建筑构造(第六章屋顶).ppt

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一、屋顶的组成1、屋面位于屋顶各水平构造层次最上部，暴露在大气中，直接承受自然界风、霜、雨、雪和大气的作用，故选择的屋面材料要具有防水和一定的强度。

2、承重结构承受上部传来的荷载及自重。

第一节概述,第六章屋顶,3、保温、隔热层保温层：

在寒冷地区，为防止室内热量透过屋顶散失而设置的构造层。

隔热层：

炎热地区的夏季，太阳辐射强，为隔绝太阳辐射进入室内而设置的构造层。

4、顶棚,二、屋顶形式1、平屋顶：

屋面坡度10%，最常用的排水坡度为23%。

2、坡屋顶：

其坡度一般在10%以上。

坡屋顶的常见形式有：

单坡、双坡屋顶，硬山及悬山屋顶，四坡歇山及庑殿屋顶，圆形或多角形攒尖屋顶等。

3、其它形式的屋顶随着建筑科学技术的发展，出现了许多新型结构的屋顶，如拱屋顶、折板屋顶、薄壳屋顶，悬索屋顶，网架屋顶等。

平屋顶,坡屋顶,曲面屋顶,埃及的民居：

干热地区建筑,沙漠地区民居,斯里兰卡议会建筑群,1、功能要求首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。

应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求，我国现行的GB5020794屋面工程技术规程根据建筑物的性质、重要程度使用功能及防水耐久年限等，将屋面划为四个等级，各等级均有不同的防水要求。

其次，屋顶应具有良好的保温隔热性能。

三、屋面设计要求,2、结构要求屋顶是房屋的承重结构，应有足够的强度和刚度，以保证房屋的结构安全，并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。

3、建筑艺术要求屋顶是建筑外部形体的重要组成部份，屋顶的形式对建筑的造型极具影响，应注重屋顶形式及其细部的设计，以满足人们对建筑艺术方面的需求。

中山陵,四、屋面的排水坡度

（一）坡度的影响因素1、屋面覆盖材料屋面覆盖材料的面积越小、接缝越多、厚度越大，屋面排水坡度越大，反之则小。

2、雨水量的多少3、结构形式4、建筑造型,

（二）屋面坡度的表示方法

（1）角度法较大的坡度如坡屋顶，常用角度法表示。

如=25、30等。

（2）斜率法可用于坡屋顶和平屋顶。

如：

1：

3、1：

20、1：

50等，（3）百分比法指屋顶斜面的垂直投影高度与水平投影长度的百分比表示。

i=（H/L）100如i=1%、2、3等，主要用于平屋顶。

一、平屋顶排水

（一）排水坡度的形成平屋顶排水坡度小于5，一般可通过两种方法实现，即材料找坡和结构找坡。

1、材料找坡（又叫垫置坡度）屋面板水平搁置，在板上用轻质材料垫置坡度。

即利用垫置材料在板上的厚度不一，形成一定的排水坡度。

第二节平屋顶构造,

（1）找坡层位置：

位于结构层和保温层之间。

（2）找坡材料：

轻质材料如水泥焦渣、石灰炉渣等。

若设置保温层，也可用保温材料来垫置坡度。

（3）找坡层的厚度最薄处不小于20mm。

（4）优缺点：

优点就是室内可得平整的顶棚；缺点是找坡层会增加屋顶结构荷载。

（5）适宜于排水坡度为5%以内的平屋顶。

材料找坡,结构找坡,2、结构找坡（又叫搁置坡度）将屋面板倾斜搁置，利用结构本身起坡至所需坡度，不在屋面上另加找坡材料。

（1）优点：

省工、省料、构造简单（缺少找坡层）。

（2）缺点：

室内顶棚是倾斜的，使用上不习惯，往往需设吊棚，加以改善。

（3）适用于：

室内美观要求不高或设有吊顶的建筑，故跨度较大的平屋顶，只能采用结构找坡。

平屋顶结构找坡的坡度宜为3。

二、屋顶排水方式的选择平屋顶排水方式分有组织排水和无组织排水两大类。

1、无组织排水：

指屋面雨水自由地从檐口滴落至室外地面（又称自由落水）。

（1）优点：

构造简单、造价低、不易漏雨和堵塞。

（2）缺点：

屋面雨水自由落下会溅湿墙面。

尤其是建筑高度大，在降雨量大时，在檐口易形成水帘，影响环境、危害墙身。

（3）适用于：

少雨地区或低层建筑；对于标准较高的低层建筑或临街建筑，不宜采用该种排水方式。

分水线,四坡屋面,在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况1）外排水方案：

外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案，外排水方案可以归纳为以下几种：

a.挑檐沟外排水屋面雨水汇集到悬挑在墙外的檐沟内，再由水落管排下。

挑檐沟外排水方案时，水流路线的水平距离不应超过18m。

2、有组织排水,b.女儿墙外排水：

特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管。

c.女儿墙挑檐沟外排水：

女儿墙挑檐沟外排水特点是在屋檐部位既有女儿墙，又有挑檐沟。

d.暗管外排水：

暗装雨水管的方式，将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。

2）内排水雨水通过在建筑内部的雨水管排走。

如中间天沟内排水。

适用于严寒地区、高层建筑、大型建筑。

挑檐沟外排水,女儿墙外排水,三、屋面排水组织,

（一）排水区划分1、排水分区的大小一般按一个雨水口负担200m2屋面面积的雨水考虑，屋面面积按水平投影面积计算。

2、屋面流水线不宜过大屋面宽度较小时可做成单坡排水；当屋面宽度较大时，如12m以上宜采用双坡排

（二）雨水口间距一般为1018m，如女儿墙外排水间距一般为15m，檐沟外排水间距一般为18m。

（三）管径和材料、管径：

50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm。

一般，民用建筑常用75100mm的雨水管，面积小于25m2的露台和阳台可选用直径50mm的雨水管。

、雨水管的材料：

有铸铁管、石棉水泥管、塑料管、陶瓷管、PVC管等。

安装时，雨水管距墙面的距离不小于120mm，用管箍卡牢，管箍间距不宜大于1.2m。

、房屋有高差时，高处屋面集水面积小于100平方米，可直接排入低跨屋面，但出水口应采取防护措施。

高屋面集水面积大于100平方米，应单独设置落水管自成排水系统。

、檐沟或天沟应做纵向坡度纵坡一般为0.5%至1%，用石灰炉渣等轻质材料垫置坡度。

、檐沟宽度檐沟净宽不小于200mm，分水线处最小深度大于120mm。

第二节平屋顶柔性防水构造,一、防水材料、沥青类防水卷材传统上用得最多的是纸胎石油沥青油毡。

沥青油毡防水屋面的防水层容易产生起鼓、沥青流淌、油毡开裂等问题，从而导致防水质量下降和使用寿命缩短，近年来在实际工程中已较少采用。

2、弹性体（SBS）改性沥青防水卷材该产品系用聚酯毡为胎基，SBS热塑性弹性体作改性剂，表面覆以聚乙烯、铝箔、彩砂、页岩片材料制成的建筑防水卷材（简称SBS）基层要求：

基层必须平整、清洁、干燥、含水率应小于9%，然后用底子油均匀涂刷基层表面，待其干燥后可施工。

铺贴方法：

热熔法：

用火焰喷枪或其他加热工具对准卷材底面和基层均匀加热，待其表面沥青开始融化并呈现黑色光亮状态时，边烘烤边铺贴卷材，并用压辊压实。

同时应注意调节火焰大小和速度，使沥青温度保持在200250之间。

施工完毕后，应再用冷战法对搭接边进行密封处理。

冷粘法：

用橡皮刮板将高聚物改性沥青胶粘剂或冷瑪子等冷粘剂均匀涂刷在基层表面，并控制厚度均匀，边铺卷材边用橡皮棍推展卷材一边排除空气至压实。

当环境温度低于15时，应采用热熔法处理搭接部位和卷材收头部位。

3、沥青复合胎柔性防水卷材沥青复合胎柔性防水卷材是以沥青为基料，以两种材料复合为胎体，细砂、矿物料（片）料，聚酯膜、聚乙烯膜等为覆面材料，以浸涂、滚压工艺而制成的防水卷材。

4、塑性体（APP）改性沥青防水卷材产品是以聚酯毡或玻纤毡为胎基、无规聚丙烯（APP）或聚丙烯类聚合物（APAO、APO）做改性剂，表面覆以聚乙烯膜、铝箔、彩砂、页岩片材料所制成的建筑防水卷材（统称APP卷材）。

5、聚氨酯防水涂料：

成膜后无毒、无味、无环境污染。

膜片强度大、抗基体变形能力强；高、低温性能优越；与基层面的粘接力大。

6、彩色沥青瓦：

彩色沥青油毡瓦是以玻璃纤维毡为胎体，经浸涂优质氧化石油沥青等原材料后，一面覆盖彩色矿物粒料，另一面撒以隔离材料，所制成的瓦状屋面防水片材。

本品可减轻屋面荷载20%-30%，具有形状、颜色多样、立体感强等特点。

7、冷底子油：

冷底子油是将沥青稀释溶解在煤油、轻柴油或汽油中制成，涂刷在水泥砂浆或混凝土层面作打底用。

二、防水屋面构造层次,1、结构层：

楼板层2、找坡层：

通常是在结构层上铺1：

（68）的水泥焦渣或水泥膨胀蛭石等。

3、找平层：

柔性防水层要求铺贴在坚固而平整的基层上，因此必须在结构层或找坡层上设置找平层。

找平层一般采用20mm厚1：

3水泥砂浆，也可采用1：

8的沥青砂浆。

找平层宜留分格缝，缝宽为20mm；分格缝应留在预制板支承端的拼缝处，其纵向的最大间距不宜大于6m；分格缝上应附加200300mm的油毡。

若在预制屋面板结构找坡层上，因施工铺板难以保证平整，找平层厚度为1530mm。

4、结合层：

结合层的作用是使卷材与基层胶结牢固。

沥青类卷材通常用冷底子油作结合层，高分子卷材则多用配套基层处理剂。

5、防水层：

一般建筑屋面防水层采用二毡三油（二层油毡和三层沥青），标准较高的建筑及寒冷地区建筑，应做三毡四油。

6、辅助层次辅助构造层是为了满足房屋的使用，或提高屋面性能而补充设置的构造层，如：

保温层、隔热层、隔蒸汽层、找坡层等。

7、保护层不上人屋面保护层的做法：

当采用油毡防水层时为粒径36mm的小石子，称为绿豆砂保护层。

绿豆砂要求耐风化、颗粒均匀、色浅；三元乙丙橡胶卷材采用银色着色剂，直接涂刷在防水层上表面如氯丁银粉胶；上人屋面的保护层构造做法：

通常可采用水泥砂浆或沥青砂浆铺贴缸砖、大阶砖、混凝土板等；也可现浇40mm厚C20细石混凝土。

三、细部构造1、泛水构造泛水是指屋面与垂直墙面相交处的防水处理。

例如：

女儿墙、高低屋面的墙面与屋面交接处，均需作泛水构造处理，防止交接缝出现漏水。

泛水的构造要点和做法：

（1）泛水高度：

泛水处于迎水面时，其高度不小于250mm。

（2）将屋面油毡铺至垂直墙面上，形成油毡泛水，并加铺一层油毡。

（3）泛水处抹成圆弧形：

油毡下的水泥砂浆找平层，在泛水处抹成圆弧形，圆弧半径R50100，上刷冷底子油，使油毡铺贴牢实，避免油毡架空或折断。

（4）做好油毡收头处理。

（5）做好油毡收头盖缝处理。

屋顶分格缝,女儿墙压顶构造,女儿墙泛水构造,女儿墙,2、檐口构造挑檐口按形式可分无组织排水和檐沟外排水。

其防水构造的要点是做好油毡的收头，使屋顶四周的油毡封闭，避免雨水侵入。

（1）无组织排水檐口构造檐口的收头通常采用油膏嵌实，上洒绿豆砂保护层，檐口抹滴水浅，使雨水迅速垂直落下。

因油膏有一定弹性，可适应油毡的温度变化，不可用砂浆等硬性材料。

（2）檐沟外排水檐口构造挑檐沟的油毡收头处理：

在檐沟边缘预留钢筋将油毡压住，再用砂浆或油膏盖缝。

在檐沟内加铺一层油毡，增强防水性能；沟内转角处水泥砂浆抹成圆弧形，防止油毡折断；抹好檐沟外侧滴水。

3、雨水口构造对雨水口的要求：

排水通畅，防止渗漏和堵塞。

主要有檐沟及女儿墙雨水口构造两种。

（1）檐沟外排水雨水口构造檐沟内预留的孔中，安装铸铁连接管（直管式），为防止雨水口四周漏水，油毡应铺入连接管内100mm，雨水口上用定型铸铁罩或铅丝球盖住。

并在周围用油膏嵌缝，防止杂物落入雨水口中。

（2）女儿墙外排水雨水口构造在女儿墙上的预留孔洞中，安装弯管式铸铁管，使屋面雨水穿过女儿墙排至外侧雨水斗中。

为防止雨水口与屋面交接处渗漏，将屋面油毡铺入雨水口内100mm，并在雨水口上安装铁篦，防止杂物落入。

四、油毡屋面质量问题及改进措施1、油毡鼓泡

（1）鼓泡原因油毡防水层下面存有水分，经夏季太阳照射，高温使水分蒸发成气体，水蒸汽在油毡下体积膨胀形成气泡。

水分来源：

室内水蒸汽渗透过屋面结构层。

施工过程中留下的，如水泥砂浆找平层未干燥，或找坡层潮湿而残留的水分。

（2）改进措施施工措施：

控制施工用水量，等找平层干燥后方能做油毡防水层，并保证找坡层干燥，避免雨季施工。

构造措施：

通常采用排气空铺油毡，即第一层热沥青不满刷，将其刷成点状或条状，使油毡与基层不完全粘合，让气体有流动的间隙，并在屋面适当位置设排气管，使水蒸汽排除。

这种措施主要用于屋面较大或设有保温层时采用。

2、油毡开裂包括规则开裂和不规则开裂。

（1）规则开裂：

该种开裂最为严重，裂缝位置在屋面板的支承端，由结构层受力变形所致。

改进措施：

加强屋面板的刚度。

屋面板支承端干铺油毡。

（2）不规则开裂主要是找平层开裂引起。

改进措施：

在找平层设分格缝，可减少油毡开裂。

3、沥青流淌主要在夏季，沥青在高温下熔化引起。

改进措施：

在敖制时，控制沥青汽化点（避免软化点过低）。

切实做好保护层，防止沥青流淌。

一、刚性防水屋面的构造层次及做法1概念：

刚性防水屋面指用刚性材料如细石混凝土或防水砂浆作防水层的屋面。

2优缺点优点：

构造简单、施工方便、造价低。

缺点：

防水砂浆和防水混凝土（加防水剂）抗拉强度底，属脆性材料，易开裂，尤其是气候变化剧烈地区。

适用于：

无保温层屋面；日温差小的南方地区（温差大更易开裂）；地基不均匀沉降小的建筑。

第三节平屋顶刚性防水构造,3构造层次

（1）结构层现浇或预制钢筋混凝土屋面板，作用承受荷载。

（2）找平层当结构层采用预制屋面板时，应作找平层，一般用厚度为1520mm的1：

3水泥砂浆；若采用现浇钢筋混凝土结构层，则可不设找平层。

（3）隔离层为了减少结构变形对刚性防水层的不利影响，宜在刚性防水层与基层之间设置隔离层一道。

因结构层在荷载作用下产生挠曲变形，在温度变化时产生胀缩变形。

同时因结构层厚度大、刚度比防水层大，当结构变形时必然导致防水层拉裂。

为了防止因结构层变形导致防水层破坏，要求在防水层与结构层之间设立隔离层，以减少结构层变形对防水层的不利影响。

隔离层采用纸筋灰、低标号砂浆、薄砂层上干铺一层油毡等做法。

当防水层中加有膨胀剂时，其抗裂性有所改善，也可不作隔离层。

（4）防水层采用厚度3540mm的C20细石混凝土整体现浇，为了提高防水层的抗拉强度，在混凝土中配置4200的双向钢筋网片，防止混凝土收缩时产生裂缝，钢筋保护层厚度不小于10mm，形成钢筋混凝土防水层。

此外，在细石混凝土中可掺入外加剂：

膨胀剂、减水剂、防水剂等，提高混凝土的的抗裂和抗渗性能。

二、细部构造1、概念：

在大面积整体现浇砼防水层时，为防止因受温度变化影响或屋面板产生挠曲变形而引起刚性防水层开裂而设置。

分格缝就是设置在刚性防水屋面的变形缝。

2、设缝作用大面积整体现浇的混凝土防水层，在外界温度作用下热胀冷缩，导致混凝土开裂。

设分格缝可有效防止裂缝的产生。

在荷载作用下屋面板产生挠曲变形，板的支承端翘起引起防水层破裂。

在这些部位设分格缝可避免防水层开裂。

3、分隔缝位置装配式结构屋面板的支承端；屋面转折处（屋脊或屋面分水线）；屋面与立墙交接处（泛水）；预制屋面板铺板方向变化处；预制板与现浇板交接处。

屋面板支承端,屋面转折处,屋面与立墙交接处,4、分格缝构造防水层内的钢筋网片在分格缝处应断开；缝宽2030mm；缝内填弹性的防水材料（沥青麻丝），用油膏嵌缝或油毡盖缝；屋脊和平行于流水方向的分格缝，用细石混凝土抹成高出屋面3040mm凸边。

挡水条,4、泛水构造

（1）泛水应有足够的高度，一般250mm，非迎水面（如山墙泛水）其高度可以适当矮些。

（2）泛水与屋面防水层应一次浇成，不留施工缝；（3）女儿墙与泛水之间留分格缝，填沥青麻丝，油膏嵌缝；（4）转角处做成圆弧或45斜面；（5）上端应有挡雨措施，一般是将砖墙挑出1/4砖，抹水泥砂浆滴水线。

分格缝,挑砖盖缝,5、檐口构造,一、承重结构瓦屋面的承重结构一般可分为桁架结构、梁架结构和山墙承檩三种。

瓦屋面按屋面基层的组成方式也可分为有檩和无檩体系两种。

无檩体系是将屋面板直接搁在山墙、屋架或屋面梁上，瓦主要起造型和装饰的作用。

在有檩体系中，檩条常用木材、型钢或钢筋混凝土制作。

木檩条的跨度一般在4m以内，断面为矩形或圆形。

钢筋混凝土檩条的跨度一般为4m。

其断面有矩形、T形和L形等。

第四节坡屋顶,桁架结构,梁架结构,传统梁架支承坡屋顶,山墙承檩,山墙支承坡屋顶,二、平瓦屋面,冷摊瓦屋面,木望板瓦屋面,老虎窗通风,三、金属瓦屋面,金属瓦屋面是用镀锌铁皮或铝合金瓦做防水层的一种屋面，主要用于大跨度建筑的屋面。

彩色压型钢板屋面简称彩板屋面，根据彩板的功能构造分为单层彩板和保温夹芯彩板。

1、单彩板：

2、保温夹芯板屋面保温夹芯板板缝处理保温夹芯板檩条布置,第五节平屋顶屋面的保温与隔热,一、平屋顶的保温1、保温材料类型保温材料的容重不应大于1000kg/m2，导热系数不大于0.25千卡/米时度。

因此保温材料一般为轻质多孔材料，分为三大类。

（1）松散保温材料常用的有膨胀蛭石（粒径315mm）、膨胀珍珠岩、炉渣、矿棉等。

（2）现浇整体式保温材料在结构屋上用轻质骨料（蛭石、炉渣、珍珠岩等）与水泥或石灰拌合，浇筑而成，可与找坡层结合处理。

若为材料找坡，用保温材料找坡。

（3）板状保温材料如加气混凝土板、泡沫混凝土板、膨胀珍珠岩板、膨胀蛭石板、矿棉板甘蔗板等，其中最常用的是加气混凝土板和泡沫混凝土板。

2、屋顶保温层的位置根据结构层、防水层和保温层所处的位置不同，有下面几种情况：

（1）保温层位于防水层与结构层之间成为封闭的保温层，叫正铺法，该种做法构造简单、施工方便、广泛采用。

（2）保温层与结构层组合成复合板材既是保温构件，又是结构构件。

槽形板内设置保温层槽形板可正铺，则保温层在结构层下。

易产生凝结水，降低保温效果。

槽形板可倒铺，则保温层在结构层上。

保温材料与结构层融为一体如加气的钢筋混凝土屋面板，既承重、又保温。

但因板的承载力低，仅适用于不上人层顶。

（3）保温层设置在防水层上成为敞露的保温层，又叫倒铺法。

3、隔蒸汽层的设置当保温层设在结构层和防水层之间时，即保温层正铺时，形成封闭的保温层。

保温层下需设置隔蒸汽层，即位于结构层与保温层之间，作法为一毡两油。

是因为：

冬季室内气温高于室外，热气流从室内向室外渗透，空气中的水蒸气随着热气流上升，从屋面板的孔隙渗透进保温层。

而水的导热系数比空气大得多，一旦多孔的保温材料中浸入了水，便会大大降低保温效果。

保温材料中的水分遇热后又转化为蒸汽，体积膨胀，从而造成油毡防水层起鼓。

基于上述两个原因，必须在保温层下设隔蒸汽层。

设置隔蒸汽层的副作用：

保温层位于防水层和隔蒸汽层之间，上下均被油毡封闭住，如保温材料或找平层未干透，就铺防水层，残存其中的水气无法散发出去。

改进措施（保温层内设置透气层及通风口构造）,

（1）保温层中设排气道排气道内用大粒径炉渣填塞，既可让蒸汽在其中流动，又可保证防水层的基层坚实可靠。

（2）找平层内设排气道，上干铺油毡，用沥青单边点贴覆盖。

排气道在整个屋面应纵横贯通，并应与大气连通的排气孔相通。

（3）保温层上加一层砾面层，作透气层。

二、平屋顶的隔热在屋顶中设置通风间层，使上层表面起到遮挡太阳辐射的作用。

其降温基本原理是：

利用风压和热压作用，把间层中的热空气不断带走，使屋面板传到室内的热量大为减少，以达到隔热降温的目的。

架空通风隔热,顶棚通风隔热,种植隔热屋面,蓄水种植隔热屋面,复习思考题1.屋顶楼外形有哪些形式？

注意各种形式屋顶的特点及适用范围。

2.影响屋顶坡度的因素有哪些？

各种屋顶的坡度值是多少？

屋顶坡度的形成方法有哪些？

注意各种方法的优缺点比较。

3.什么叫无组织排水和有组织排水？

它们的优缺点和适用范围是什么？

4.常见的有组织排水方案有哪几种？

各适用于何种条件？

5.屋顶排水组织设计的内容和要求是什么？

6.如何确定屋面排水坡面的数目？

如何确定雨水管和雨水口的数量及尺寸规划？

7.绘图说明卷材防水屋面构造层次。

8.绘图说明卷材防水屋面的泛水、檐口等细部构造的要点是什么？

9.什么是刚性防水屋面？

其构造层有哪些？

为什么要设置隔离层？

10.刚性防水屋面什么容易开裂？

可以采取哪些措施预防开裂？

11、什么是分仓缝？

为什么要设分仓缝？

应设置在哪些部位？

12、什么叫涂膜防水屋面？

13、瓦屋面的承重结构系统有哪几种？

注意根据不同的屋顶形式来进行承重结构的布置，注意屋架和檩的经济跨度值。

14、什么叫坡屋顶？

坡屋顶的承重结构系统有哪些？

15、平屋顶隔热、降温构造有哪几种？

每种做法有何优缺点？

谢谢,