坡屋顶设计基础知识(技术详解)

坡屋顶设计基础知识（技术详解）坡屋顶的形式与组成排水坡度一般大于10%的屋顶叫做坡屋顶或斜屋顶。

坡屋顶的形式和坡度主要取决于：建筑平面、结构形式、屋面材料、气候环境、风俗习惯、建筑造型等因素。

屋顶在建筑中应用较广,主要有单坡式、双坡式、四坡式和折腰式等。

以双坡式和四坡式采用较多。

中国古代建筑里的屋顶样式丰富，含义也与传统哲学思想、社会等级制度息息相关，在造型、对称、排列上具有独特的意味。

中国古建筑凹曲屋面坡度大致相同，一般斜度都为26度~30度，这个角度非常接近太阳黄道与地球赤道所形成的23度27分夹角，这也是古建筑屋顶象征天的文化内涵。

双坡屋顶尽端屋面出挑在山墙外的称悬山；山墙与屋面砌平的称硬山。

中国传统的四坡顶四角起翘的称庑殿；正脊延长，两侧形成两个山花面的称歇山。

瓦线交汇在一点坡屋顶形式为攒尖顶，常在此点布置宝顶。

顶双坡或多坡屋顶的倾斜面相互交接，顶部的水平交线称正脊；斜面相交成为凸角的斜交线称斜脊；斜面相交成为凹角的斜交线称斜天沟。

没有正脊的坡屋顶，则称为卷棚顶。

硬山顶、悬山顶、歇山顶均可做成卷棚顶形式。

外，歇山顶、庑殿顶和攒尖顶也可根据需要布置成重檐的形式。

·现代平屋顶：屋面排水坡度小于或等于10%的屋顶，常用的坡度为2%~3%。

平屋顶：屋面排水坡度小于或等于10%的屋顶，常用的坡度为2%~3%。

·现代坡屋顶：指屋面排水坡度在10%以上的屋顶。

·现代曲面屋顶：一般适用于大跨度的公共建筑中。

坡屋顶屋面组成名称坡屋顶由于屋顶坡面交接的部位不同形成屋脊（正脊）、斜脊、斜沟、檐口、内天沟和泛水等不同部位和名称（坡屋顶屋面组成名称如图1所示）。

图1 坡屋顶屋面组成名称a）四坡屋顶b）并立双坡屋顶1—斜脊2—正脊3—斜天沟4—檐口5—屋脊6—山墙7—泛水8—天沟坡屋顶的屋面组成构造坡屋顶一般由承重结构和屋面两部分组成，必要时加设保温层、隔热层及顶棚等。

a）承重结构承重结构主要承受屋面荷载并把荷载传递到墙或柱上，一般有椽子、檩条、屋架或大梁等。

b）屋面屋面是屋顶上的覆盖层，直接承受风、雪、雨和太阳辐射等大自然气候的作用。

包括屋面盖料和基层，如挂瓦条、顺水条、屋面板等。

c）顶棚顶棚是指屋顶下面的遮挡部分，可使室内上部平整、美观、并起到反射光线和装饰的作用。

d）保温层或隔热层保温层或隔热层可设在屋面层或顶棚曾，由具体情况而定。

坡屋顶的屋面组成材料坡屋顶的屋面防水材料种类很多，有小青瓦、平瓦、波形瓦、平板金属皮、构件自防水及草顶、灰土顶等。

坡屋顶的承重结构坡屋顶中常用的承重结构有横墙承重、屋架承重和梁架承重。

图2 坡屋顶的承重结构类型(a)横墙承重；(b)屋架承重；(b)梁架承重横墙承重（如图2（a）所示）当房屋横墙间距≤4m时，可将横墙顶部砌成尖顶形状，直接搁置檩条以支撑屋顶的全部荷载，这种结构称为“横墙承重”或“硬山搁檩”。

屋架支撑（如图2（b）所示）当使用房屋的跨度、高度、使用面积都要求较大时，可采用屋架支撑形式。

坡屋顶所用屋架多采用三角形屋架，又称桁架。

桁架通常搁置在墙上或纵向柱之间。

檩条则搁在每两榀桁架之间，构成屋面承重结构，用来支撑屋面荷载。

屋架根据排水坡度和使用空间的要求有三角形、梯形、矩形、多边形等不同形式，屋架承重形式多用于工业厂房中。

一般木屋架跨度可达18m，钢筋混凝土屋架跨度可达24m，钢屋架跨度可达36m。

为了防止倾斜和加强屋架的稳定性，常在屋架之间设置支撑，也就是在两榀桁架间架设一道剪刀撑，以增强屋顶结构的整体性。

梁架承重（如图2（c）所示）梁架承重形式是我国古代建筑屋顶传统的结构形式，也称木构架。

由柱、梁组成梁架在每两排梁架之间搁置檩条将梁架联系成一个完整骨架承重体系。

建筑物的全部荷载由柱、梁、檩条骨架承重体系承担，墙只起围护和分隔空间的作用。

这种结构的优点是形式整体好，抗震性能好，有“墙倒屋不塌”的说法。

缺点是木材耗用多，耐火性能差，现在已经很少使用了。

当房屋屋架为纵横交接，四面坡或歇山屋顶时，可采用梁架承重。

坡屋顶的构造形式坡屋顶的构造形式有两种：有檩式屋顶和无檩式屋顶。

有檩式屋顶构造有檩式屋顶结构式以檩条作为屋面的主要支撑结构。

檩条也称桁条。

檩条是搁置在山墙上火屋架上的支撑屋面的梁，檩条上铺屋面板或椽子，作为屋面的承重基层，也可用芦箔，芦席等材料代替屋面板。

a）檩条的类型檩条搁置的间距大小和檩条断面的大小，与屋面板的厚薄和椽子的断面尺寸有关，需经过计算确定。

檩条按使用材料分木檩条、钢筋混凝土檩条、薄壁钢檩条和钢桁架檩条。

采用木檩条时要注意搁置处的防腐，一般在搁置点上放置混凝土块，檩条端头处还得涂上沥青。

b）椽子当檩条间距较大，其上部宜直接铺设屋面板时，可垂直于檩条方向架立椽子，椽子一般为木制，间距一般为360~400mm，截面为50mm*50mm左右。

c）屋面板当檩条间距小于800mm，可在檩条上直接铺钉屋面板；当檩条间距大于800mm时，应在檩条上先架椽子，然后在椽子上铺钉屋面板。

无檩式屋顶构造无檩式屋顶是以预制钢筋混凝土屋面板为屋面主要承重结构，也称为板式屋顶。

做法是将预制钢筋混凝土屋面板直接搁置在两面山墙或两榀屋架上。

上面再做保温层、防水层、保护层，常见的板式屋面有一下几种做法：a）屋面板铺瓦由于报完防火或造型的需要，屋面板上须铺瓦。

先将预制钢筋混凝土空心板或槽形板铺设在屋架上，然后在其上盖瓦。

b）挂瓦扳挂瓦挂瓦扳是把檩条、屋面板、挂瓦条和斜顶棚几个功能结合在一起的倒T形的钢筋混凝土预制构件。

基本形式有单肋、双肋、异型肋挂瓦扳。

挂瓦扳与山墙、屋架固定，可坐浆或用预埋于基层的钢筋套接。

这种屋顶构造简单、省工省料、造价经济，但易渗水，多用于简易建筑上。

平瓦屋面平瓦，即用粘土烧制而成的瓦，又称为机平瓦。

平瓦根据防水、排水需要制成凹凸棱角，一般尺寸为长380~420mm，宽240mm左右，厚50mm（净厚20mm）。

瓦上有挂钩，可以挂在挂瓦条上防止下滑，瓦中突出物上有小孔，风大地区可用铝丝困在挂瓦条上。

其他如水泥瓦、硅酸盐瓦，均属此类平瓦，唯形状与尺寸稍有变化。

木望板平瓦屋面钢筋混凝土板平瓦屋面钢筋混凝土屋面板基层平瓦屋面油毡瓦的规格油毡瓦屋面梯形压型钢板屋面平瓦屋面的基层构造a）冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面是平瓦屋面最简单的做法。

做法为：在椽子钉挂瓦条后直接挂瓦，挂瓦条尺寸视椽子间距而定，间距400mm时挂瓦条可用20mm*25mm立放；间距再大时，挂瓦条也适当加大。

冷摊瓦屋面构造简单、经济，但保温效果差，雨雪容易飘入。

b）屋面板平瓦屋面屋面板平瓦屋面是在椽子上铺钉屋面板，以防止雪花或雨水从瓦缝中飘入室内，然后在屋面板上铺满一层油毡，最为第二道防水设施。

油毡可平行屋脊方向铺设，从檐口铺到屋脊，搭接应≥80mm，用于垂直檐口方向的木板条钉牢。

上面再钉挂瓦条，这样，挂瓦条与油毡之间就有空隙，以利于排水。

一般屋面板厚15~20mm。

c）纤维板或芦席做基层的平瓦屋面在结构层上也可以用硬质纤维板搭接铺钉，还可以铺其他杆状植物或植物纺织物如：芦席、苇箔、高粱杆等。

其上再铺油毡或油纸，然后用麦秸泥直接窝瓦。

平瓦屋面的节点构造的纵墙檐口根据造型要求可分为挑檐和包檐两种。

a）挑檐挑檐是屋面挑出外墙的部分，对外墙起到不被雨水淋湿的保护作用。

常见的挑檐做法有以下几种。

（1）砖挑檐：砖挑檐是较方便的一种做法，即在檐口将砖每层向外挑出1/4砖长（宽60mm），一般出挑长度应≤墙厚的1/2。

（2）木料挑檐：当檐口挑出需较长时，通常用木挑檐。

当用屋面板挑出檐口时，由于屋面板较薄（一般为15~20mm），所以檐口挑出长度应≤300mm。

（3）挑檐木挑檐口：当挑檐挑出需更多时，可将挑檐木置于承重墙中，还可将挑檐木置于屋架下。

挑檐木一头出外墙使其端头与屋面板及封檐板结合，则挑檐可更安全。

使用挑檐木时外挑长度可>400mm，挑檐木另一端压入横墙内，压入长度应是出挑长度的两倍，使用挑檐木要注意防腐。

（4）挑椽檐口：是利用屋面板中的椽子挑出檐口或在采用檩条承重的屋顶的檐边另加椽子挑出作为檐口的支托。

（5）挑檩檐口：是利用屋架下弦的托木或横墙上设置的挑檐木（或混凝土梁）来支承在屋檐出挑檐口下加设的檩条。

这种做法更可增加出挑檐口的长度，但檐檩与檐墙上沿游木之间的距离不能大于屋脊上檩条之间的距离。

b）包檐包檐檐口是将檐口处的外墙用砖一直向上砌，砌成女儿墙，将檐口包住。

在女儿墙与檐口之间须做水平天沟，以解决包檐内的排水问题。

常见的做法是将镀锌铁皮放在木底板上做天沟，或采用钢筋混凝土槽形天沟板，内铺卷材防水层，并做好女儿墙一侧的泛水。

c）檐口顶棚檐口顶棚的做法一般是在外墙的外侧砌入预埋木砖，沿木砖钉一条顶棚龙骨。

另外在封檐板一侧利用托木、挑檐木或挑椽木再钉一条顶棚龙骨，在两条龙骨间可钉横向板条，或在两条龙骨间钉横向小龙骨，在横向小龙骨上再钉纵向板条，在横向或纵向板条上做面层露缝或抹灰。

面层做纤维板或抹灰顶棚时还要每间做通风洞。

d）封檐板封檐板是在挑出檐口的端部与外墙平行的垂直遮阳挡板，封檐板可使檐口外形挺直，避免檐口屋面板挠曲不平。

利用封檐板可做封闭檐口顶棚，另外屋顶排水檐沟可安装在封檐板上。

平瓦屋面的节点构造的山墙檐口山墙檐口按屋顶形式可分为硬山和悬山两种。

a）硬山檐口构造硬山檐口做法是将山墙向上砌成女儿墙，女儿墙高出屋面500mm以上可做封火墙，在女儿墙与屋面的交接处做泛水处理。

b）悬山檐口构造一种是用檩条出挑成悬山；另一种是椽架另加挑檐木挑出形成悬山，其上铺屋面板。

在檩条或挑檐木端头钉封檐板，也称博风板。

沿山墙挑檐的一行瓦，应用质量比为1:2.5的水泥砂浆做出泼水线，将瓦封固。

平瓦屋面的节点构造的天沟和斜天沟在等高跨屋面相交处，高低跨屋面相交处，以及包檐处都需设置天沟。

在两坡屋面垂直相交处应设斜天沟，以便将坡屋顶上的雨水排出。

平瓦屋面的节点构造的烟囱出屋面处屋面与烟囱交接处四周一般做镀锌铁皮泛水。

烟囱的上方铁皮应镶入瓦下，烟囱下方铁皮应搭在瓦上。

烟囱两侧应做泛水处理。