个排水区布置雨水管，使每个排水区的雨水排向各自的雨水管。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。雨水口的理论间距在18 24m，常用间距1218m。D、确定天沟所用材料和断面形式及尺寸,天沟即屋面上的排水沟，位于檐口部位时又称檐沟。设置天沟的目的是汇集屋面雨水，并将屋面雨水有组织地迅速排除。天沟根据屋顶类型的不同有多种做法。如坡屋顶中可用钢筋混凝土、镀锌铁皮、石棉水泥等材料做成槽形或三
9、角形天沟。平屋顶的天沟一般用钢筋混凝土制作，当采用女儿墙外排水方案时，可利用倾斜的屋面与垂直的墙面构成三角形天沟见平屋顶女儿墙外排水三角形天沟图；当采用檐沟外排水方案时，通常用专用的槽形板做成矩形天沟见平屋顶檐沟外排水矩形天沟图。,平屋顶女儿墙外排水三角形天沟（a）女儿墙断面图；(b)屋顶平面图,平屋顶檐沟外排水矩形天沟(a)挑檐沟断面；（b）屋顶平面图,E、确定水落管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
10、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。,作业：有组织排水 无组织排水,第三节 柔性防水屋面构造,是以防水卷材和沥青胶结材料分层粘贴组成防水层的屋面。下面以沥青油毡为例一、卷材防水屋面的构造层次和做法卷材防水屋面由多层材料叠合而成，其基本构造层次按构造要求由结构层、找平层、结合层、防水层和保护层组成。,卷材防水屋面的构造组成 油毡防水屋面做法,1、结构层 各种类型的钢筋混凝土楼板2、找平层 保证油毡
11、基层表面的平整度，用1：3水泥砂浆作找平层，厚度为15 20mm3、结合层 作用是油毡防水层与基层粘结。先在找平层上刷一道稀释后的沥青溶液作结合层-冷底子油。,4、油毡防水层由沥青和胶结材料交替粘结而成。工程上采用二毡三油，二毡：两层油毡；三油：铺两层油毡需涂沥青胶。卷材一般是平行于屋脊，由檐口向上铺。铺贴时采用搭接的方法：上下边搭接长度不小于100mm，左右边搭接长度不小于70mm上下层油毡的接缝要错开。为了防止沥青胶结料因厚度过大而龟裂，每层沥青胶的厚度要控制在1 1.5mm内。,5、保护层 沥青胶结料在阳光和大气的长期作用下会失去弹性而变脆开裂，高温季节会引起流淌，使油毡滑移脱落。A、不
12、上人屋面 防水层上面用热沥青粘结一层粒径3 6mm的粗砂，厚度为7mm，俗称绿豆砂。B、上人屋面 在防水层上浇筑30 40mm厚的细石混凝土面层，每隔2m左右设一道变形缝，缝用沥青胶嵌满。,二、柔性防水屋面的节点构造1、泛水指屋面防水层与垂直墙面相交处的构造处理。要点：A、先用水泥砂浆或混凝土在转角处做成圆弧（R=50 100mm）或45斜面，以防粘贴卷材时因直角转弯而折断或铺不实。B、在其上粘贴卷材、泛水高度不小于250mm，通常为300mm，C、为了防止卷材脱离墙面而渗漏雨水，泛水上口要做收头处理D、泛水顶部应有挡雨措施，防止雨水顺立墙流进油毡收口处引起漏水。,卷材防水屋面泛水构造,2、檐
13、口 柔性防水屋面的檐口构造有无组织排水挑檐和有组织排水挑檐沟及女儿墙檐口等，挑檐和挑檐沟构造都应注意处理好卷材的收头固定、檐口饰面并做好滴水。女儿墙檐口构造的关键是泛水的构造处理，其顶部通常做混凝土压顶，并设有坡度坡向屋面。A、自由落水檐口 在距檐口0.2 0.5m范围内，屋面坡度加大到15%，使屋面雨水迅速排除。檐口处做滴水线，并用1：3水泥砂浆抹面；,挑檐口关键是防止油毡收头处粘贴不牢，出现张口漏水，其做法：混凝土檐口用油膏嵌槽 在混凝土檐口上用细石混凝土或水泥砂浆先作一凹槽，然后将油毡在槽内，上面用油膏嵌填。缺点：嵌缝材料一旦开裂或流淌，油毡收头处在风雨袭击下易出现张口引起漏水。混凝土檐
14、口用钉固油毡在混凝土檐口内预埋木砖，再在木砖上钉通长木条，将油毡收头钉于木条上，最后嵌填油膏。耐久性较好,镀锌铁皮包檐在其上基础上再包一层镀锌铁皮，以保护檐口。铁皮上方凸起形成保护棱，使油毡收口处不易被大风吹翻。B、女儿墙内檐沟檐口构造同泛水构造,3、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。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。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
15、物流人造成堵塞。雨水口构造见下图。,雨水口构造（a）直管式雨水口；(b）弯管式雨水口,三、油毡屋面存在问题1、油毡防水层起鼓原因：油毡防水层下面窝有水分，当它受到阳光照射或人工热源的影响迅速变为水气，体积膨胀，于是将油毡一块块充鼓起来成为气泡进而破裂漏水。水分来源：来自室内或施工时留下措施：A、油毡铺贴前应保持材料本身的干燥 B、油毡应铺在干燥的基层上 C、如屋面找平层干燥有困难时，可在无保温层的屋面上采取不满涂沥青胶结材料的铺法,2、沥青胶结材料流淌夏季高温季节，沥青胶结材料易液化流淌，导致油毡折皱或脱落。原因：沥青胶结料耐热度过低；或沥青胶结料刷得太厚；或屋面坡度太陡。措施：按规范选用沥青
16、胶结料的耐热度，厚度为1 1.5mm之间。保护层的绿豆砂要粘牢，立墙泛水用细石混凝土现浇保护层，防止脱落。,3、油毡开裂原因：A、屋面的温度或挠度变形，板端起翘使油毡开裂 B、油毡本身的韧性差和油毡老化引起的开裂 C、找平层开裂连带油毡拉裂措施：A、在应力集中、基层变形大的部位先干铺一层油毡条作缓冲层，使油毡在该处有较大的伸缩余地。B、找平层设分格缝,是采用防水砂浆或细石混凝土作防水面层。特点：施工方便、构造简单，造价低，对温度变形敏感，易产生裂缝。一、刚性防水屋面的构造层次及做法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、结构层刚性防水屋面的结构层要求具有足够的强度和刚度，一般
17、应采用现浇或预制装配的钢筋混凝土屋面板，并在结构层现浇或铺板时形成屋面的排水坡度。2、找平层为保证防水层厚薄均匀，通常应在结构层上用20mm厚1：3水泥砂浆找平。若采用现浇钢筋混凝土屋面板或设有纸筋灰等材料时，也可不设找平层。,第四节 刚性防水屋面构造,3、隔离层为减少结构层变形及温度变化对防水层的不利影响，宜在防水层下设置隔离层。隔离层可采用纸筋灰、低强度等级砂浆或薄砂层上干铺一层油毡等。当防水层中加有膨胀剂类材料时，其抗裂性有所改善，也可不做隔离层。4、防水层常用配筋细石混凝土防水屋面的混凝土强度等级应不低于C20，其厚度宜不小于40mm，双向配置46.5钢筋，间距为100200mm的双向
18、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。,二、刚性防水屋面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、屋面分格缝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。因此屋面分格缝的位置应设置在温度变形允许的范围以内和结构变形敏感的部位。一般情况下分格缝间距不宜大于6m。结构变形敏感的部位主要是指装配式屋面板的支承端、屋面转折处、现浇屋面板与预制屋面板的交接处、泛水与立墙交接处等部位。分格缝的位置见下图,
19、分格缝位置,分格缝的构造要点：防水层内的钢筋在分格缝处应断开；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；缝口表面用防水卷材铺贴盖缝，卷材的宽度为200 300mm。,分格缝构造(a)横向分格缝；(b)屋脊分格缝,三、平屋顶的保温与隔热1、平屋顶保温层的设置A、保温材料采用多孔、轻质、导热系数小的材料。B、保温层的位置设在结构层与防水层之间2、平屋顶的隔热措施A、实体材料隔热在屋顶中设实体材料隔热，使屋顶内表面温度比外表面有较大的降低。B、通风降温屋面在屋顶设置通风的空气间层，利用层间通风散发部分热量。,C、反射降温屋面在屋顶铺浅色材料或刷浅色涂层，利用材料表面的浅颜色和光滑程
20、度对辐射热的反射达到降低屋顶温度的目的。D、蒸发散热降温屋顶在屋顶设水管喷嘴，气温较高时进行人工喷水，利用水分蒸发吸热的原理降低屋面温度。E、植被屋面,排水组织设计就是把屋面雨水划分成若干排水区，分别引向各雨水管，作到排水线路简捷、雨水管负荷均匀、排水顺畅。为此，屋面须作适当的排水坡度，设置必要的天沟、雨水口和雨水管，并合理地确定这些排水装置的大小、数量和位置，最后将它们标绘在屋顶平面图上。下面就屋顶排水组织设计中的注意事项作一说明。,屋顶排水组织设计指导,一、划分排水区 划分排水区的目的是便于均匀地布置雨水管。排水区的大小一般按一个雨水口负担150200m2屋面面积的雨水考虑，屋面面积按水平
21、投影面积计算。二、确定排水坡面的数目进深较小的房屋子和临街建筑常采用单坡排水，进深较大时，为了不使水流线路过长，宜采用双坡排水。三、确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值天沟即屋面上的排水沟，位于外檐边的天沟又称檐沟。天沟的功能是汇集屋面雨水，使之迅速排除，故断面大小应恰当，沟底沿长度方向应设纵向排水坡，简称为天沟纵坡。天沟纵坡值为0.5%1%。目前无论在平屋顶或坡屋顶中大多采用钢筋混凝土天沟。天沟净宽不应小于200mm，天沟上口离分水线的距离不应小于120mm。,四、雨水管的大小与间距工业建筑一般采用100200mm直径的雨水管，民用建筑采用75100mm，面积小于25m2的露台和阳台可选用直径为50mm的雨水管。最常用的雨水管直径为100mm。雨水管的间距在一般情况下，民用建筑24m，工业建筑30m；常用间距为1218m。,作业：泛水及构造要点,
