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1、第第六六屋顶屋顶学习要求与学习学习要求与学习重点重点1.学习要求：掌握屋顶的设计要求。掌握屋顶的排水设计。掌握平屋顶的构造。了解坡屋顶的构造。2.学习重点：平屋顶的构造做法；排水设计；难点，有组织排水及无组织排水的节点处理。1 1.屋顶的组成屋顶的组成p屋顶主要由屋面和支撑结构组成。此外还有各种形式的顶棚以及保温材料、隔热、隔声和防火等其他功能防御所需要的层次和设施。p房屋的支撑结构一般有平面结构和空间结构之分。平面结构常见的有梁板、屋架等结构，空间结构有壳体、折板、网架、悬索等结构形式。6.1屋顶的组成与形式a a屋架支承坡屋顶屋架支承坡屋顶 b b空间结构支承坡屋顶空间结构支承坡屋顶 2
2、2.屋顶的形式屋顶的形式p1.屋顶根据其外形分类：一般可分为平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶、其他形式的屋顶。1）平屋顶平屋顶通常是指屋顶坡度小于 5%，最常用的是坡度为2%3%的屋顶。2)坡屋顶 坡屋顶通常是指屋顶坡度在 10%以上的屋顶。6.1屋顶的组成与形式平屋顶坡屋顶3）曲面屋顶6.1屋顶的组成与形式4)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，有折板屋顶、拱屋顶、薄壳屋顶，悬索屋顶、网架屋顶、膜结构屋顶等。1 1.屋顶坡度选择屋顶坡度选择p1.屋顶坡度的表示方法 常见的屋顶坡度表示方法有斜率比、百分比和角度三种，见表。斜率比法以屋顶高度与坡面的水平投影之比表示；百分比法
3、以屋顶高度与坡面的水平投影长度的百分比表示；角度法是以坡面与水平面所构成的夹角表示。斜率比法多用于坡屋顶，百分比法多用于平屋顶；角度法在实际工程中较少采用。6.2屋顶排水设计p2.影响屋顶坡度大小的因素 屋顶坡度的确定与屋顶防水材料、地区降雨量大小、屋顶结构形式、建筑造型要求以及经济条件等因素有关。对于一般民用建筑主要由以下两方面的因素来确定。1)防水材料防水材料的性能及其尺寸大小直接影响屋顶坡度。防水材料的防水性能越好，屋顶的坡度可越小。对于尺寸小的屋顶防水材料，屋顶接缝越多，漏水的可能性会越大，其坡度应大一些，以便迅速排除雨水，减少漏水的机会。构造处理的方法根据不同情况应有所区别。而卷材屋
4、顶和混凝土防水屋顶，防水性能好，基本上是整体的防水层，因此坡度可以小一些。2)地区降雨量的大小降雨量的大小对屋顶防水有直接影响，降雨量大，漏水的可能性大，屋顶坡度应适当增加。我国南方地区年降雨量和每小时最大降雨量都高于北方地区，因此即使采用同样的屋顶防水材料，一般南方地区的屋顶坡度都要大于北方地区。6.2屋顶排水设计p3.形成屋顶排水坡度的方法形成屋顶排水坡度常用的方法有：材料找坡和结构找坡。1)材料找坡材料找坡如下图所示，是指屋顶结构层的屋顶楼板水平搁置，利用轻质材料垫置坡度，因而材料找坡又称垫置坡度，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。6.2屋顶排水
5、设计2 2.屋顶排水方式屋顶排水方式p1.无组织排水无组织排水又称自由落水，是指屋顶雨水直接从檐口落下到室外地面的一种排水方式，如下图所示。6.2屋顶排水设计p2.有组织排水 有组织排水是指屋顶雨水通过排水系统的天沟、雨水口、雨水管等，有组织地将雨水排至地面或地下管沟的一种排水方式。这种排水方式构造较复杂，造价相对较高但是减少了雨水对建筑物的不利影响，因而在建筑工程中应用广泛。有组织排水方案由于具体条件不同可分为外排水和内排水两种类型。具体有以下几种：1)挑檐沟外排水2)女儿墙外排水3)女儿墙挑檐沟外排水4)暗管外排水5)内排水6.2屋顶排水设计3 3.屋顶排水组织设计屋顶排水组织设计p1.划
6、分排水区域 排水区域的大小一般按一个雨水口负担200m2屋顶面积的雨水考虑，屋顶面积按水平投影面积计算。p2.确定排水坡面的数目 一般情况下平屋顶屋顶深度小于12m 时，可采用单坡排水，或临街建筑常采用单坡排水；进深较大时，为了不使水流的路线过长，宜采用双坡排水。坡屋顶则应结合造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。p3.确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值天沟纵坡的坡度通常为0.5%1%。天沟的净断面尺寸应根据降雨量和汇水面积的大小来确定。一般建筑的天沟净宽不应小于200mm，天沟上口至分水线的距离不应小于120mm。p4.雨水管的规格及间距最常采用的是塑料雨水管，其管径有50mm、75mm、100
7、mm、125mm、150mm、200mm 等几种规格。一般民用建筑常用75mm100mm 的雨水管，面积小于25m 的露台和阳台可选用直径50mm 的雨水管。一般情况下雨水口间距为18m，最大间距不宜超过24m。6.2屋顶排水设计1 1.屋顶的构造组成屋顶的构造组成 平屋顶一般由屋面、承重结构、保温隔热层、顶棚等基本层次组成。6.3平屋顶构造2 2.平屋顶的排水平屋顶的排水p1.排水坡度的形成1)材料找坡：叫垫置坡度，是将屋面板水平搁置，然后在上面铺设炉渣等廉价轻质材料形成坡度。特点：结构底面平整，容易保证室内空间的完整性，但垫置坡度不宜太大，否则会使找坡材料用量过大，增加屋顶荷载。2)结构找
8、坡：又叫搁置坡度，是将屋面板搁置在顶部倾斜的梁上或墙上形成屋面排水坡度的方法。特点：不需再在屋顶上设置找坡层，屋面其他层次的厚度也不变化，减轻了屋面荷载，施工简单，造价低。但不符合人们的使用习惯。p2.排水的方式1)无组织排水：将屋顶沿外墙挑出，形成挑檐，屋面雨水经挑檐自由下落至室外地坪。2）有组织排水：在屋顶设置与屋面排水方向相垂直的纵向天沟，汇集雨水后，将雨水由雨水口、雨水管有组织地排到室外地面或室内地下排水系统。按照雨水管的位置，有组织排水分为外排水和内排水。6.3平屋顶构造3 3.平屋顶的防水平屋顶的防水p1.柔性防水屋面1)卷材防水屋面 用防水卷材和胶结材料分层粘贴形成防水层的屋面，
9、具有优良的防水性和耐久性，因而被广泛采用。a:卷材防水屋面的基本构造结构层：通常为预制或现浇钢筋混凝土屋面板，要求具有足够的强度和刚度。找坡层：通常在结构层上铺1：(68)的水泥焦渣或水泥膨胀蛭石等。找平层：找平层一般用1：2.51：3的水泥沙浆作1530mm厚，或用1520mm 的C20细石混凝土和沥青砂浆来作，厚度视卷材的种类而定。6.3平屋顶构造结合层：油毡卷材、聚氯乙烯卷材及自粘型彩色三元乙丙复合卷材用冷底子油在水泥砂浆找平层上喷涂一至二道；三元乙丙橡胶卷材则采用聚氨酯底胶；氯化聚乙烯橡胶卷材需用氯丁胶乳等。防水层：防水层是由胶结材料与卷材粘合而成，卷材连续搭接，形成屋面防水的主要部分
10、。保护层：A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。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；彩色三元乙丙复合卷材防水层直接用CX-404胶粘结，不需另加保护层。B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6.3平屋顶构造a a不上人屋面做法不上人屋面做法 b b上人屋面做法上人屋面做法6.3平屋顶构造b:卷材防水屋面细部构造 屋顶细部是指屋面上的泛水、天沟、雨水口、檐口、变形缝等部位。6.3平屋顶构造泛水构造 檐口构造雨水口构造（a a）直管式雨水口）直管式雨水口 (b(b）弯
11、管式雨水口）弯管式雨水口6.3平屋顶构造a a屋面出入口构造屋面出入口构造 b屋面检修孔构造屋面检修孔构造屋面检修孔、屋面出入口构造 p2.刚性防水屋面刚性防水屋面是指以刚性材料作为防水层的屋面，如防水砂浆、细石混凝土、配筋细石混凝土防水屋面等。1)刚性防水屋面的构造层次及做法结构层：一般应采用现浇或预制装配的钢筋混凝土屋面板。找平层：通常应在结构层上用20mm厚1：3水泥砂浆找平。隔离层：隔离层可采用纸筋灰、低强度等级砂浆或薄砂层上干铺一层油毡等。防水层：常用配筋细石混凝土防水屋面的混凝土强度等级应不低于C20，其厚度宜不小于40mm，双向配置46.5钢筋，间距为100200mm的双向钢筋网
12、片。6.3平屋顶构造2)刚性防水屋面细部构造6.3平屋顶构造屋面分格缝（a)a)女儿墙泛水女儿墙泛水 （b)b)高低屋面变形缝泛水高低屋面变形缝泛水泛水构造6.3平屋顶构造自由落水挑檐口挑檐沟外排水檐口弯管式雨水口6.3平屋顶构造4 4.平屋顶的保温与隔热平屋顶的保温与隔热p1.平屋顶的保温1）保温材料类型（1）散料类：常用炉渣、矿渣、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。（2）整体类：是指以散料作骨料，掺入一定量的胶结材料，现场浇筑而成。如水泥炉渣、水泥膨胀蛭石、水泥膨胀珍珠岩及沥青膨胀蛭石和沥青膨胀珍珠岩等。（3）板块类：是指利用骨料和胶结材料由工厂制作而成的板块状材料，如加气混凝土、泡沫混凝土、膨胀蛭
13、石、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等块材或板材等。保温材料的选择应根据建筑物的使用性质、构造方案、材料来源、经济指标等因素综合考虑确定。6.3平屋顶构造C：保温层与结构层结合6.3平屋顶构造p2.平屋顶的隔热 主要的构造做法有：屋顶间层通风隔热、屋顶蓄水隔热、屋顶植被隔热、屋顶反射阳光隔热等。a:通风隔热屋面：通风层设在防水层之上，其做法很多，如下图为架空通风隔热屋面构造，其中以架空预制板或大阶砖最为常见。a)a)架空预制板（或大阶砖）；架空预制板（或大阶砖）；(b)(b)架空混凝土山形板；架空混凝土山形板；(c)(c)架空钢丝网水泥板；架空钢丝网水泥板；(d)(d)倒槽板上铺小青瓦；倒槽板上铺小青瓦；
14、(e)(e)钢筋混凝土半圆拱；钢筋混凝土半圆拱；(f)1/4(f)1/4厚砖拱厚砖拱6.3平屋顶构造2）蓄水隔热屋面6.3平屋顶构造3）种植隔热屋面1 1.平瓦屋顶构造平瓦屋顶构造平瓦屋顶是目前常用的一种形式。平瓦外形是根据排水要求而设计的，如下图所示。平瓦屋顶根据用材不同和构造不同有：冷摊瓦屋顶、木望板平瓦屋顶和钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋顶三种做法。6.4坡屋顶构造1)冷摊瓦屋顶冷摊瓦屋顶是在檩条上钉椽条，在椽条上钉挂瓦条并直接挂瓦。木椽截面尺寸一般40mm60mm 或50mm50mm，其间距为400mm 左右。挂瓦条截面尺寸一般为30mm30mm，中距300mm400mm。2)木望板瓦屋顶 木
15、望板瓦屋顶是在檩条上铺钉15mm20mm厚的木望板(亦称屋顶板)，木望板可采取密铺法或稀铺法(望板间留 20mm 左右宽的缝)，在木望板上铺设保温材料，再平行于屋脊方向铺卷材，再设置截面10mm30mm、中距500mm 的顺水条，然后在顺水条上面设挂瓦条并挂瓦，挂瓦条的截面和间距与冷摊瓦屋顶相同。6.4坡屋顶构造 a a冷摊瓦屋顶冷摊瓦屋顶 b b木望板瓦屋顶木望板瓦屋顶6.4坡屋顶构造3)钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋顶4)钢筋混凝土板瓦屋顶5)平瓦屋顶细部构造6.4坡屋顶构造纵墙檐口构造天沟和斜沟构造6.4坡屋顶构造 硬山檐口硬山檐口悬山檐口悬山檐口2 2.彩色压型钢板屋顶构造彩色压型钢板屋顶构造
16、p1.单层彩色压型钢板屋顶屋顶板与檩条的连接采用各种螺钉、螺栓等紧固件，把屋顶板固定在檩条上。螺钉一般在屋顶板的波峰上。当屋顶板波高超过35mm 时，屋顶板先应连接在铁架上，铁架再与檩条相连接。6.4坡屋顶构造p2.保温夹心彩色压型钢板屋顶保温夹心板是由彩色涂层钢板作表层，聚苯乙烯泡沫塑料或硬质聚氨酯泡沫作芯材，通过加压加热固化制成的夹心板，是具有防寒、保温、体轻、防水、装饰、承力等多种功能的高效结构材料，主要适用于公共建筑、工业厂房的屋顶。6.4坡屋顶构造1 1.顶棚的构造组成顶棚的构造组成顶棚一般由吊杆、龙骨和面层三部分组成。p1.吊杆：吊杆又称吊筋，顶棚通常是借助吊杆悬吊在楼板结构上，有
17、时也可以不用吊杆而将龙骨直接固定在梁或墙上。p2.龙骨：龙骨是用来固定面层并承受其重量的基层骨架，通过吊杆连接于屋顶之下。p3.面层：面层根据材料和构造不同，有各种人造板和金属板之分。U U 型龙骨型龙骨 铝合金条板吊顶龙骨铝合金条板吊顶龙骨6.5顶棚装饰构造2 2.顶棚的构造分类顶棚的构造分类 顶棚根据采用材料、装修标准以及防火要求的不同有木龙骨吊顶和金属龙骨吊顶。p1.木龙骨吊顶1)吊杆与屋顶的连接 6.5顶棚装饰构造2)木龙骨吊顶的构造 吊筋间距一般为900mm1000mm。吊筋下固定主龙骨，主龙骨间距不大于1500mm，次龙骨垂直于主龙骨单向布置，次龙骨间距根据装饰面层的规格确定，间距
18、通常为400、450mm、500mm、600mm。6.5顶棚装饰构造p2.金属龙骨吊顶1)钢板网抹灰吊顶 钢板网抹灰吊顶的主龙骨多为型钢，其型号和间距应视荷载大小而定，次龙骨一般为角钢，在次龙骨下加铺一道钢筋网，再铺设钢板网抹灰。6.5顶棚装饰构造2)装饰面板吊顶 金属龙骨装饰面板吊顶主要由金属龙骨基层与装饰面板所构成。（1）金属龙骨的排列构造：金属龙骨的排列布置方式是根据装饰面层的要求效果确定的，对应面层板缝的密缝、离缝和面板的排列错缝、对缝形成不同的布置方式。U 型龙骨吊顶6.5顶棚装饰构造(a)(a)吊顶示意图吊顶示意图 (b)(b)平面布置平面布置 T T型龙骨吊顶型龙骨吊顶 金属扣板
19、龙骨金属扣板龙骨(条板条板)吊顶吊顶6.5顶棚装饰构造（2）装饰面板与龙骨的连接构造：装饰面板与U 型龙骨的连接可用沉头自攻螺钉或胶粘剂固定在次龙骨、小龙骨或龙骨横撑上，如下图所示。6.5顶棚装饰构造 装饰面板与T 型龙骨的连接，多放置在T 龙骨的翼缘上，如下图所示。6.5顶棚装饰构造 金属方板与龙骨的连接构造金属方板与龙骨的连接构造 金属条板与龙骨的连接构造金属条板与龙骨的连接构造6.5顶棚装饰构造本章小结：p1.屋顶按外形分坡屋顶、平屋顶和其它形式的屋顶。坡屋顶的坡度一般大于10%，平屋顶的坡度小于5%。其它形式的屋顶则外形多样，坡度随外形变化。屋顶按屋面防水材料分为柔性防水屋面、刚性防水
20、屋面、涂膜防水屋面、瓦屋面四类。p2.屋顶设计的主要任务是解决好防水、保温隔热、坚固耐久、造型美观等问题。p3.屋顶排水设计的主要内容是：确定屋面排水坡度的大小和坡度形成的方法；选择排水方式和屋顶剖面轮廓线；绘制屋顶排水平面图。单坡排水的屋面宽度控制在1215m以内。每个雨水管可排除约200m2的屋面雨水，其间距控制在30m以内。矩形天沟净宽不小于200mm，天沟纵坡最高处离天沟上口的距离不小于120mm，天沟纵向坡度取0.5%1%。p4.卷材防水屋面下面须做找平层，上面应做保护层，上人屋面用地面作保护层。保温层铺在防水层之下时须在其下加隔汽层，铺在防水层之上时则不加，但必须选用不透水的保温材
21、料。卷材防水屋面的细部构造是防水的薄弱部位，包括泛水、天沟、雨水口、檐口、变形缝等。p5.混凝土刚性防水屋面主要适用于我国南方地区。为了防止开裂，应在防水层中加钢筋网片，设置分格缝，在防水层和结构层之间加铺隔离层。分格缝应设在屋面板的支承端，屋面坡度的转折处，泛水与立墙的交接处。分隔缝之间的距离不应超过6m。泛水、分隔缝、变形缝、檐口、雨水口等细部的构造须有可靠的防水措施。p6.涂膜防水屋面的构造要点类同于卷材防水屋面。p7.瓦屋面的承重结构有屋架搁檩、山墙搁檩、梁架搁檩三种形式。平瓦屋面基层有冷摊瓦做法、木望板做法、挂瓦板、钢筋混凝土板做法。全属瓦屋面、彩色压型钢板瓦屋面自重轮、强度高，可用于各种屋面。p8.吊顶棚由木质或金属龙骨组成基层，用抹灰、木质钢材、矿物板材、金属板材等做层面。主龙骨间距和吊顶间距控制在11.2m左右，次龙骨间距控制在0.40.6m。p9.采用导热系数不大于0.25的材料做保温层。平屋顶的保温层可铺在结构层上，坡屋顶的保温层可铺在瓦材下面或吊顶棚上面。屋顶隔热降温的主要方法有：架空间层通风、蓄水降温、屋面种植、反射降温。本章小结6.6