房屋建筑学民用建筑屋顶平屋顶的构造层次.docx

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房屋建筑学民用建筑屋顶平屋顶的构造层次

平屋顶的构造层次

   一、平屋顶应考虑的主要因素

平屋顶应考虑的主要因素

   在选取平屋顶的构造层次及常用材料时，应先针对以下几个方面进行选择。

   1.屋顶为上人屋面还是非上人屋面；

   2.屋顶的找坡方式是材料找坡还是结构找坡；

   3.屋顶所处房间是湿度较大的房间，还是湿度正常的房间，其目的是考虑是否加设隔蒸汽层；

   4.屋面板是采用钢筋混凝土板承重还是采用加气混凝土板承重；

   5.屋顶所处地区是北方（以保温做法为主）还是南方（以加强通风散热为主），地区不同构造层次也不一样。

   二、平屋顶材料的选择

平屋顶材料的选择

   1.承重层

   平屋顶的承重层以钢筋混凝土板为最多，可以采用现场浇筑，也可以采用预制钢筋混凝土板。

   过去钢筋加气混凝土板亦应用于屋顶承重层，由于这种板的刚度较差，现在已很少使用。

   2.保温层

   应用于保温层的材料很多，选择哪一种材料应针对其来源、经济条件、加给结构层的重量和地区气温因素进行综合分析。

   决定保温层厚度与材料的方法有两种，第一种是度日数法，第二种是体型系数法。

（1）度日数法

   度日数法是以采暖期的室内、外温度差乘以采暖天数的方法。

这里以北京地区住宅为例，作一分析。

   1）北京地区冬季采暖期的室外平均温度te为－1.6℃。

   2）北京地区的相对湿度为50%；

   3）北京地区日平均温度低于+5℃的天数Z为125天。

   4）北京地区的采暖日期为11月12日到3月16日。

   5）北京地区的度日数Ddi为2450。

其计算方法为Ddi＝（ti－te）×Z。

其中ti为18℃（住宅）。

   6）屋顶传热系数的最大值：

度日数在2000～2500时为0.87W/m2·K（0.75KCal/m2·h·℃）。

度日数2500～3000时为0.81W/m2·k（0.7kcal/m2·h·℃）。

   7）保温材料的密度及厚度取值：

   加气混凝土：

密度700kg/m3，导热系数计算值＝0.29kcal/m·h·℃（0.38W/m·k）。

   水泥蛭石：

密度350kg/m3，导热系数计算值＝0.18kcal/m·h·℃（0.21W/m·k）。

   水泥珍珠岩：

密度600kg/m3，导热系数计算值＝0.27kcal/m·h·℃（0.31W/m·k）。

   浮石砂：

密度500kg/m3，导热系数计算值＝0.20kcal/m·h·℃（0.23W/m·k）。

   聚苯乙烯泡沫塑料板：

密度30kg/m3，导热系数计算值＝0.047kcal/m·h℃（0.055W/m·k）。

   按北京地区传热系数最大值，各种保温材料的最小厚度为：

   加气混凝土250mm～300mm；

   水泥蛭石板150mm～200mm；

   水泥珍珠岩板200mm～250mm；

   浮石砂200mm～250mm；

   聚苯乙烯泡沫塑料板35mm～50mm。

   上述厚度随屋顶承重结构而变化，圆孔板采用小值，实心板则采用大值。

（2）体型系数法

   体型系数是建筑物与室外大气接触的表面积与其所包围的体积之比。

外表面积中，不计入地面与不采暖楼梯间的内墙面积。

   采用体型系数方法的目的在于节能、减少热量的过多措失。

体型系数法分为两个档次，即≤0.3为一档，＞0.3为另一档。

北京、西安等采暖地区居住建筑体型系数≤0.3时，屋面传热系数应≤0.80W/m2·K,＞0.3时，屋面传热系数应≤0.60W/m2·K。

摘自《民用建筑节能设计标准》，JGJ26-95）

   保温材料的密度及导热系数如下：

   1）加气混凝土块密度500～600kg/m3，导热系数≤0.19W/m·K

   2）聚苯乙烯泡沫塑料板密度16～20kg/m3，导热系数≤0.041W/m·K

   3）C10陶粒混凝土块密度1000～1500kg/m3，导热系数≤0.4W/m·K

   4）水泥聚苯颗粒板密度280～320kg/m3，导热系数≤0.09W/m·K

   5）抹硅酸盐聚苯颗粒密度230±20kg/m3，导热系数≤0.06W/m·K

   6）憎水膨胀珍珠岩块密度220±20kg/m3，导热系数≤0.07W/m·K

   7）水泥膨胀蛭石块密度350±20kg/m3，导热系数≤0.10W/m·K

   8）特制加气混凝土保温块密度350±20kg/m3，导热系数≤0.10W/m·K

   平屋面保温层的作法

   平屋面保温层的作法有复合作法（两种保温材料复合）和单一作法两种。

常用的作法有以下几种。

   1）100mm厚加气混凝土块与30～130mm厚聚苯板复合。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，聚苯板取30mm厚，体型系数＞0.3时，聚苯板取40mm厚。

   2）60mm厚C10陶粒混凝土块与50～150mm厚聚苯板复合。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，聚苯板取50mm厚，体型系数＞0.3时，亦取50mm厚。

   3）40mm厚现制C20细石混凝土与50～150mm厚聚苯板复合。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，聚苯板取50mm厚，体型系数≤0.3时，聚苯板取60mm厚。

   4）水泥聚苯颗粒板，120～240mm厚。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，取120mm厚，体型系数＞0.3时，取160mm厚。

   5）抹硅酸盐聚苯颗粒90～200mm厚。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，取90mm厚，＞0.3时，取120mm厚。

   6）憎水膨胀珍珠岩块100～190mm厚。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，取100mm厚，＞0.3时，取130mm厚。

   7）水泥膨胀蛭石块150～240mm厚。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3时，取150mm厚，＞0.3时，取190mm厚。

   8）特制加气混凝土保温块150～250mm厚。

北京、西安等城市在体型系数≤0.3及＞0.3时，均取150mm厚。

   3.防水层平屋顶防水层的可选材料很多，经常应用的有以下几种，他们是：

（1）合成高分子防水卷材

   合成高分子防水卷材包括合成橡胶类，如三元乙丙橡胶防水卷材（EPDM），氯丁橡胶防水卷材（CR）；合成树脂类，如聚氯乙烯防水卷材（PVC）、氯化聚乙烯防水卷材（CPE）等和橡塑共混类，如氯化聚乙烯——橡胶共混卷材。

   合成高分子防水卷材，用于Ⅰ级防水屋面时，应≥1.5mm厚，用于Ⅰ、Ⅱ级防水屋面时应≥1.2mm厚；用于Ⅲ级屋面复合使用时，应≥1.0mm厚。

（2）高聚物改性沥青防水卷材

   高聚物改性、沥青防水卷材，包括SBS弹性体防水卷材，APP塑性体防水卷材和优质氧化沥青防水卷材等。

   高聚物改性沥青防水卷材，用Ⅰ、Ⅱ级防水屋面复合使用时，应≥3mm厚；用于Ⅲ级防水屋面单独使用时，应≥4mm厚；用于Ⅲ级防水屋面复合使用时，应≥2mm厚。

   （3）合成高分子防水涂料

   合成高分子防水涂料包括聚氨酯防水涂料、水乳型丙烯酸酯防水涂料、水乳型聚氯乙烯（PVC）防水涂料、水乳型高性能橡胶防水涂料等。

   合成高分子防水涂料一般应为2mm厚，用于Ⅲ级防水屋面复合使用时，应≥1mm厚，反应型防水涂料一般应至少涂刷三遍，溶剂型、水乳型防水涂料一般应至少涂刷五遍，薄质型防水涂料宜涂刷八遍。

   （4）高聚物改性沥青防水涂料：

   高聚物改性沥青防水涂料包括溶剂型SBS改性沥青防水涂料、水乳型SBS改性沥青防水涂料等。

   高聚物改性沥青防水涂料，一般应≥3mm厚，一般应至少涂刷五遍，或一布五、六涂，或二布六布，二布六～八涂。

用于Ⅲ级防水屋面复合使用时，应≥1.5mm厚。

   （5）沥青基防水涂料：

   沥青基防水涂料包括水性石棉沥青防水涂料，膨润土沥青厚质涂料。

   沥青基防水涂料，一般应≥4mm厚，用于Ⅲ级防水屋面单独使用时应≥8mm厚。

   4.找平层

   一般采用20mm厚1∶3水泥砂浆抹平。

   5.找坡层

   一般采用1∶1∶6（体积比）水泥∶砂子∶焦碴，振捣密实，表面抹光，最低处30mm厚，1∶0.2∶3.5（重量比）水泥∶粉煤灰∶浮石，最薄处30mm或1∶0.2∶3.5（重量比）水泥∶粉煤灰∶页岩陶粒。

当建筑物的跨度在18m及18m以上时，应选用结构找坡。

   6.隔汽层

   隔汽层的作用是隔除水蒸气，避免保温层吸收水蒸汽而产生膨胀变形，一般仅在湿度较大的房间设置。

纬度在40度以北地区且室内空气湿度大于75%或其他地区空气湿度常年大于80%时，应在保温层下面作隔汽层。

   隔汽层的常用材料有以下几种：

（1）1.5mm厚聚合物水泥基复合防水涂料。

（2）2mm厚氯丁橡胶改性沥青防水涂料。

   （3）2mm厚SBS改性沥青防水涂料。

   （4）1.2mm厚聚氨酯防水涂料。

   （5）0.8mm厚硅橡胶防水涂料。

   （6）1.2mm厚聚氯乙烯防水卷材。

   三、平屋顶的构造层次

平层顶的构造层次

   平屋顶的构造层次与上人、不上人；材料找坡、结构找坡；架空面层、实体面层和有无隔汽层有关。

   下面提供几种华北地区、西北地区平屋面的做法，供参考和选用（以88J1-X1《工程做法》为准）。

   1.钢筋混凝土板平放、不上人、无隔汽层代号：

屋13-（150）-SBS卷材。

（1）满涂银粉保护层。

（2）SBS防水卷材≥4.0mm厚。

   （3）20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。

   （4）最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2%坡。

   （5）150mm厚特制加气混凝土保温层。

   （6）现制（或预制）钢筋混凝土屋面板。

   2.钢筋混凝土板平放，上人，无隔汽层。

代号：

屋3—（150）—SBS。

（1）25mm厚彩色水泥砖用1∶3水泥砂浆铺卧，离缝3mm宽，用砂填满扫净。

（2）3mm厚麻刀灰或纸筋灰隔离层。

   （3）SBS防水卷材≥4.0mm厚。

   （4）20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。

   （5）最薄处30mm厚1∶0.3∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒，找2%坡。

   （6）150mm厚特制加气混凝土保温块。

   （7）现制（或预制）钢筋混凝土屋面板。

   3.钢筋混凝土板平放、上人、倒置式。

代号：

屋8—（100）—SBS。

   （注：

倒置式是保温层在上防水层在下的作法，其目的在于节能）

（1）25mm厚彩色水泥砖，用干砂铺卧。

（2）100mm聚苯板保温层，企口拼接。

   （3）SBS防水卷材≥4.0mm厚。

   （4）20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。

   （5）最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒，找2%坡。

   （6）现制（或预制）钢筋混凝土屋面板。

   4.钢筋混凝土平板、不上人架空式。

代号：

屋10—（150）—SBS。

（1）495×495×35mm厚预制钢筋混凝土架空板，用1∶0.5∶6水泥石灰砂浆铺砌在砖墩上，板缝用水泥砂浆勾缝，距女儿墙250mm范围内不铺架空板。

（2）115×115mm砖墩，高190mm，纵横中距500mm，用1∶0.5∶6水泥白灰砂浆卧砌。

（靠女儿墙250mm宽内不设）

   （3）SBS防水卷材≥4.0mm厚。

   （4）20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。

   （5）最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒，找2%坡。

   （6）150mm厚特制加气混凝土保温块。

   （7）现制（或预制）钢筋混凝土屋面板。

   上述做法均为柔性防水。

在南方多雨地区由于气温高，柔性卷材容易产生流淌，故采用较少，而代之的刚性屋面则应用较为广泛。

   刚性防水屋面的具体做法是：

用豆石混凝土的适当级配，得到最大的密实度。

常用的配比值为水泥∶砂子∶石子的重量比为1∶1.5～2.0∶3.5～4.0。

使用这种密实的混凝土做防水层，其厚度为50mm，按2m长进行分块。

分块缝隙要布置在梁上、板缝或墙上。

缝口应做成上口大（20mm～30mm）、下口小（10mm～20mm）的倒梯形断面。

缝的深度可以全部贯穿或不贯穿，然后进行填缝。

填缝是刚性屋面防水的关键。

   在施工以前，应使缝口彻底干燥、清洁，用防水油膏擦抹缝壁、缝底，然后将油膏搓成条形，填入，压实。

24小时以后再刷胶油一道。

垂直于流水方向的缝，可做平缝；平行于流水方向的缝，可做凸缝。

为了减少油膏用量，缝的底部可填入部分砂浆。

   华北地区、西北地区采用的做法为以下几种（摘自88J1-X1）：

（1）无筋刚性防水层

   40mm厚C20细石混凝土，内加防水外加剂，设分格缝。

半缝，上宽7mm，下宽5mm，高25mm，中距1.5m×1.5m，全缝，上宽25mm，下宽15mm，中距6m～9m，分隔缝内分别嵌入7mm厚和20mm厚专用密封膏。

（2）配筋刚性防水层

   40mm厚C20细石混凝土，内配φ6或冷拔φ4的Ⅰ级钢筋，双向中距100mm，钢筋网片绑扎或点焊，安装位置居中偏上，但上面保护层应≥10mm，内加防水外加剂。

分格缝上宽25mm，下宽20mm，中距≤6m，钢筋网片至分格处断开，分格缝内嵌入20mm建筑密封膏。

   （3）配筋钢纤维刚性防水层

   作法同

（2），但在混凝土内掺钢纤维，每m3细石混凝土内掺60kg钢纤维，纤维直径0.3mm，长30mm。