房屋建筑学第09章屋顶1.ppt

第9章屋顶 第一节屋顶类型与设计要求 一 屋顶的作用屋顶是房屋最上层的覆盖部分 它有三个作用 一是防御自然界的风 雨 雪 太阳辐射热和冬季低温等的影响 二是承受作用于屋顶上的风荷载 雪荷载和屋顶自重等荷载 三是美观 二 设计要求1 强度和刚度要求首先要有足够的强度以承受作用于其上的各种荷载的作用 其次要有足够的刚度 防止过大的变形导致屋面防水层开裂而渗水 2 防水排水要求屋顶防水排水是屋顶构造设计应满足的基本要求 在屋顶的构造设计中 主要是依靠 防 和 排 的共同作用来完成防水要求的 3 保温隔热要求屋顶作为建筑物最上层的外围护结构 应具有良好的保温隔热的性能 在严寒和寒冷地区 屋顶构造设计应主要满足冬季保温的要求 尽量减少室内热量的散失 在温暖和炎热地区 屋顶构造设计应主要满足夏季隔热的要求 避免室外高温及强烈的太阳辐射对室内生活和工作的不利影响 4 美观要求提高建筑物的整体美观效果 是建筑设计中不容忽视的问题 三 屋顶的类型1 平屋顶平屋顶通常是指屋面坡度小于5 的屋顶 常用坡度范围为2 3 2 坡屋顶坡屋顶通常是指屋面坡度大于10 的屋顶 常用坡度范围为10 60 3 其他形式的屋顶如拱结构 薄壳结构 悬索结构和网架结构等 这类屋顶一般用于较大体量的公共建筑 四 屋顶坡度的表示方法屋顶坡度的常用表示方法有斜率法 百分比法和角度法三种 斜率法是以屋顶高度与坡面的水平投影长度之比表示 可用于平屋顶或坡屋顶 百分比法是以屋顶高度与坡面的水平投影长度的百分比表示 多用于平屋顶 角度法是以倾斜屋面与水平面的夹角表示 多用于有较大坡度的坡屋顶 目前在工程中较少采用 第二节屋顶排水设计 一 平屋顶坡度的形式屋顶排水坡度的形式主要有材料找坡和结构找坡两种 材料找坡 又称垫置坡度或填坡1 定义 指将屋面板象楼板一样水平搁置 然后在屋面板上采用轻质材料铺垫而形成屋面坡度的一种做法 2 坡度 材料找坡坡度宜为2 左右 找坡材料最薄处一般应不小于30mm厚 3 优点 可以获得水平的室内顶棚面 空间完整 便于直接利用 4 缺点 找坡材料增加了屋面自重 如果屋面有保温要求时 可利用屋面保温层兼作找坡层 目前这种做法被广泛采用 结构找坡 又称搁置坡度或撑坡1 定义 将屋面板倾斜地搁置在下部的承重墙或屋面梁及屋架上而形成屋面坡度的一种做法 2 特点 这种做法不需另加找坡层 屋面荷载小 施工简便 造价经济 但室内顶棚是倾斜的 故常用于室内设有吊顶棚或室内美观要求不高的建筑工程中 二 屋顶的排水方式屋顶的排水方式分为无组织排水和有组织排水两大类 无组织排水不用天沟 雨水管等导流雨水 故又称自由落水 无组织排水一般适用于低层建筑 少雨地区建筑及积灰较多的工业厂房 有组织排水用天沟 雨水管等导流雨水 有内排水 外排水之分 1 外排水 雨水管置于室外 外排水是建筑中优先考虑选用的一种排水方式 根据檐口的做法 有组织外排水又分为檐沟外排水 女儿墙外排水 女儿墙檐沟外排水等多种形式 檐沟的纵向排水坡度一般为0 5 1 雨水管 檐沟 暗管外排水 明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 2 内排水 雨水管置于室内 内排水是在大面积多跨屋面 高层建筑以及有特殊需要时常采用的一种排水方式 这种方式会使雨水经雨水口流入室内雨水管 再由地下管道将雨水排至室外排水系统 在严寒地区不适宜用外排水 因室外的雨水管有可能使雨水结冻 而处于室内的雨水管则不会发生这种情况 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 这种方案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 不影响走廊两旁的房间 在两跨交界处也常常需要设置内天沟来汇集低跨屋面的雨水 高低跨可共用一根雨水管 高低跨内排水 第三节屋顶防水构造 平屋顶防水主要有 1 铺贴卷材柔性防水2 整浇混凝土刚性防水 一 柔性防水屋面柔性防水屋面是将柔性的防水卷材与粘结剂结合 形成连续致密的构造层来防水的一种屋顶 卷材防水屋面由于其防水层具有一定的延伸性和适应屋面变形的能力 所以被称作柔性防水屋面 也称卷材防水屋面 第三节平屋顶防水构造平屋顶防水主要有铺贴卷材柔性防水和整浇混凝土刚性防水两类 1 柔性防水屋面的基本构造层次 1 结构层通常为预制或现浇的钢筋混凝土屋面板 2 找坡层这一层只有当屋面采用材料找坡时才设 通常的做法是在结构层上铺垫1 6 8 水泥焦渣或水泥膨胀蛭石等轻质材料来形成屋面坡度 3 找平层防水卷材应铺贴在平整的基层上 否则卷材会发生凹陷或断裂 所以在结构层或找坡层上必须先做找平层 找平层可选用水泥砂浆 细石混凝土等 4 结合层以油毡卷材为例 为了使第一层热沥青能和找平层牢固地结合 须涂刷一层既能和热沥青粘合 又容易渗入水泥砂浆找平层内的稀释沥青溶液 俗称冷底子油 另外 为了避免油毡层内部残留的空气或湿气 在太阳的辐射下膨胀而形成鼓泡 导致油毡皱折或破裂 应在油毡防水层与基层之间设有蒸汽扩散的通道 故在工程实际操作中 通常将第一层热沥青涂成点状 俗称花油法 或条状 然后铺贴首层油毡 5 防水层防水卷材有沥青防水卷材 高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材等 铺贴卷材应采用搭接法 上下搭接不小于70mm 左右搭接不小于100mm 6 保护层因油毡防水层表面为黑色 容易吸热 夏天在太阳辐射下 表面温度可达60 80 致使油毡和沥青加速老化 甚至使沥青溶化流淌 油毡的软化点为40 60 油毡下滑 搭接脱节而渗漏 如果在防水层上加设浅颜色 吸热性差的材料 可对油毡防水屋面起到保护的作用 豆石保护层 也称绿豆沙 即粒径为3 5mm的粗沙 铝银粉保护层不仅可降低屋顶表面温度 还有利于排水混凝土保护层在油毡上浇筑30 40mm厚的细石混凝土 多用于上人屋面 块材保护层铺设混凝土板 大阶砖 缸砖等 多用于上人屋面架空保护层用砖砌筑砖墩 上面用砂浆铺设混凝土板 适用于隔热降温的不上人屋面 2 柔性防水屋面的细部构造 1 泛水构造泛水系屋面防水层与垂直屋面凸出物交接处的防水处理 突出于屋面之上的女儿墙 烟囱 楼梯间 变形缝 检修孔 立管等的壁面与屋顶的交接处是最容易漏水的地方 必须将屋面防水层延伸到这些垂直面上 形成立铺的防水层 称为泛水 注意 1 铺贴泛水处的卷材应采取满粘法 油毡在垂直墙面上的铺设方法也是水泥砂浆抹光加冷底子油 2 泛水应有足够的高度 防水油毡在墙上至少需要上翻250mm 并加铺一层卷材 3 屋面与立墙交接处应做成弧形 使卷材紧贴于找平层上 而不致出现空鼓现象 同时防止油毡直角折曲 4 做好泛水的收头固定 2 檐口构造柔性防水屋面的檐口构造有无组织排水挑檐和有组织排水挑檐沟及女儿墙檐口等 挑檐和挑檐沟构造都应注意处理好卷材的收头固定 檐口饰面并做好滴水 女儿墙檐口构造的关键是泛水的构造处理 其顶部通常做混凝土压顶 并设有坡度坡向屋面 直管式雨水口 弯管式雨水口 变形缝 变形缝 屋顶检修孔 屋顶出入口构造 二 刚性防水屋面 1 材料 细石混凝土作防水层的屋面 2 优点 是构造简单 施工方便 造价较低 3 缺点 是易开裂 对气温变化和屋面基层变形的适应性较差 4 适用范围 多用于我国南方地区防水等级为 级的屋面防水 也可用作防水等级为 级的屋面多道设防中的一道防水层 5 不适用于受较大震动或冲击及坡度大与15度的房屋 屋面分格缝实质上是在屋面防水层上设置的变形缝 其目的在于 防止温度变形引起防水层开裂 防止结构变形将防水层拉坏 因此屋面分格缝的位置应设置在温度变形允许的范围以内和结构变形敏感的部位 结构变形敏感的部位主要是指装配式屋面板的支承端 屋面转折处 现浇屋面板与预制屋面板的交接处 泛水与立墙交接处等部位 分格缝的构造要点 防水层内的钢筋在分格缝处应断开 屋面板缝用浸过沥青的木丝板等密封材料嵌填 缝口用油膏等嵌填 缝口表面用防水卷材铺贴盖缝 卷材的宽度为200 300mm 坡檐口构造 第四节坡屋顶的结构 一 坡屋顶的承重结构类型 1 硬山搁檩即山墙承重住宅等建筑横墙间距较小 可以把横墙上部砌成三角形 直接搁置檩条以支承屋顶荷载 叫做硬山搁檩 这种承重方式一般适合于多数开间相同且并列的房屋 如住宅 旅馆 宿舍等 2 屋架常用的屋架形式为三角形桁架 屋架承重是指利用建筑物的外纵墙或柱支承屋架 然后在屋架上搁置檩条来承受屋面重量的一种承重方式 见图6 28 屋架承重系统和硬山搁檩相比 可以省去承重的横墙 使房屋内部空间划分的灵活性增大 能有一个较大的使用空间 这种承重方式多用于要求有较大空间的建筑 如食堂 教学楼等 a 木屋架 b 钢木屋架 c 预应力钢筋混凝土屋架 d 芬式钢屋架 e 梭形轻钢屋架屋架形式 a 圆木檩条 b 方木檩条 c 槽钢檩条 d e f 混凝土檩条 檩条 a 四坡顶的屋架 b T形交接处屋顶之一 c T形交接处屋顶之二 d 转角屋顶承重结构布置 二 坡屋顶的屋面做法 一 平瓦屋面平瓦有水泥瓦与土瓦两种 在坡屋顶中 平瓦应用广泛 常用的平瓦屋面构造有以下三种 1 冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面是在屋架上弦上或椽木 椽条上直接钉挂瓦条 在挂瓦条上挂瓦 这种作法的缺点是瓦缝容易渗漏 屋顶的保温效果差 但由于构造简单 造价低 省木材 故采用较为广泛 a 平瓦 b 脊瓦平瓦 冷摊瓦屋顶木望板瓦屋顶 导水 传统平瓦屋面构造层次 2 屋面板平瓦屋面屋面板平瓦屋面在檀条或椽条上钉屋面板 屋面板上钉顺水条和挂瓦条挂瓦的屋面 3 钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面用钢筋混凝土挂瓦板搁置在横墙或屋架上 可以代替檀条 屋面板和挂瓦条 并能得到平整的底面 a 挂瓦板屋顶的剖面之一 b 挂瓦板屋顶的剖面之二 c 挂瓦板屋顶的剖面之三 d 双肋板 e 单肋板 f F板钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋顶 a 木条挂瓦 b 砂浆贴瓦 c 砂浆贴面砖钢筋混凝土板瓦屋顶 现浇钢砼坡屋面铺传统屋面瓦 现浇钢砼坡屋面铺贴沥青瓦 沥青瓦 现浇钢砼坡屋顶钢板瓦防水 现代建筑坡屋顶防水构造选择 二 波形石棉水泥瓦屋面波形瓦包括石棉水泥瓦 木质纤维瓦 钢丝网水泥瓦等 其中石棉水泥瓦应用较广 三 小青瓦屋面小青瓦屋面在我国传统房屋中采用较多 目前有些地区仍然采用 三 坡屋顶的细部构造 1 山墙双坡屋顶的山墙有悬山和硬山两种作法硬山檐口是指山墙高出屋面的构造做法 在山墙与屋面交接处应做好泛水处理 悬山檐口是指屋面挑出山墙的构造做法 其构造一般是将檩条挑出山墙 再用木封檐板 也称博风板 封住檩条端部 a 砖砌挑檐 b 椽条外挑 c 挑檐木置于屋架下 d 挑檐木置于承重横墙中 e 挑檐木下移 f 女儿墙包檐口纵墙檐口 a 小青瓦泛水 b 水泥石灰麻刀砂浆泛水硬山檐口 四 平瓦屋面细部构造平瓦屋面应做好檐口 天沟 屋脊等部位的细部处理 1 檐口构造檐口分为纵墙檐口和山墙檐口 纵墙檐口纵墙檐口根据造型要求做成挑檐或封檐 a b 悬山檐口 2 斜脊与斜天沟坡屋面两协屋面相交形成的阳角叫斜脊 阴角叫斜天沟 斜天沟一般用镀锌铁皮固定在天沟屋面板上作为防水层 铁皮的边缘卷起钉在木条或挂瓦条上 卷起的作用是防止溢水 a b c 天沟和斜沟 第五节吊顶装饰构造 一 吊顶的设计要求 h1决定于 a 吊顶面水平 土建误差 隐蔽框架梁b 设备管线的布置c 检修要求 吊顶内净空1500以上 如影剧院等 2 吊顶应保证足够的净空高度 1 吊顶应满足相应的承载要求 自重 上人与不上人 安装设备 一 吊顶的设计要求 3 防火要求 我国 建筑内部装修设计防火规范 GB50222 95规定吊顶材料必须是不燃或难燃材料 4 满足音响 照明要求 5 装饰 美化建筑空间 造型 材质 色彩 6 便于工业化施工 优先选用干作业 二 吊顶的形式 三 吊顶的构造组成 基层 吊筋 龙骨承重 面层 面板及装饰面层满足功能要求 装饰美观 三 吊顶的构造组成 一 基层的构造1 基层按材料分类 木基层金属基层 轻钢 铝合金 2 基层的构造层次 吊筋主龙骨次龙骨 横撑 间距 龙骨 吊筋 材料 木 50 x50方木钢筋 6 8 间距900 1500铜丝 双股18号铜丝 用于轻质吊顶 与楼板的连接方式 吊筋直接插入板缝 C20细石混凝土灌缝楼板底面设置预埋件 勾挂 焊接 绑扎 用膨胀螺栓固定通长角钢或直接与钢吊筋焊接钻孔打木楔固定通长木条 方木吊筋与通长木条钉接 与楼板的连接方式 吊筋直接插入板缝 C20细石混凝土灌缝楼板底面设置预埋件 勾挂 焊接 绑扎 用膨胀螺栓固定通长角钢或直接与钢吊筋焊接钻孔打木楔固定通长木条 方木吊筋与通长木条钉接 与土建交叉 二次装修做法 龙骨 注 主龙骨间距 承重 次龙骨间距 吊顶造型 面板规格 二 面层类型抹灰面层 板条抹灰 钢丝网抹灰 植物板材 2440 x1220 胶合板 饰面胶合板 榉木 枫木 胡桃木 细木工板 刨花板 纤维板 矿物板材 石膏板 2440 x1220 纸面 无纸面 矿棉板 400 500 600的方形板 金属板材 薄壁钢板 铝板 铝塑板 塑料扣板 防水 防腐其它 玻璃 镜面 织物类 三 吊顶的构造组成 二 金属基层吊顶的构造做法 四 吊顶的构造做法 轻钢龙骨石膏板吊顶T型铝合金龙骨矿棉板吊顶金属板材吊顶 T型铝合金龙骨矿棉板吊顶 四 吊顶的构造做法 三 吊顶的其它细部构造 灯具安装及照明处理空调送 回风口消防设施 灯具安装及照明处理 1 吸顶式安装 灯具需与龙骨连接2 日光灯带3 暗槽式照明 钉挂类面层常用的施工工艺 分为安装内骨架 铺钉表层面材及表面处理等三个步骤 吊顶的施工工艺 安装吊顶龙骨 龙骨系统包括吊筋和龙骨两部分 龙骨本身又可分为主龙骨和次龙骨 可使用木质材料或轻钢龙骨 轻钢龙骨为成品 构件之间还有许多配套使用的连接件 吊筋可以在楼板施工的过程中预留 如果楼板状况允许 也可用膨胀螺栓直接打入楼板底部固定 安装吊顶面板 连接方式有钉入式 搁置式和卡接式等 轻钢龙骨 纸面石膏板吊顶 卡接式金属吊顶 第六节平屋顶的保温与隔热 一 平屋顶的保温北方地区冬季采暖时 室内温度高于室外温度 室内热量将通过围护结构向室外散失 围护结构必须有足够的保温能力 以使室内热量不致散失太快 同时也应避免围护结构内表面产生凝结水 一般屋顶的结构层和防水层不能满足保温要求 因而要加设保温层 保温层的保温材料 一般多选用容重轻的多孔松散材料 如膨胀珍珠岩等 但在松散材料上抹水泥砂浆找平层较困难 为了解决这个问题 应在保温层上部掺入少量水泥 白灰等材料 做成40mm左右的轻混凝土层 再在这一层上抹水泥砂浆找平层 隔汽层在北方采暖地区 冬季室内的湿度比室外大 室内水蒸汽将向室外渗透 在屋顶中 当水蒸汽透过结构层进入保温层后 会使保温层含水率增加 导热系数也随之增大 致使保温能力下降 又由于保温层上面的防水层是不透气的 保温层中的水分不能散失 保温层会逐渐随着水分的增加而失去保温作用 处理方法是在保温层下设置隔蒸汽层 简称隔汽层 以防止室内水蒸汽进入保温层内 一般情况下保温层设在结构层之上 防水层之下 所以隔汽层的做法 一般是在结构层上做找平层 然后根据不同需要可涂一层沥青 也可铺一毡两油或二毡三油 在设置隔气层的同时 为了排除进入保温层的水蒸气 要设置排气道 在屋顶上做排气孔 1 隔汽层下设透气层即在结构层和隔汽层之间设一透气层 使室内透过结构层的蒸汽得以流通扩散 并设置相应出风口 把余压排泄出去 透气层的构造处理可用前面所述卷材与基层的结合构造 如花油法等 1 14片 透气层的出风口一般设在檐口或靠女儿墙根部 保温层设透气槽 内填软质保温材