房屋建筑學(xué)07屋頂

第十章屋頂構(gòu)造10.1概述目的要求：通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解屋頂?shù)幕竟δ芎妥饔?，掌握屋頂?shù)慕M成和形式，重點掌握屋頂?shù)呐潘O(shè)計。

教學(xué)重點：屋頂?shù)慕M成和形式，屋頂?shù)呐潘绞健?/p>

教學(xué)難點：屋頂?shù)呐潘O(shè)計構(gòu)造。

教學(xué)課時：2課時

教學(xué)方法：課堂講授教學(xué)內(nèi)容和步驟：一、屋頂?shù)慕M成屋頂主要是由起防水、排水作用的屋面和起支撐作用的承重結(jié)構(gòu)兩部分組成。二、屋頂?shù)念愋停ㄒ唬┌垂δ軇澐郑罕匚蓓?、隔熱屋頂、采光屋頂?shù)?；（二）按屋面材料劃分：鋼筋混凝土屋頂、瓦屋頂、金屬屋頂、玻璃屋頂?shù)?；（三）按結(jié)構(gòu)類型劃分：平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)；（四）按外觀形式劃分：平屋頂、坡屋頂和曲面屋頂。1.平屋頂平屋頂通常是指排水坡度小于5％的屋頂，常用坡度為2%~3%。2.坡屋頂坡屋頂通常是指屋面坡度大于10%。3.其它形式的屋頂

三、屋頂?shù)脑O(shè)計要求（一）要求屋頂起良好的圍護(hù)作用，具有防水、保溫和隔熱性能。（二）要求具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。（三）滿足人們對建筑藝術(shù)即美觀方面的需求。四、屋頂坡度選擇（一）屋頂排水坡度的表示方法

1.角度法

2.斜率法

3.百分比法坡屋頂多采用斜率法，平屋頂多采用百分比法，角度法應(yīng)用較少。（二）影響屋頂坡度的因素1.屋面防水材料與排水坡度的關(guān)系2.降雨量大小與坡度的關(guān)系3.是否上人屋面4.排水路線的長短（三）屋頂坡度的形成方法1.材料找坡（1）形成：指屋頂坡度由墊坡材料形成。（2）特點：排水坡度小，結(jié)構(gòu)層（天棚面）底部平整，易于裝修，但材料找坡增加屋面荷載，材料和人工消耗較多。（3）找坡材料：如水泥爐渣、石灰爐渣等。（4）找坡層的厚度：最薄處不小于20mm。（5）坡度：宜為2%。2.結(jié)構(gòu)找坡（1）形成：屋頂結(jié)構(gòu)自身帶有排水坡度（2）特點：無須在屋面上另加找坡材料，構(gòu)造簡單，不增加荷載，但天棚頂傾斜，室內(nèi)空間不夠規(guī)整。（3）坡度：大于3％。（四）屋頂排水方式1.排水方式（1）無組織排水無組織排水是指屋面雨水直接從檐口滴落至地面的一種排水方式，因為不用天溝、雨水管等導(dǎo)流雨水，故又稱自由落水。主要適用于少雨地區(qū)或一般低層建筑，相鄰屋面高差小于4m；不宜用于臨街建筑和較高的建筑。（2）有組織排水有組織排水是指雨水經(jīng)由天溝、雨水管等排水裝置被引導(dǎo)至地面或地下管溝的一種排水方式。在建筑工程中應(yīng)用廣泛。2.排水方式選擇確定屋頂排水方式應(yīng)根據(jù)氣候條件、建筑物的高度、質(zhì)量等級、使用性質(zhì)、屋頂面積大小等因素加以綜合考慮。3.有組織排水方案在工程實踐中，由于具體條件的千變?nèi)f化，可能出現(xiàn)各式各樣的有組織排水方案?，F(xiàn)按外排水、內(nèi)排水、內(nèi)外排水三種情況。（1）外排水方案外排水是指雨水管裝設(shè)在室外的一種排水方案。1）優(yōu)點：雨水管不妨礙室內(nèi)空間使用和美觀，構(gòu)造簡單，因而被廣泛采用。2）類型：①外天溝外排水②內(nèi)天溝外排水③暗管外排水（2）內(nèi)排水方案1）適用情形：在高層建筑中，因維修室外雨水管既不方便，更不安全。在嚴(yán)寒地區(qū)也不適宜用外排水，因室外的雨水管有可能使雨水結(jié)凍，而處于室內(nèi)的雨水管則不會發(fā)生這種情況。2）類型：①中間天溝內(nèi)排水②高低跨內(nèi)排水五、屋頂排水組織設(shè)計（一）確定排水坡面的數(shù)目一般情況下，平屋頂屋面寬度小于12m時，可采用單坡排水；其寬度大于12m時，宜采用雙坡排水。坡屋頂應(yīng)結(jié)合建筑造型要求選擇單坡、雙坡或四坡排水。（二）劃分排水區(qū)劃分排水區(qū)的目的在于合理地布置水落管。排水區(qū)的面積是指屋面水平投影的面積，每一根水落管的屋面最大匯水面積不宜大于200m2。雨水口的間距在18~24m。（三）確定天溝所用材料和斷面形式及尺寸天溝即屋面上的排水溝，位于檐口部位時又稱檐溝。設(shè)置天溝的目的是匯集屋面雨水，并將屋面雨水有組織地迅速排除。天溝根據(jù)屋頂類型的不同有多種做法。如坡屋頂中可用鋼筋混凝土、鍍鋅鐵皮、石棉水泥等材料做成槽形或三角形天溝。平屋頂?shù)奶鞙弦话阌娩摻罨炷林谱鳎?dāng)采用女兒墻外排水方案時，可利用傾斜的屋面與垂直的墻面構(gòu)成三角形天溝；當(dāng)采用檐溝外排水方案時，通常用專用的槽形板做成矩形天溝。（a）女兒墻斷面圖(b)屋頂平面圖平屋頂女兒墻外排水三角形天溝

(a)挑檐溝斷面（b）屋頂平面圖平屋頂檐溝外排水矩形天溝

（四）確定水落管規(guī)格及間距1.材料：鑄鐵、鍍鋅鐵皮、塑料、石棉水泥和陶土等，目前多采用鑄鐵和塑料落水管。2.管徑：有50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm幾種規(guī)格，一般民用建筑最常用的水落管直徑為100mm，面積較小的露臺或陽臺可采用50mm或75mm的水落管。3.位置：應(yīng)在實墻面處，其間距一般在18m以內(nèi)，最大間距宜不超過24m，因為間距過大，則溝底縱坡面越長，會使溝內(nèi)的墊坡材料增厚，減少了天溝的容水量，造成雨水溢向屋面引起滲漏或從檐溝外側(cè)涌出。10.2屋頂?shù)姆浪O(shè)計一、卷材防水屋面（一）定義：卷材防水屋面，是指以防水卷材和粘結(jié)劑分層粘貼而構(gòu)成防水層的屋面。（二）特點：能較好地適應(yīng)溫度、振動等變化，整體性好，不易滲漏（三）類型：瀝青類卷材、高分子類卷材、高聚物改性瀝青類卷材等。（四）卷材防水屋面的構(gòu)造層次和做法卷材防水屋面的構(gòu)造組成油氈防水屋面做法1.結(jié)構(gòu)層通常為預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.找坡層（結(jié)構(gòu)找坡和材料找坡）材料找坡應(yīng)選用輕質(zhì)材料形成所需要的排水坡度，通常是在結(jié)構(gòu)層上鋪1：(6~8)的水泥焦渣或水泥膨脹蛭石等。3.找平層柔性防水層要求鋪貼在堅固而平整的基層上，因此必須在結(jié)構(gòu)層或找坡層上設(shè)置找平層。4.結(jié)合層結(jié)合層的作用是使卷材防水層與基層粘結(jié)牢固。5.防水層防水層是由膠結(jié)材料與卷材粘合而成，卷材連續(xù)搭接，形成屋面防水的主要部分。當(dāng)屋面坡度較小時，卷材一般平行于屋脊鋪設(shè)，從檐口到屋脊層層向上粘貼，上下搭接不小于70mm,左右搭接不小于l00mm。（1）瀝青類卷材：具有較好的防水性能，對屋面基層變形有一定的適應(yīng)能力，但這種屋面施工麻煩、勞動強(qiáng)度大，且容易出現(xiàn)油氈鼓泡、瀝青流淌、油氈老化等方面的問題，使油氈屋面的壽命大大縮短，平均10年左右就要進(jìn)行大修。（2）新型防水卷材：主要有三元乙丙橡膠防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯丁橡膠防水卷材及改性瀝青油氈防水卷材等，這些防水材料的共同優(yōu)點是自重輕，適用溫度范圍廣，耐氣候性好，使用壽命長，抗拉強(qiáng)度高，延伸率大，冷作業(yè)施工，操作簡便，大大改善勞動條件，減少環(huán)境污染。6.保護(hù)層（1）不上人屋面保護(hù)層的做法：綠豆砂保護(hù)層：當(dāng)采用油氈防水層時為粒徑3~6mm的小石子，綠豆砂要求耐風(fēng)化、顆粒均勻、色淺；氯丁銀粉膠保護(hù)層：三元乙丙橡膠卷材采用銀色著色劑，直接涂刷在防水層上表面；（2）上人屋面的保護(hù)層構(gòu)造做法：通常可采用水泥砂漿或瀝青砂漿鋪貼缸磚、大階磚、混凝土板等；也可現(xiàn)澆40mm厚C20細(xì)石混凝土。（五）柔性防水屋面細(xì)部構(gòu)造屋頂細(xì)部是指屋面上的泛水、天溝、雨水口、檐口、變形縫等部位。1.泛水構(gòu)造泛水指屋頂上沿所有垂直面所設(shè)的防水構(gòu)造，突出于屋面之上的女兒墻、煙囪、樓梯間、變形縫、檢修孔、立管等的壁面與屋頂?shù)慕唤犹幨亲钊菀茁┧牡胤?。必須將屋面防水層延伸到這些垂直面上，形成立鋪的防水層，稱為泛水。2.檐口構(gòu)造柔性防水屋面的檐口構(gòu)造有無組織排水挑檐和有組織排水挑檐溝及女兒墻檐口等，挑檐和挑檐溝構(gòu)造都應(yīng)注意處理好卷材的收頭固定、檐口飾面并做好滴水。女兒墻檐口構(gòu)造的關(guān)鍵是泛水的構(gòu)造處理，其頂部通常做混凝土壓頂，并設(shè)有坡度坡向屋面。3.雨水口構(gòu)造（1）類型：直管式雨水口、彎管式雨水口。（2）構(gòu)造要求：排水通暢、防止?jié)B漏水堵塞。直管式雨水口為防止其周邊漏水，應(yīng)加鋪一層卷材并貼入連接管內(nèi)l00mm，雨水口上用定型鑄鐵罩或鉛絲球蓋住，用油膏嵌縫。彎管式雨水口穿過女兒墻預(yù)留孔洞內(nèi)，屋面防水層應(yīng)鋪入雨水口內(nèi)壁四周不小于l00mm，并安裝鑄鐵蓖子以防雜物流人造成堵塞。

4.屋面變形縫構(gòu)造（1）構(gòu)造處理原則：既不能影響屋面的變形，又要防止雨水從變形縫滲入室內(nèi)。（2）位置：可設(shè)于同層等高屋面上，也可設(shè)在高低屋面的交接處。

二、剛性防水屋面（一）定義：剛性防水屋面是指以剛性材料作為防水層的屋面。這種屋面具有構(gòu)造簡單、施工方便、造價低廉的優(yōu)點，但對溫度變化和結(jié)構(gòu)變形較敏感，容易產(chǎn)生裂縫而滲水。故多用于我國南方地區(qū)的建筑。（二）特點：構(gòu)造簡單，造價低，易開裂，對溫度、基層變化很敏感（三）類型：防水砂漿、細(xì)石混凝土、配筋細(xì)石混凝土防水屋面等（四）構(gòu)造層次及做法1.結(jié)構(gòu)層剛性防水屋面的結(jié)構(gòu)層要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般應(yīng)采用現(xiàn)澆或預(yù)制裝配的鋼筋混凝土屋面板，并在結(jié)構(gòu)層現(xiàn)澆或鋪板時形成屋面的排水坡度。2.找平層為保證防水層厚薄均勻，通常應(yīng)在結(jié)構(gòu)層上用20mm厚1：3水泥砂漿找平。若采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板或設(shè)有紙筋灰等材料時，也可不設(shè)找平層。3.隔離層為減少結(jié)構(gòu)層變形及溫度變化對防水層的不利影響，宜在防水層下設(shè)置隔離層。隔離層可采用紙筋灰、低強(qiáng)度等級砂漿或薄砂層上干鋪一層油氈等。當(dāng)防水層中加有膨脹劑類材料時，其抗裂性有所改善，也可不做隔離層。4.防水層常用配筋細(xì)石混凝土防水屋面的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)不低于C20，其厚度宜不小于40mm，雙向配置φ4~φ6.5鋼筋，間距為100~200mm的雙向鋼筋網(wǎng)片。為提高防水層的抗?jié)B性能，可在細(xì)石混凝土內(nèi)摻入適量外加劑（如膨脹劑、減水劑、防水劑等）以提高其密實性能。（五）剛性防水屋面細(xì)部構(gòu)造剛性防水屋面的細(xì)部構(gòu)造包括屋面防水層的分格縫、泛水、檐口、雨水口等部位的構(gòu)造處理。1.屋面分格縫A.目的：（1）防止溫度變形引起防水層開裂；（2）防止結(jié)構(gòu)變形將防水層拉壞。B.位置：應(yīng)設(shè)置在溫度變形允許的范圍以內(nèi)和結(jié)構(gòu)變形敏感的部位。一般情況下分格縫間距不宜大于6m。結(jié)構(gòu)變形敏感的部位主要是指裝配式屋面板的支承端、屋面轉(zhuǎn)折處、現(xiàn)澆屋面板與預(yù)制屋面板的交接處、泛水與立墻交接處等部位。C.構(gòu)造要點①防水層內(nèi)的鋼筋在分格縫處應(yīng)斷開；②屋面板縫用浸過瀝青的木絲板等密封材料嵌填，縫口用油膏等嵌填；③縫口表面用防水卷材鋪貼蓋縫，卷材的寬度為200~300mm。2.檐口構(gòu)造（1）自由落水挑檐口根據(jù)挑檐挑出的長度，有直接利用混凝土防水層懸挑和在增設(shè)的現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土挑檐板上做防水層等做法。無論采用哪種做法，都應(yīng)注意做好滴水。（2）挑檐溝外排水檐口檐溝構(gòu)件一般采用現(xiàn)澆或預(yù)制的鋼筋混凝土槽形天溝板，在溝底用低強(qiáng)度等級的混凝土或水泥爐渣等材料墊置成縱向排水坡度，鋪好隔離層后再澆筑防水層