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1、9 9 屋屋 顶顶P.195P.195226226目的要求：目的要求： 1.了解屋顶的作用、功能、设计要求及分类； 2.掌握平屋顶的组成、特点和排水组织方法； 3.熟练掌握平屋顶的防水、泛水构造方法和保温与隔热措施； 4.了解坡屋顶的类型、组成、特点以及屋顶承重结构的布置； 5.了解坡屋顶的坡面组织方法、屋面防水、泛水构造和保温与隔热措施。 平屋顶的排水设计平屋顶的排水设计概述性问题介绍概述性问题介绍平屋顶的防水构造平屋顶的防水构造屋顶的保温与隔热构造屋顶的保温与隔热构造瓦屋面构造瓦屋面构造9.1 9.1 屋顶的类型和设计要求屋顶的类型和设计要求屋顶是建筑物的一个重要组成部分，是房屋最上层的覆
2、盖构件。屋顶暴露在大气中，直接受自然界的影响，起着对建筑的围护作用和承重的作用。9.1.1 9.1.1 屋顶的类型屋顶的类型 屋顶通常按其外形或屋面防水材料分类。屋顶按其外形一般可分为平屋顶、坡屋顶、其他形式的屋顶（如曲面屋顶） 。屋顶的形式与房屋的使用功能、屋面覆盖材料、结构选型(如拱屋顶、悬索结构屋顶)以及建筑造型要求等有关。平屋顶的形式(a)挑檐；(b)女儿墙；(c)挑檐女儿墙；(d)盝(盒)顶平屋顶平屋顶大量性民用建筑如采用与楼盖基本类同的屋顶结构就形成平屋顶。平屋顶易于协调统一建筑与结构的关系，节约材料，屋顶可供多种利用，如设屋顶花园、屋顶游泳池等（如图9-1）。平屋顶也有一定的排水
3、坡度，其排水坡度小于5，常用的排水坡度为23。平屋顶是现代建筑常见的屋顶形式屋顶有各种不同的形式流水别墅考夫曼别墅(又称流水别墅)平屋顶具有其他形式所没有的好处海阔天空(a)单坡顶；(b)硬山两坡顶；(c)悬山两坡顶；(d)四坡顶；(e)卷棚顶；(f)庑殿顶；(g)歇山顶；(h)圆攒尖顶。坡屋顶坡屋顶坡屋顶是指屋面坡度较陡的屋顶。其坡度一般大于10。坡屋顶的常见形式有：单坡、双坡屋顶，硬山及悬山屋顶，歇山及庑殿屋顶，圆形或多角形攒尖屋顶等（如图9-2 ）。其他形式的屋顶其他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、曲面屋顶等，如图9-3所示坡屋顶 重檐庑殿圆攒尖顶悬
4、山顶 硬山顶 歇山顶 卷棚顶六角攒尖顶四角攒尖顶其他类型的屋顶(a)双曲拱屋顶；(b)砖石拱屋顶；(c)球形网壳屋顶；(d) V形网壳屋顶；(e)筒壳屋顶；(f)扁壳屋顶；(g)车轮形悬索屋顶；(h)鞍形悬索屋顶。很多大型建筑屋顶的造型就是建筑的造型 尽管屋顶的形式不同，却总是建筑的一个覆盖构件。国家大剧院水滴状造型屋顶的形式是建筑造型的一个重要因素。空间结构玻璃屋顶人造高分子透光材料的膜结构屋面9.1.2 9.1.2 屋顶的设计要求屋顶的设计要求 屋顶由面层和承重结构两部分组成，在构造设计时注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题，保证屋顶构件的强度、刚度和整体空间的稳定性。屋顶设计应考
5、虑其功能、结构、建筑艺术三方面的要求。1.1.功能要求功能要求作为房屋最上层覆盖的外围护构件外围护构件：抵御自然界的风霜雪雨、太阳辐射、气候变化和其它外界的不利因素的侵袭，使屋顶覆盖下的空间，有一个良好的使用环境。要求屋顶起良好的围护作用，具有防水、保温和隔热性能。其中防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求，也是屋顶设计的核心。屋面防水等级屋面防水等级我国现行的屋面工程技术规范（GB50345-2004）根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求及防水耐久年限、防水层选用材料和设防要求等，将屋面的防水划分为四个等级，各等级均有不同的要求，详见表9-1（P.196）。屋面工程设计的原则：防排并举、刚柔结
6、合、多道设防、综合治理。 注意的几个问题：注意的几个问题： 屋面防水等级不是建筑物的等级； 屋面防水层耐用年限不是建筑物的耐用年限； 一道防水设防不一定是一层或一遍。是指具有单独防水能力的一个防水层次。 2.2.结构要求结构要求作为承重构件承重构件：承受建筑物顶部的荷载并将这些荷载传给下部的承重构件；同时还起着对房屋上部的水平支撑作用。要求具有足够的强度、刚度和稳定性。能承受风、雨、雪、施工、上人等荷载，地震区还应考虑地震荷载对它的影响，满足抗震的要求，并力求做到自重轻、构造层次简单；就地取材、施工方便；造价经济、便于维修。承重作用是指承重作用是指承受自重自重：即自身的重量，也称恒载。承受活动
7、荷载活动荷载：如：雨雪的荷载、风力的作用、上人活动的人的重量、屋顶花园的荷载等。3.3.建筑艺术要求建筑艺术要求满足人们对建筑艺术即美观方面的需求。屋顶是建筑造型的重要组成部分，中国古建筑的重要特征之一就是有变化多样的屋顶外形和装修精美的屋顶细部，现代建筑也应注重屋顶形式及其细部设计。9.2 9.2 屋顶排水设计屋顶排水设计9.2.1 9.2.1 屋顶坡度选择屋顶坡度选择1. 屋顶排水坡度的表示方法屋顶排水坡度的表示方法A.角度法：用屋面与水平面的夹角表示，如=26O、30O、32O等； B.斜率法：用屋顶倾斜面的垂直投影长度H与跨度一半之比表示，如H:L=1:2等；C.百分比：用屋顶倾斜面的
8、垂直投影长度H与坡面水平长度L的百分比表示，如i=1%等。 坡度的表达方式一般坡屋顶常用斜率法或角度法(较大的坡度)，平屋顶多采用百分比法(较平坦的坡度)。坡屋顶：防水材料一般为瓦材，坡度在10%以上。A.瓦屋面(2030 )B.波形瓦屋面(1:41:2.5)C.平金属皮屋面(1:101:5)D.钢筋砼自防水屋面(1:4) 平屋顶:屋面坡度小于5%的屋顶。屋面防水材料为卷材、现浇砼、涂料等。常用坡度为2%3%，上人屋面多采用1%2%。 其他形式的屋顶。如:曲面屋顶。屋面常用坡度屋面常用坡度2.2.影响屋顶坡度的因素影响屋顶坡度的因素屋面的排水坡度，是由多方面的因素决定的。主要与防水材料的尺度有
9、关。坡度的影响因素主要有：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。雨水量的多少结构形式建筑造型屋面防水材料(覆盖材料)与排水坡度的关系防水材料如尺寸较小，接缝必然就较多，容易产生缝隙渗漏，因而屋面应有较大的排水坡度，以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大，接缝少而且严密，屋面的排水坡度就可以小一些。屋面材料与坡度的关系屋面覆盖材料降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区，屋面渗漏的可能性较大，屋顶的排水坡度应适当加大；反之，屋顶排水坡度则宜小一些。 3.3.屋顶坡度的形成方法屋顶坡度的形成方法 屋顶坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法。如
10、P.198图9-5。 材料找坡 结构找坡材料找坡材料找坡( (垫置坡度垫置坡度) )材料找坡：材料找坡：在水平的屋顶结构表面采用垫坡材料形成屋面坡度。材料找坡材料找坡是指屋面板呈水平搁置，利用轻质材料垫置而构成的一种方法，因而材料找坡又称垫材料找坡又称垫置坡度置坡度。常用找坡材料有水泥炉渣，石灰炉渣等，找坡材料最薄处以不小于30mm厚为宜。材料找坡材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成，一般用于坡向长度较小的屋面。为了减轻屋面荷载，应选用轻质材料找坡，如水泥炉渣、石灰炉渣等。找坡层的厚度最薄处不小于30mm，需设保温层时广泛采用及排水坡度为2%时宜采用材料找坡。材料找坡的屋面板可以水平放置，天棚面
11、平整，但材料找坡增加屋面荷载，材料和人工消耗较多。材料找坡做法可获得室内的水平顶棚面，空间完整，但找坡材料增加了屋面荷载，且多费材料和人工。当屋顶坡度不大或需设保温层时广泛采用材料找坡这种做法。材料找坡结构找坡结构找坡(搁置坡度搁置坡度)结构找坡结构找坡是指将屋面板倾斜搁置在墙体或屋面梁及屋架上的一种做法，因此结构找坡又结构找坡又称搁置坡度称搁置坡度。结构找坡结构找坡是屋顶结构自身带有排水坡度。在倾斜的屋面梁或屋架上安装屋面板，也可在倾斜的山墙上搁屋面板，使屋顶结构表面形成坡度。平屋顶结构找坡的坡度宜为3。结构找坡结构找坡结构找坡不需在屋面上另加找坡层，具有构造简单、施工方便、节省人力和材料，
12、不增加荷载，减轻屋顶自重的优点，但室内顶棚面是倾斜的，不够美观，室内空间不够规整。因此结构找坡常用于设有吊顶棚或室内美观要求不高的建筑工程中。屋面防水的屋面防水的“导导”与与“堵堵”导按照屋面防水盖料的不同要求，设置合理的排水坡度，使得降于屋面的雨水，因势利导地排离屋面，以达到防水的目的。(排水坡度体现导)堵利用屋面防水盖料在上下左右的相互搭接，形成一个封闭的防水覆盖层，以达到防水的目的。(大面积覆盖体现堵)坡屋顶：以导为主、堵为辅的处理方式。平屋顶：以堵为主、导为辅的处理方式。9.2.2 9.2.2 屋顶排水方式屋顶排水方式材料面积越大，坡度越小，反之相反；坡度大时，以排水为主，以堵为辅，故
13、覆盖材料面积可以小些。 坡度小时，因排水速度慢了，所以应以堵水为主，故覆盖材料面积应该大些。这就是导水和堵水的辨证关系。坡屋顶之机平瓦S型瓦钢瓦玻纤瓦钢板瓦压型钢板 1. 1.排水方式排水方式屋顶排水方式分为有组织和无组织排水两类。 无组织排水无组织排水无组织排水无组织排水( (又称自由落水或又称自由落水或外檐自由排水外檐自由排水) )是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式。因为不用天沟、雨水管等导流雨水，故又称自由落水。无组织排水无组织排水具有结构简单、造价低廉的优点，但屋面雨水自由落下会溅湿墙面，外墙墙角常被飞溅的雨水侵蚀，影响到外墙的坚固耐久性，并可能影响人行道的交通。无组织排水
14、方式无组织排水方式主要适用于少雨地区或一般低层建筑，相邻屋面高差小于4m；不宜用于临街建筑和高度较高的建筑。适用范围：年降雨量900mm，檐高10m；年降雨量900mm，檐高8m。无组织排水有组织排水有组织排水有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。有组织排水有组织排水是将屋面划分成若干排水区，按一定的排水坡度使屋面雨水有组织地排至檐沟或雨水口，通过雨水管排泄到室外地面或地下管沟，再通往城市地下排水系统。这种排水方式具有不妨碍人行交通、不易溅湿墙面的优点，因而在建筑工程中应用非常广泛。但与无组织排水相比，其构造较复杂，造价相对较高。 有组织排
15、水适用于以下情况：A.年降雨量900mm的地区，檐口高度8m；B.年降雨量900mm的地区，而檐口高度10m；C.临街建筑。 采用有组织排水的有关参考数据年降雨量（mm）檐口离地面高度（m）天窗跨度（m）相邻屋面高差900810912高差大于等于4m的高处檐口9005869高差大于等于3m的高处檐口确定屋顶排水方式应根据气候条件、建筑物的高度、质量等级、使用性质、屋顶面积大小等因素加以综合考虑。一般可按下述原则进行选择：高度较低的简单建筑，为了控制造价，宜优先选用无组织排水。积灰多的屋面应采用无组织排水。有腐蚀性介质的工业建筑也不亦采用有组织排水。在降雨量大的地区或房屋较高的情况下，应采用有组
16、织排水。临街建筑的雨水排向人行道时宜采用有组织排水。2.2.排水方式的选择排水方式的选择3.3.有组织排水的方案有组织排水的方案有组织排水又分为外排水、内排水外排水、内排水。外排水分为：n挑檐沟外排水n女儿墙外排水n女儿墙挑檐沟外排水n暗管外排水在一般情况下应尽量采用外排水方案，因为内排水方案雨水管穿过楼盖，易造成渗漏。内排水方式用于：n多跨房屋的中间跨n高层建筑n寒冷地区为防水落管冰冻堵塞，可采用内排水方式。在工程实践中，由于具体条件的千变万化，可能出现各式各样的有组织排水方案。现按外排水、内排水、内外排水三种情况归纳成9种不同的排水方案。 有组织排水方案 有组织排水挑檐沟外排水有组织排水女
17、儿墙外排水有组织排水女儿墙挑檐沟外排水内天沟内排水 外排水方案外排水方案外排水是指雨水管装设在室外的一种排水方案，其优点是雨水管不妨碍室内空间使用和美观，构造简单，因而被广泛采用。外排水方案可归纳成以下几种。A.挑檐沟外排水B.女儿墙外排水C.女儿墙挑檐沟外排水D.暗管外排水A.A.挑檐沟外排水挑檐沟外排水屋面根据房屋跨度和外形需要，做成单坡、双坡或四坡排水。在屋面设有排水檐沟排水檐沟，檐沟内垫出纵向坡纵向坡度度，将雨水引向雨水口，进入落水管。B.B.女儿墙女儿墙( (内檐沟内檐沟) )外排水外排水在女儿墙内设内檐沟或垫坡内檐沟或垫坡，落水管可设在外墙外面，将雨水口穿过女儿墙。D.暗管外排水明
18、装的雨水管有损建筑立面，故在一些重要的公共建筑中，雨水管常采取暗装的方式，把雨水管隐藏在假柱或空心墙中。假柱可以处理成建筑立面上的竖线条。 内排水方案内排水方案 P.200 雨水经雨水口流入室内落水管，再排到室外排水系统。对高层建筑，多跨厂房等使用内排水。A.女儿墙内檐沟内排水；B.女儿墙内垫坡内排水；C.中间天沟内排水；D.高低跨内排水。中间天沟内排水：当房屋宽度较大时，可在房屋中间设一纵向天沟形成内排水，特别适用于内廊式多层或高层建筑，雨水管可布置在走廊内，不影响两侧的房间。高低跨内排水方式用于：多跨房屋的中间跨；高层建筑；寒冷地区为防水落管冰冻堵塞。 内落外排水：当房屋跨数不多时，可用悬
19、吊式水平雨水管将中间天沟的雨水引至两边跨的雨水管中，优点是可简化室内排水设施，工艺布置不受地下排水管道的影响；缺点是雨水管易被灰尘堵塞，有大量粉尘积于屋面的厂房不宜采用。1.划分排水分区划分排水分区为使雨水管负荷均匀，把屋面划分为若干排水区，合理地布置水落管水落管( (雨水口雨水口)。排水区的面积是指屋面水平投影的面积，每一根水落管的屋面最大汇水面积不宜大于200m2，一般为150200m2，雨水口的间距1824m。9.2.3 9.2.3 屋面排水组织设计屋面排水组织设计2.2.确定排水坡面的数目确定排水坡面的数目一般情况下，临街建筑平屋顶屋面宽度小于12m时，可采用单坡排水；其宽度大于12m
20、时，宜采用双坡排水。坡屋顶应结合建筑造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。 3.3.确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值天沟天沟即屋面上的排水沟，位于檐口部位时又称檐沟。设置天沟的目的是汇集屋面雨水，并将屋面雨水有组织地迅速排除。天沟根据屋顶类型的不同有多种做法。坡屋顶中可用钢筋混凝土、镀锌铁皮、石棉水泥等材料做成槽形或三角形天沟。平屋顶的天沟一般用钢筋混凝土制作，当采用女儿墙外排水方案时，可利用倾斜的屋面与垂直的墙面构成三角形天沟 ，当采用檐沟外排水方案时，通常用专用的槽形板做成矩形天沟。天沟纵坡不应小于1，天沟排水不得流经变形缝、防火墙。一般建筑的天沟净宽不应小
21、于200mm，天沟上口与分水线的距离不应小于120mm，沟底的水落差不超过200mm。平屋顶女儿墙外排水三角形天沟(a)女儿墙断面图；(b)屋顶平面图平屋顶檐沟外排水矩形天沟(a)挑檐沟断面；(b)屋顶平面图 4.4.确定水落管规格及间距确定水落管规格及间距水落管按材料的不同有铸铁、镀锌铁皮、 PVC塑料、石棉水泥和陶土等，目前PVC塑料水落管，其直径有50mm，75mm，100mm，125mm，150mm，200mm几种规格，一般民用建筑最常用的水落管直径为100mm，面积较小的露台或阳台可采用50mm或75mm的水落管。 水落管的位置应在实墙面处，其间距一般在18m以内，最大间距宜不超过2
22、4m，因为间距过大，则沟底纵坡面越长，会使沟内的垫坡材料增厚，减少了天沟的容水量，造成雨水溢向屋面引起渗漏或从檐沟外侧涌出。 5.5.排水组织设计表达排水组织设计表达按自上而下的投影原则将屋面的平面轮廓、檐沟或女儿墙的投影表达出来。用分水线按前述要求表达排水分区及水落管位置。用箭头表示排水方向，包括屋面及檐沟内排水方向，并标注坡度值及屋面主要控制点标高。在女儿墙外排水屋面坡度组织中，应在女儿墙与屋面交接处做泛水坡将水排至雨水口，再由雨水管直接排水。女儿墙泛水参见闽93J01D1H86002200J82002000329022002330F23302330G111011101110K291029
23、10500100PVC管过水口16隔热层改架空层卷材收头11223屋顶水箱4500r=1350详结施2%雨水口详闽93J01191-15700270030006000233036702%500500(女儿墙顶）1%1%1%架空隔热层详说明205016详闽93J01315T1%1%2%隔热层改架空层女儿墙泛水参见闽93J011%隔热层改架空层41614B女儿墙顶）(416隔热层改架空层女儿墙泛水参见闽93J01(屋顶）爬梯参见闽85G3061%2%415详闽93J011%1%详闽93J01119雨水口详闽93J01卷材收头154500500C1005600GH162002200820015700416600023500500600060004构造柱详结施60004780056女儿墙泛水参见闽93J014600060007960008(屋顶）女儿墙顶）(K2400101950100例：下面是某工程平屋面排水组织设计图例：下面是某工程平屋面排水组织设计图