房屋构造与维护管理 7屋顶[武汉理工]

学习目标 掌握 屋面排水设计的基本原理 卷材防水 涂膜防水和刚性防水等平屋面及平瓦 油毡瓦和金属板材等坡屋面的基本构造和细部构造 理解 屋顶设计的基本要求 平屋面构造做法的基本原理 坡屋面构造做法的基本原理了解 屋顶的分类 平屋面和坡屋面保温隔热构造做法 第七章屋顶 本章内容 第一节概述第二节卷材防水屋面第三节涂膜防水屋面第四节刚性防水屋面第五节瓦屋面第六节屋顶的保温与隔热 第一节概述 一 屋顶的类型 一 屋顶按其外形分类分为平屋顶 坡屋顶 其它形式的屋顶 1 平屋顶 排水坡度不大于10 的屋顶 排水坡度为2 5 不上人常用2 3 上人常用1 2 如图7 1所示 2 坡屋顶 指屋面排水坡度在10 以上的屋顶 如图7 2所示 3 曲屋顶 曲屋顶一般用于大跨度公共建筑中 如图7 3所示 图7 3曲面屋顶形式 二 按保温隔热功能划分可分为保温隔热屋面和非保温隔热屋面 三 按防水层位置划分可分为正置式屋面和倒置式屋面 四 按屋面使用功能划分可分为非上人屋面 上人屋面 绿化种植屋面 蓄水屋面 停车 停机屋面 运动场所屋面等 五 按采用的防水材料划分可分为卷材防水屋面 涂膜防水屋面 瓦屋面 金属板材屋面 刚性混凝土防水屋面等 二 屋顶的设计要求 一 功能要求坚固耐久 防水排水 保温隔热 抵御侵蚀等使用功能 二 结构要求有足够的强度承受自重和作用在其上的荷载 以保证结构安全 有一定的刚度 防止因结构应力变形引起防水层开裂 漏水 三 美观要求 三 屋面的排水设计 一 屋面坡度的选择屋面排水坡度主要受防水材料 屋面构造及当地气象条件等因素的影响 常用屋面最小排水坡度见表7 2 坡度的形成1 材料找坡又叫垫置坡度 是将屋面板水平搁置 然后在上面铺设炉渣等轻质材料或保温层形成坡度 如图7 4 a 所示 2 结构找坡又叫搁置坡度 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 如图7 4 b 所示 单坡跨度大于9m的屋面宜作结构找坡 坡度不应小于3 如图7 4屋面坡度的形成 表7 2屋面最小坡度 a 建筑找坡 b 结构找坡图7 4屋面坡度的形成 二 排水的方式确定屋面排水方式分为无组织排水和有组织排水 1 无组织排水将屋顶沿外墙挑出 形成挑檐 雨水经挑檐自由下落至室外地坪的排水方式 又称自由落水 2 有组织排水 通过排水装置 有组织地将雨水排到室外地面或室内地下排水系统 排水装置包括天沟 雨水口 雨水管等 1 外排水 挑檐沟外排水 女儿墙外排水 女儿墙挑檐沟外排水 暗管外排水等 2 内排水 中间天沟内排水 高低跨内排水等 如图7 5有组织排水 图7 5有组织排水 三 排水区域的划分 排水区域划分要均匀 每个雨水管负担不宜超过200m2 雨水口的间距在18m 24m之间 如图7 6屋面排水组织所示 四 屋面上建筑构件的构造设计1 天沟 檐沟如图7 7所示2 雨水口 水平雨水口 垂直雨水口两种 如图7 8所示 3 雨水管 常采用75MM 100MM的铸铁管 PVC管和镀锌铁皮管等 五 细部节点的构造设计GB50345 2004 屋面工程技术规范 规定 对檐口 泛水等部位 要有构造设计详图 对高低跨 变形缝处要有防水层细部构造 图7 6屋面排水组织示例图7 7天沟构造 图7 8雨水口 第二节卷材防水屋面一 防水材料 一 沥青防水卷材 油毡 二 高聚物改性沥青防水卷材 三 合成高分子防水卷材 四 金属防水卷材 五 基层处理剂及胶粘剂1 冷底子油2 卷材基层处理剂3 胶粘剂 二 卷材防水层屋面构造 一 基本构造 卷材防水屋面其典型构造层次如图7 9卷材防水屋面所示 有正置式屋面 倒置式屋面 具体构造层次 根据设计要求而定 1 结构层 2 找坡找平层 3 隔气层 4 保温隔热层5 结合层6 卷材防水层 a 正置式屋面 b 倒置式屋面图7 9卷材防水屋面构造层次示意图 1 卷材与基层粘贴的方式 满粘法 空铺法 点粘法 如图7 10 a 所示 条粘法 如图7 10 b 2 粘贴卷材的方法 热粘法 冷粘法 热熔法 自粘法 焊接法 图7 10卷材与基层粘贴 3 卷材的铺贴方向和搭接一般在平屋顶上的防水层需三毡四油 重要部位和严寒地区需四毡五油 平行于屋脊的搭接缝 应顺流水方向搭接 垂直于屋脊的搭接缝 应顺年最大频率风向搭接 上下层及相邻两幅卷材的搭接缝应错开 如图7 11卷材的搭接 图7 11卷材的搭接 7 保护层 不上人屋面的保护层可采用浅色涂料 铝箔 粒砂 块体材料 水泥砂浆 细石混凝土等材料 水泥砂浆 细石混凝土保护层应设分格缝 上人屋面的保护层具有保护防水层和兼做上人屋面地面面层的双重作用 应在防水层和屋顶地面间作隔离层 以避免它们之间因相互变形引起的渗漏 隔离层材料一般用低标号砂浆 石灰浆 纸筋灰 纤维布等 二 细部构造1 天沟 檐沟 檐口防水构造 1 天沟 檐沟应增铺附加层 如图7 12 7 13 7 14 2 高低跨内排水天沟与立墙交接处 如图7 14 3 无组织排水檐口 如图7 13 a 如图7 13 b 所示 图7 12屋面檐沟图7 14高低屋面变形缝 a 无组织排水檐口 b 坡檐口图7 13屋面檐口 2 泛水构造 1 铺贴泛水处的卷材应采用满粘法 墙体为砖墙时 如图7 15a 如图7 15b 墙体为混凝土时 卷材收头可采用金属压条钉压 并用密封材料封固 如图7 15c 2 泛水宜采取隔热防晒措施 a b 图7 15屋面泛水 c图7 15屋面泛水 3 变形缝 如图7 16 4 落水口 如图7 17a和图7 17b 5 伸出屋面管道 如图7 18 6 屋面出入口 垂直出入口的防水层收头 应压在混凝土压顶圈下 如图7 19a 水平出入口防水层收头 应压在混凝土踏步下 防水层的泛水应设护墙 如图7 19b 图7 16屋面变形缝 图7 17落水口 a 出屋面管道 b 屋面排气管道图7 18伸出屋面管道 a 屋面垂直出入口 b 屋面水平出入口图7 19屋面出入口 第三节涂膜防水屋面 一 防水材料 一 沥青基防水涂料 二 高聚物改性沥青防水涂料 三 合成高分子防水涂料水乳型或溶剂型防水涂料 四 胎体增强材料常用的材料有聚酯无纺布 化纤无纺布 玻纤网格布等材料 二 涂膜防水屋面构造 一 基本构造涂膜防水屋面的典型构造层次 如图7 20涂膜防水屋面构造 a 正置式涂膜屋面 b 倒置式涂膜屋面 a 正置式涂膜屋面 b 倒置式涂膜屋面图7 20涂膜防水屋面构造 1 找平层 突出屋面结构的交接处 转角处均应做成坡度 圆弧 水落口周围应做成略低的凹坑 设置的分格缝 2 结合层3 涂膜防水层防水涂膜分遍分层涂布 先涂布的涂料干燥后 方可涂布后一遍涂料 且两遍涂料的涂布方向应相互垂直 4 保护层保护层材料可采用细砂 云母 蛭石 浅色涂料 水泥砂浆 块体材料或细石混凝土等 二 细部构造1 檐口 如图7 21屋面檐口2 天沟 檐沟 图7 22屋面天沟 檐沟3 泛水 如图7 23 突出屋面的构件的泛水处理方法与此相同 4 变形缝 缝内应填充泡沫塑料 其上放衬垫材料 并用卷材封盖 顶部应加扣混凝土盖板或金属盖板 如图7 24 5 其它 水落口 伸出屋面管道 垂直和水平出入口等处的防水构造 参照卷材防水屋面的细部做法 图7 21屋面檐口 图7 22屋面天沟 檐沟 图7 23屋面泛水 图7 24屋面变形缝 第四节刚性防水屋面 利用刚性防水材料作防水层的屋面 防水材料主要有普通细石混凝土 补偿收缩混凝土 纤维混凝土 预应力混凝土等 一 刚性防水屋面的构造 一 基本构造 如图7 25 1 结构层 现浇或预制的钢筋混凝土板 结构层要有足够的强度和刚度 满足承载和抵抗变形扥要求 2 找平层 在结构层上20mm厚1 3的水泥砂浆找平 3 隔离层 在结构层与刚性防水层之间增加一层低强度砂浆 卷材 塑料薄膜等材料 以减少因结构变形引发开裂 当防水层中加有膨胀剂时 可不做隔离层 4 防水层 刚性防水屋面应采用结构找坡 如图7 26所示 图7 25刚性防水屋面构造 图7 26防水层内钢筋布置 二 细部构造 1 分格缝分格缝设置在结构层的支承端 屋面转折处 如屋脊 突出屋面结构的交接处 缝内嵌填防水油膏 油毡等密封材料 上部设置保护层 如图7 27 2 檐沟 檐口天沟 檐沟 应用水泥砂浆找坡 找坡厚度大于20mm时宜采用细石混凝土 檐口 屋面防水层的收头处 檐口的形式由屋面的排水方式和建筑物的立面造型要求来确定 如图7 28为无组织排水挑檐 挑檐沟檐口 女儿墙檐口和斜板挑檐檐口 图7 27分格缝构造示意 图7 28檐口 檐沟构造 3 泛水 刚性防水层与山墙 女儿墙交接处 应留宽度为30mm的缝隙 并用密封材料嵌填 泛水处应铺设卷材或涂膜附加层 收头处理同卷材防水和涂膜防水屋面的泛水做法 如图7 29所示 4 变形缝 如图7 30所示 5 伸出屋面管道 与刚性防水层交接处应留缝隙 用密封材料嵌填 并加设卷材或涂膜附加层 收头处固定密封 如图7 31所示 图7 29屋面泛水 图7 30变形缝构造 图7 31伸出屋面管道 第五节瓦屋面 瓦屋面防水是在10 50 的屋面坡度 采用具有一定防水能力的瓦片搭接进行防水 一 瓦屋面屋顶的承重结构瓦屋面的屋顶承重结构类型有横墙承重屋架承重梁架承重 一 横墙承重屋面荷载传至檩条 檩条直接搁置在横墙上所形成的屋顶结构形式 如图7 32横墙承重 二 屋架承重将屋架搁置在墙或柱上 屋面上的荷载传至檩条及椽子 檩条及椽子搁置在屋架上 屋架有木屋架 钢屋架 混凝土屋架等类型 上设水平和垂直支撑 如图7 33 三 梁架承重屋面荷载传至檩条 檩条置于由立柱和梁形成的梁架上而形成的屋顶结构形式 如图7 34 a 山墙支檩屋顶 b 檩条在横墙上搁置形式图7 32横墙承重 a 屋架搁置在墙 柱 b 屋架组成图7 33屋架承重 a 梁架承重 b 梁架组成图7 34梁架承重 二 瓦屋面屋顶结构形式 瓦屋面结构形式可分为无檩体系和有檩体系 一 无檩体系是将屋面板直接搁置在横墙 屋架和梁架上的结构体系 屋面板常采用钢筋混凝土板 其作为基层 在其上用水泥砂浆卧屋面 或在其上铺设油毡 顺水条 挂瓦条等 然后挂瓦 如图7 35 二 有檩体系将屋面瓦设在由檩条 或檩上架椽 屋面板 挂瓦条等组成的基层上的结构体系 做法有无缘 有缘 冷摊瓦等构造形式 如图7 36 a 水泥砂浆卧瓦 b 混凝土基层挂瓦图7 35 无檩体系 a 无椽屋面 b 冷摊瓦屋面如图7 36有檩体系 三 瓦屋面屋面构件 一 檩条 檩条搁置在屋架上弦或横墙上 承受上部屋面传下来的荷载 檩条有钢檩条 木檩条和钢筋混凝土檩条 木檩条跨度一般不大于4m 断面多为圆形 矩形 木檩条需做防腐处理 钢筋混凝土檩条的跨度不大于6m 断面形式有矩形 T形 L形 钢檩条多采用型钢 如角钢 C型钢等 用于轻型钢屋架上 二 屋面板 也叫 望板 固定在檩条或椽条上 除木望板外 也可用纤维板 纤维水泥加压板等 无檩体系 常采用不透水或有自防水功能的成品构件 安装在屋面结构支承构件上 钢筋混凝土构件为常用 其上可做防水 隔热 保温等 三 油毡在木望板上加铺油毡层 油毡应平行屋脊自下而上的铺钉 长短边搭接要符合规范要求 用顺水条 可用灰板条 垂直屋脊方向钉住 钉置牢靠 四 顺水条 一般为截面为 20 30 mm 6mm的木条 顺坡度方向钉在望板上 间距为400 500mm 使屋面板和瓦之间有空气层 可作保温隔热层 五 挂瓦条垂直钉在顺水条 或椽条 上的木条 其间距为屋面平瓦的有效尺寸 其作用是挂瓦 挂瓦板 是将檩条 屋顶板 挂瓦条几个构件的功能隔合为一体的预制构件 常用的形式有双肋 单肋 异形肋三种 六 屋面瓦屋面瓦的材料和形式很多 常用的有黏土小青瓦 水泥瓦 英红瓦 油毡瓦 装饰瓦 琉璃瓦 筒瓦 粘土平瓦 金属板 金属夹心板等 不同的瓦材用挂 绑 钉 粘等方法固定 配件有 屋脊 檐沟 封檐板 压顶板 排水沟等 四 瓦屋面的构造 常用的有三种 平瓦屋面油毡瓦屋面金属板材屋面瓦屋面均采用结构找坡 并宜符合表7 3的规定 表7 3瓦屋面排水坡度 一 平瓦屋面1 基本构造 1 平瓦可铺设在钢筋混凝土或木基层上 坡度大于50 应固定加强 2 在基层上面先铺设一层卷材 卷材的搭接宽度 顺水条压钉卷材的间距 挂瓦条的距离等均要符合规范要求 3 在基层上设置泥背的方法铺设平瓦 4 天沟 檐沟的防水层 可采用防水卷材或防水涂膜 也可采用金属板材 山墙及突出屋面结构的交接处 均应做泛水处理 5 保温层可设置在钢筋混凝土结构基层的上部 当设有卷材或涂膜防水层时 防水层应铺设在找平层上 当设有保温层时 保温层应铺设在防水层上 2 细部构造 1 纵墙檐口 檐沟 无组织排水檐口 将屋面伸出纵墙形成挑檐 挑檐的构造做法如图7 37 砖挑檐的挑出长度 椽条挑出的长度 瓦头挑出封檐的长度等应满足如图7 37尺寸的要求 有组织排水檐沟 一般多采用外排水 在檐口处设置檐沟 檐沟的构造形式有钢筋混凝土挑檐沟和女儿墙内檐沟两种 如图7 38有组织排水檐沟 天沟 檐沟内需铺设附加层 a 砖挑檐 b 椽条挑檐 c 钢筋混凝土挑板挑檐 d 挑梁挑檐 e 钢筋混凝土屋面板挑檐图7 37无组织排水挑檐 a 钢筋混凝土挑檐沟 b 女儿墙内檐沟图7 38有组织排水檐沟 天沟 2 山墙檐口双坡屋顶山墙檐口的构造有硬山和悬山两种 硬山用砂浆粘结小青瓦或抹水泥石灰麻刀砂浆泛水 沿山墙封檐的一行瓦 宜用1 2 5的水泥砂浆做出坡水线将瓦封固 如图7 39 悬山是将檩条伸出山墙挑出 上部的瓦片用水泥石灰麻刀砂浆抹出披水线 进行封固 如图7 40 a 小青瓦泛水 b 砂浆泛水图7 39硬山山墙檐口 图7 40悬山山墙 3 屋脊 天沟和斜沟构造 脊瓦与坡面瓦之间的缝隙 采用掺有纤维的混合砂浆填实抹平 互为相反的两坡面相交在最高处形成屋脊 屋脊处应用形脊瓦盖缝 如图7 41a所示 在等高跨和高低跨屋面相交处会形成天沟 两个互相垂直的屋面相交处会形成斜沟 天沟和斜沟应保证有一定的断面尺寸 沟底用镀锌铁皮铺于基层上 镀锌铁皮两边压入瓦片下 如图7 41b所示 7 41屋脊 天沟和斜沟 4 泛水 采用聚合物水泥砂浆或掺有纤维的混合砂浆分次抹成 烟囱与屋面的交接处 在迎水面中部应抹出分水线 如图7 42 平瓦与屋顶窗交接处 应采用金属排水板 窗框固定铁角 窗口防水卷材 支瓦条等连接 如图7 43 图7 42平瓦屋面烟囱泛水图7 43平瓦屋面屋顶窗 二 油毡瓦屋面 1 基本构造 1 油毡瓦可铺设在钢筋混凝土或木基层上 应自檐口向上铺设 每片油毡瓦不应少于4个油毡钉 脊瓦应顺年最大频率风向搭接 搭盖住两坡面油毡瓦接缝的1 3 脊瓦与脊瓦的压盖面 不应小于脊瓦面积的1 2 2 在基层上面先铺设一层卷材 卷材铺设在木基层上 用油毡钉固定 铺设在混凝土基层上 用水泥钉固定卷材 油毡瓦的规格 长 宽 厚 1000mm 33mm 3 5 4 5 mm 如图7 44 图7 44油毡瓦 3 天沟 檐沟的防水层 可采用防水卷材或防水涂膜 也可采用金属板材 与山墙及突出屋面结构的交接处 均应做泛水处理 4 保温层可设置在钢筋混凝土结构基层的上部 保温层应铺设在防水层上 保温层上再做细石混凝土找平层 然后铺设卷材垫毡和油毡瓦 2 细部构造 1 油毡瓦屋面的檐口应设金属滴水板 如图7 45所示 檐口油毡瓦与卷材之间 应采用满粘法铺贴 如图7 46所示 图7 45油毡瓦屋面檐口 图7 46油毡瓦屋面檐沟 2 泛水油毡瓦屋面的泛水板 如图7 47 与突出屋面的构件交接处 应先做二毡三油防水层 待铺瓦后再用高聚物改性沥青卷材做单层防水 在女儿墙泛水处 油毡瓦可沿基层与女儿墙的八字坡铺贴 并用镀锌薄钢板覆盖 钉入墙内预埋木砖上 泛水上口与墙间的缝隙应用密封材料封严 图7 47油毡瓦屋面泛水 3 屋脊油毡瓦屋面的脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度 每边不应小于150mm 图7 48油毡瓦屋脊 三 金属板材屋面 是指采用金属板材作为屋盖材料 将结构层和防水层合二为一的屋盖形式 板的形状有多种 有复合板 也有单板 1 基本构造金属板材铺设时 应先在檩条上安装固定支架 板材和支架的连接 如图7 49所示 相邻两块板应顺年最大频率风向搭接 上下两排板的搭接长度 应根据板型和屋面坡长确定 对接拼缝与外露钉帽应做密封处理 7 49金属板 压型钢板 屋面构造示意 2 细部构造 1 檐口 檐沟金属板材屋面檐口挑出的长度不应小于200mm 如图7 50a 檐口应用金属板材的堵头封檐板 山墙应用包角板和固定支架封严 天沟用金属板材制作时 如图7 50b a 檐口 b 压型钢板檐沟示意图7 50金属板材屋面檐口 檐沟 2 泛水泛水板与突出屋面的墙体搭接如图7 51 每块泛水板的长度不宜大于2m 泛水板的安装应顺直 搭接宽度应符合不同板型的要求 3 屋面脊部应用金属屋脊盖板 并在屋面板端头设置泛水挡水板和泛水堵头板 如图7 52 图7 51金属板材屋面泛水 图7 52金属板材屋脊 第六节屋顶的保温与隔热寒冷地区的屋面保温构造设计和炎热地区的隔热降温设计 是屋顶下室内环境的建筑功能实现的保证 一 保温材料按形式可分为松散保温材料 板状保温材料和整体现浇保温材料三种 具体材料如表7 4所示 表7 4 一 平屋顶的保温正铺法保温屋面倒铺法保温屋面如图7 53所示 二 平屋顶的保温与隔热 1 正铺法 将保温层设在结构层之上 防水层之下 形成封闭式保温层 通常要在保温层之下做一道隔汽层 即在结构层的找平层上涂一层沥青 也可铺一毡两油或二毡三油 1 隔汽层下设透气层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流通扩散 并设置出风口 排泄余压 透气层可用卷材与基层花铺法等方法 或在找平层中做透气道 2 保温层中设透气层在保温层上加砾石或陶粒透气层或在保温层中做排气道 找平层的相应位置留槽作排气道 整个屋面纵横贯通 排气道上口干铺油毡一层 在檐口或屋脊处留通风口 2 倒铺法 将保温层设置在防水层之上 形成敞露式保温层的一种屋面做法 倒置式屋面的保温层在防水层上面 防止零度以下的气温材料结冰 采用不吸水或吸水率较低的保温材料 a 正铺法保温卷材屋面 b 倒铺法保温卷材屋面图7 53平屋顶的屋面保温构造 二 平屋顶的隔热 1 通风隔热屋面利用空气流通带走热量从而降温屋面温度的原理设置隔热层 1 架空通风隔热屋面在防水层上用薄型制品架设一定高度的空间 起到隔热作用 架空层的净高一般为180 240mm 周边设一定数