屋面构造

第十章屋顶构造

第一节概述

一、屋顶的类型与组成

从屋顶外部形式看，可分为平屋顶、坡屋顶和空间曲面屋顶。而这些形式的形成又源于建筑本身的使用功能、结构造型及建筑造型等要求。如图10-1所示。

从屋面防水构造看，可分为卷材（柔性）防水屋面、刚性防水屋面、涂膜防水屋面和瓦类防水屋面。

屋顶主要由屋面和承重结构组成。同时为满足保温、隔热、隔声、放火等功能，所需设有不同的辅助层及设施。

图10-1

二、屋顶的设计要求

1.功能要求

屋顶为建筑物最上层外围护结构，主要抵御自然界风、雨、雪、霜、太阳辐射，气温变化的影响和预防火灾，使建筑空间具备良好的使用环境。故要解决好防水、保温、隔热等基本功能要求，而其中防止雨水渗漏也是设计的核心。根据我们《屋面工程技术规程》（GB50207-94）规定，将屋面防水划分为四个等级，见表10-1 。

屋面防水等级和防水要

求表10-1

项目屋面防水等级

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

建筑物类别特别重要的民用建筑和对特殊要求的工业建筑重要工业与民用建筑、高层建筑一般的工业与民用建筑非永久性建筑

防水耐用年限（年） 25 15 10 5

防水层选用材料宜选用合成高分子卷材、高聚改性沥青防水卷材、合成高分子防水涂料，混凝等材料宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子卷材、合成高分子涂料、高聚物改性沥青防水涂料、细石混凝土、平瓦等材料应选用三毡四油防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料、沥青基防水涂料、刚性防水层、平瓦、油毡瓦等材料可选用两毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、沥青基防水涂料、波形瓦等材料

设防要求三道或三道以上防水设防，其中应有一道合成高分子防水卷材，且只能有一道厚度不小于2mm的合成高分子涂膜两道防水设防，其中应有一道卷材，也可采用压型钢板进行一道设防一道防水设防，或两道防水材料复合使用一道防水设防

2..结构要求

屋顶是建筑物上层的承重结构，要承受自身重量和屋顶上部的各种活荷载，同时也起着建筑物上部的水平支撑作用。应有足够的强度、刚度和整体空间的稳定性，保证其结构安全和防止结构变形造成防水层破裂、渗漏。

3.建筑艺术要求

屋顶是建筑形体的重要组成部分。其形式直接影响到建筑造型和形体的完

整、均衡。如我国传统建筑的重要特征之一就是屋顶外形的变化多样及其精美细部的装修，对建筑整体造型极具影响。在现代建筑中同样应注意其形式的变化和细部设计，充分表达人们对建筑工艺方面的需求。

三、屋顶排水设计

屋顶排水设计主要解决好屋顶排水坡度，确定排水方式和排水组织设计。（一）屋顶坡度选择

屋顶坡度是由多方面因素次定的，受到自然气候条件、屋面防水材料、屋顶结构形式、建筑造型要求、构造组合及施工方法等诸因素影响。归纳看主要受到防水材料和自然气候条件的影响。

1. 防水材料和降雨量与排水坡度的关系

当防水材料尺寸较小，则接缝多，易产生渗漏因素增加，因而应选择较大排水坡度，将屋面积水迅速排除。如瓦屋面其坡度较陡，形成坡屋顶。当防水材料尺寸大，接缝少且覆盖严密时，而产生的渗漏因素小，则屋面排水坡度可适当减小，如卷材防水、刚性防水、涂膜防水等。因其排水坡度小，约为1％～3％左右，故形成平屋顶形式。

2.屋顶坡度形成方式

屋顶坡度的形成有两种方式，一是材料找坡，二是结构找坡。如图10-2。

图10-2

（1）材料找坡

用轻质材料垫坡而形成，如选用水泥石灰炉渣、石灰炉渣等，找坡厚度最薄处不小于20mm，坡度为2%～3%，适用于坡向长度较小的屋面。材料找坡室内天棚平整，空间效果较好，多用于住宅建筑和公共建筑之中。但增加屋面荷载，消耗材料、人工较多。

（2）结构找坡

指屋顶结构自身带有一定坡度。如上表面倾斜的屋架、屋面梁等，上面放置屋面板，其表面即呈倾斜坡面，如顶面倾斜的横墙上放置屋面板要呈现倾斜坡面。其结构简单，不增加荷载，但室内天棚倾斜、空间效果不够规整，多用于有吊顶的建筑和房屋、单层、双层厂房等。

（二）屋面排水设计

1.屋顶排水方式

其排水方式可分为有组织排水和无组织排水两类。

（1）无组织排水

无组织排水是指屋面雨水直接从檐口排出或通过水舌排出的排水方式，又称自由落水。虽其构造简单、造价低廉，但雨水由屋檐直接泻至地面，造成飞溅，必然侵蚀外墙勒脚，影响建筑物坚固耐久性，同时影响人行道的交通。

（2）有组织排水

有组织排水是指雨水经由天沟、雨水口、雨水管等排水装置引导至地面或底下管沟的排水方式。其克服了无组织排水方式存在的问题，得到广泛应用。在选择排水方式时也受到一些特定条件的限制，积灰尘多的屋面应采用无组织排水。如火力发电厂、铸造车间、炼钢炼铁车间、锅炉房等，产生大量粉尘积于屋面而造成排水管道堵塞，因而不宜采用有组织排水；有腐蚀介质的工业建筑屋面不宜采用

有组织排水。如某些化工厂，某些有色金属冶炼厂等，在生产过程中会散发大量腐蚀性介质，会造成排水管道等设施腐蚀。故应采用无组织排水。

有组织排水方式有外排水和内排水两种。外排水指排水管沿建筑外墙面设置，雨水管不进入室内，不影响室内空间的使用，减少渗漏，使用广泛，尤其在降雨量大的地区和沿街建筑应优先采用。内排水是指排水管沿建筑内墙面、柱面或管道竖井设置。主要用于高层建筑、严寒地区的建筑和屋面宽度过大的建筑。对高层而言，外排水不宜维修，亦不安全；严寒地区外排水宜造成冻结。屋面宽度过大的建筑，无法用外排水方案排除屋面雨水，故宜采用内排水方案。

2.屋面排水组织设计

其作用就是使屋面雨水排水顺畅，排水路线短捷，避免因积水等原因造成屋面渗漏。其设计内容主要有以下几点：

（1）合理划分排水区

其作用便于较均匀布置雨水口和排水管道（雨水管），一般按一个雨水管负担150～200m2屋面面积设置，屋面面积以其水平投影计算。

（2）确定排水坡面数量

一般平屋面建筑屋面宜采用双坡排水。以缩短雨水水流路线。进深较小的屋面和沿街建筑根据实际情况可选用单坡排水。坡屋顶则顺其造型为单坡、双坡或四坡排水。

（3）天沟断面尺寸和天沟纵坡的坡度

天沟即屋顶上的排水沟，当设屋檐时为外檐天沟（又称檐沟）；当设女儿墙时为三角天沟。如图10-3（a）、（b）、（c）所示。

为使其汇集和迅速排除屋面雨水，其断尺寸应依据建筑物所在地降雨量和汇水面积的大小来确定。一般其净宽应≥200mm，天沟上口至纵坡分水线的距离应≥120mm。同时天沟应沿长度方向设纵向排水坡，一般取值为

0.5%～1%左右，如图10-3所示。

（4）雨水管设置

其材料种类很多，有铸铁、塑料、镀锌铁皮、陶土管等。考虑其耐久性，荷重及装饰效果，现广泛采用改性PVC等塑料管。一般民用建筑常用75～100mm管径，单独用于阳台、露台或面积≤25m2，可选用50mm管径；工业建筑常采用100～150mm管径。雨水管设置位置应合理，要既便于排水，又不影响使用，亦要充分考虑对立面效果的影响，其设置间距要合理，过大会导致天沟纵坡过长，垫坡材料加厚，必增加荷载，减少天沟容积，雨量过大时，易溢向屋面，而引起渗漏或沿天沟外侧涌出。故一般间距取值为18~24m，如图10-3所示

图10-3

。

第二节卷材防水屋面构造

卷材防水屋面是利用柔性防水卷材与粘结剂结合，粘贴在屋面上而相成的密实防水构造层。按其使用材料的不同，可分为沥青类卷材防水屋面、高聚物改性沥青类卷材防水屋面、高分子卷材防水屋面。卷材防水层具有良好的韧性和可变性，能适应震动和微小变形等变化因素的影响，整体性好，不宜渗漏，