第七章屋面工程

屋面工程1177 屋面工程7.1 基本概念7.1.1 屋面是建筑屋顶的组成部分，属建筑物外围护构造层，屋面功能主要有防水、排水、保温隔热（节能）、隔汽等。坡屋面等形式的屋面因其对建筑形态的重要作用而称为“第五方面”。结合种植土屋面的景观屋面及平台有改善建筑区域环境，丰富建筑空间形式的作用。7.1.2 屋面按其形式可分为四种：平屋面通常指坡度i50%的屋面。坡屋面通常指坡度i10%的屋面。空间屋面如供形、折板、球形、由面等形式的屋面。组合屋面由以上三种屋面而同类或不同类相互组合形成的屋面形式。7.1.3 屋面按使用性质可分为四种：不上人屋面上人屋面采光屋面通风屋面7.1.4 熟悉屋面构造类型，掌握屋面构造及相关节点做法，是进行工程设计的基本条件。同时，应熟知相关国家规范和各地方设计标准及标准图集。1 国家规范屋面工程质量验收规范 GB 50207-2002民用建筑热工设计规范 GB 5076-932 上海地方规范住宅设计标准 DGJ 08-20-2001住宅建筑节能设计标准 DG/TJ 08-205-2000住宅建筑围护结构节能应用技术规程DG/TJ08-206-20023 标准图集平屋面建筑构造（一） 99J201（一）坡屋面建筑构造（一） OOSJ2020（一）7.2 屋面材料及热工设计要求7.2.1 屋面材料根据屋顶的结构形式和建筑设计要求选定不同材料屋面的适用坡度：平瓦（含砼瓦、烧结瓦）2050卷材屋面、刚性防水层23种植土屋面13网架、悬索结构金属板4压型钢板1035图7.2.1-1压型钢板及连结示意7.2.2 随着经济迅速发展，能源短缺的问题日趋严重，建筑节能设计已在逐步执行，某些地区已有相应的设计标准及规定。住宅屋面热环境要求1 住宅建筑围护结构的传热系数应符合表7.2.2-1的要求。 表7.2.2-1部 位传热系数（K）外 墙2.0屋 面1.52 对有节能要求的住宅，其屋面的传热系数（K）和热惰性指标（D）应符合表7.2.2-2的要求。表7.2.2-2屋面的K和D值指标围护结构指标坡屋面和平屋面K1.0W/（m2k）D3.0K0.8W/（m2k）D2.53 当屋面K值满足要求，而D值不满足要求时，应按民用建筑热工设计规范GB50176第5.1.1条验算屋面的隔热设计要求：在房间自然通风情况和夏季室外计算条件下，屋面的内表面最高温度不应大于36.1。7.2.3 上海市工程建设规范公共建筑节能设计标准DGJ 08-107-2004规定外墙和屋面的传热系数（K）、热惰性指标（D）以及外表面的太阳辐射吸收系数（）值应符合表7.2.3-1的要求。其中，外墙的传热系数为包括结构热桥在内的平均传热系数（Km）。表7.2.3-1 外墙和屋面的KW/（m2K）、D和值外 墙屋 面Km1.0Km0.8D3.00.73.0D2.50.62.5D2.00.5D3.00.73.0D2.50.62.5D2.00.57.3 屋面排水7.3.1 作为主要迎水面，屋面的排水、防水对于房屋建筑的安全质量、正常使用非常重要。通常的设计原则是“排堵（防）结合，以排为主”，以快速、便捷的方式将屋面雨水汇入建筑物或总体的雨水排放系统。7.3.2 无组织排水：屋面排水宜采用有组织排水。三层及三层以下或檐高小于等于10m的中、小型建筑物可采用无组织排水。无组织排水的挑檐尺寸不宜小于0.6m。7.3.3 有组织排水1 排水方式：1） 内排水2） 外排水3） 内、外排水相结合2 排水口的组织及排水坡度：1） 每一屋面或天沟，一般不宜少于两个排水口。2） 天沟、檐沟的纵向坡度不应小于1。个别情况确有困难时，可小于1，但不得小于0.5。3） 两个雨水口的间距，一般不宜大于下列数值：有外檐天沟24m；无外檐天沟、内排水15m。4） 雨水口中心距端部女儿墙内边不宜小于0.5m。5） 排水管一般采用PVC管或镀锌钢管。6） 雨水管内径不得小于100mm，阳台排水管直径可为75mm，工程设计中，还应征询给排水专业的意见。3 屋面排水的有关要求：从高屋面往低层屋面排水时，在雨水管下端的低屋面上应设混凝土水簸箕。当高屋面往低屋面为无组织排水时，低屋面上应设防雨水冲刷的散水保护层。低层建筑屋面采用无组织排水时，其散水宽度应大于屋顶挑檐宽度加0.30m。4 雨蓬排水小面积雨蓬可采用泄水管排水，泄水管伸出雨蓬边应不小于50mm，每个雨蓬的泄水管应不少于两个，泄水管管径2550。大面积的雨蓬应采用有组织排水。7.3.4 建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系等溢流设施，以免屋面排水系统失效雨水大量寸积对建筑物造成损害，但溢流排水设置应避免危害建筑设施和行人安全。7.4 屋面构造7.4.1 屋面构造屋面构造按一般情况可分为保护层、防水层（平屋面时为卷材、涂膜或刚性防水层，坡屋面时为瓦屋面）、找平层、保温（隔热）层、找坡层、隔汽层和结构基层等。7.4.2 保护层屋面保护层主要是保护防水层，避免防水材料由于暴晒而产生质变不能起到防水作用。1 保护层的材料一般可选用绿豆砂、云母或蛭石、水泥砂浆、块体材料、细石混凝土、配套涂料。2 细石混凝土保护层，混凝土应密实，表面抹平压光，并留设分格缝，分格面积不大于36m2。刚性保护层与女儿墙、山墙之间应预留宽度为30mm的缝隙，并用密封材料嵌填严密。3 浅色涂料保护层应与卷材粘结牢固，厚薄均匀，不得漏涂。4 水泥砂浆、块材或细石混凝土保护层与防水层之间应设置隔离层。7.4.3 防水层1 屋面防水设防等级屋面工程应根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求以及防水层合理使用年限，按不同等级进行设防，并应符合表7.4.3-1的要求。表7.4.3-1 屋面防水等级和设防要求项目屋面防水等级IIIIIIIV建筑物类别特别重要或对防水有特殊要求的建筑重要的建筑和高层建筑一般的建筑非永久性的建筑防水层合理使用年限25年15年10年5年防水层选用材料宜选用合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、金属板材、合成高分子防水涂料、细石混凝土等材料宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、金属板材、合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、细石混凝土、平瓦、油毡瓦等材料宜选用三毡四油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、金属板材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料、细石混凝土、平瓦、油毡等材料可选用二毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料等材料设防要求三道或三道以上防水设防二道防水设防一道防水设防一道防水设防2 卷材防水层1） 卷材防水层适用于防水等级为IIV级的屋面防水。2） 卷材防水层应采用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材或沥青防水卷材。沥青防水卷材仅限于在III、IV级防水等级的工程中使用。3） 在坡度大于25的屋面上采用卷材作防水层时，应采取固定措施。固定点应密封严密。4） 卷材防水的施工特点满粘系统：不受结构变形影响，应用范围广泛，施工安全易行。机械固定系统：不受天气因素影响，施工迅速，固定可靠，可承受高强度风载，保证系统安全，施工成本低。空铺系统：不受天气因素影响，施工简便快捷，经济。 图7.4.3-1卷材放水的施工特点5） 卷材厚度选用应符合表7.4.3-2的规定。表7.4.3-2 卷材厚度选用表屋面防水等级设防道数合成高分子防水卷材高聚物改性沥青防水卷材沥青防水卷材I级三道或三道以上设防不应小于1.5mm不应小于3mmII级二道设防不应小于1.2mm不应小于3mmIII级一道设防不应小于1.2mm不应小于4mm三毡四油IV级一道设防二毡三油3 涂膜防水层1） 涂膜防水层适用于防水等级为IIV级屋面防水。2） 防水涂料应采用高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料。3） 涂膜厚度选用应符合表7.4.3-3的规定。表7.4.3-3 涂膜厚度选用表屋面防水等级设防道数高聚物改性沥青防水涂料合成高分子防水涂料I级三道或三道以上设防不应小于1.5mmII级二道设防不应小于3mm不应小于1.5mmIII级一道设防不应小于3mm不应小于2mmIV级一道设防不应小于2mm4 刚性防水层细石砼防水层1） 适用于防水等级为IIII级的屋面防水；不适用于设有松散材料保温层的屋面以及受较大震动或冲击的和坡度大于15的建筑屋面。2） 细石混凝土防水层的分格缝，应设在屋面板的支承端、屋面转折处、防水层与突出屋面结构的交接处，其纵横间距不宜大于6m。分格缝内应嵌填密封材料。3） 细石混凝土防水层的厚度不应小于40mm，并应配置双向钢筋网片。钢筋网片在分格缝处应断开，其保护层厚度不应小于10mm。4） 细石混凝土防水层与立墙及突出屋面结构等交接处，均应做柔性密封处理；细石混凝土防水层与基层间设置隔离层。5 金属板材屋面1） 本节适用于防水等级为IIII级的屋面。2） 金属板材屋面与立墙及突出屋面结构等交接处，均应做泛水处理。两板间应放置通长密封条；螺栓拧紧后，两板的搭接口处应用密封材料封严。3） 压型板应采用带防水垫圈的镀锌螺栓（螺钉）固定，固定点应设在波峰上。所有外露的螺栓（螺钉），均应涂抹密封材料保护。4） 压型板屋面的有关尺寸应符合下列要求：a 压型板的横向搭接不小于一个波，纵向搭接不小于200mm。b 压型板挑出墙面的长度不小于200mm。c 压型板伸入檐沟内的长度不小于150mm。d 压型板与泛水的搭接宽度不小于200mm。7.4.4 找平层1 找平层可采用水泥砂浆或细石混凝土。2 找平层厚度在板状保温层上时，不宜小于20mm。当找平层厚度大于或等于30mm时，应采用C20细石混凝土。3 找平层应设分格缝并嵌填密封材料，其纵横间距不宜大于6m。4 油毡瓦的找平层厚度应不小于30mm。7.4.5 保温（隔热）层1 保温层1） 保温层应按所在地区的节能标准或建筑热工要求确定其厚度。在计算其厚度时，所采用的保温材料的导热系数值应按民用建筑热工设计规范GB 50176-93附表4.2规定乘上其修正系数值。2） 宜采用板（块）材做保温层。3） 保温层应干燥，封闭式保温层的含水率应相当于该材料在当地自然风干状态下的平衡含水率。4） 屋面保温层干燥有困难时，应采用排汽措施。上海地区若选用松散轻质材料做保温隔热层的（如树脂珍珠岩、憎水珍珠岩），一般都必须设置排气道和竖向排气管。图7.4.1 屋面的构造2 上海市平屋面保温层常用做法将保温层铺设在防水层上部的构造做法称为倒置式屋面。1） 平屋面保温层的构造方式有正置式和倒置式两种。两种保温方式的基本构造如图。在可能条件下平屋面应优先采用倒置式保温。2） 平屋面正置式保温可选用的保温材料有膨胀聚苯板、高密度膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、聚氨酯泡沫塑料、石膏玻璃棉板、胶粉聚苯颗粒屋面保温浆料、水泥聚苯板、泡沫玻璃保温板等，其最小应用厚度应满足表7.4.5-1要求。表7.4.5-1 平屋面正置式保温层最小应用厚度保温层材料名称找坡层平均厚度80mm找坡层平均厚度160mm找坡做法找坡做法找坡做法找坡做法膨胀聚苯板40303520高密度膨胀聚苯板30252520挤塑聚苯板25202020聚氨酯泡沫塑料20202020石膏玻璃棉板55455030胶粉聚苯颗粒屋面保温浆50404525泡沫玻璃保温板50404525水泥聚苯板907580453） 聚氨酯硬泡体（PURF）材料整体式现场喷涂用于平屋面保温兼防水，外表面应有防辐射涂层或细石混凝土（40厚、双向配筋）保护层。工程的设计与应用应符合有关聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程的规定。4） 倒置式保温平屋面的保温层材料应采用挤塑聚苯板，有关应用性能（如吸水率、压缩强度等）与挤塑聚苯板接近的材料（如泡沫玻璃保温板、硬质聚氨酯保温板等）经工程试用检验认可也可应用。其保温层的最小应用厚度同正置式保温平屋面图7.4.5-3保温倒置屋面构造5） 倒置式保温平屋面应在保温层上面设置保护层和隔离层。对上人屋面，保护层可采用40厚双向配筋细石混凝土，或铺砌3035厚预制混凝土板并下铺粗砂垫层；对不上人屋面，可采用40厚卵石层。隔离层可采用纤维布（一层）。具体做法应符合现行挤塑板保温屋面建筑构造2001沪J/T206图集要求。6） 两种保温方式的平屋面均可在屋面顶端设置架空通风隔热层或安排屋面绿化，也可设置四周封闭的架空间层。通风架空层宜适当增加屋脊部位（宽度5001000mm）的架空高度（200mm左右），以提高通风和隔热效果。如采用封闭的架空间层，屋面保温层的Rb值可相应减小0.15m2K/W。屋面绿化层的排防水构造可参照建筑夹层塑料板排防水构造2002沪J/T-301。7） 采用结构找坡的平屋面，正置式保温与倒置式保温均可采用（构造如图7.4.5），也可在顶端设置通风架空层或封闭的架空间层。保温材料的选用同建筑找坡平屋面。保温层材料的最小应用厚度应满足表7.4.5-2要求。表7.4.5-2 结构找坡平屋面保温最小应用厚度保温层材料保温层最小应用厚度（mm）正置式保温倒置式保温膨胀聚苯板55高密度膨胀聚苯板45挤塑聚苯板3535聚氨酯泡沫塑料3030石膏玻璃棉板65胶粉聚苯颗粒屋面保温浆60泡沫玻璃保温板7575水泥聚苯板1003 隔热层1） 隔热层可采用架空层、设隔热层、种植土屋面、蓄水屋面等。2） 采用架空隔热层时，架空的空间高度宜为150200mm，空气间层应有无阻滞的通风时、出口。架空板与女儿墙之间应留出不小于250mm的空隙。屋面宽度较大时，宜设通风屋脊。图7.4.5-4架空隔热层的构造3） 夏热冬冷地区应同时按冬季保渐和夏季隔热的要求，分别求出保温层和隔热层的厚度。两者取其厚者。4 种植土屋面1） 种植土屋面的防水等级应不低于II级。上面的一道防水层宜为刚性防水层。如为柔性防水层时，则应加水泥砂浆保护层。2） 为减轻屋面荷载，种植土屋面应采用人工种植土，其厚度按所种植物所需厚度确定。3） 种植土屋面下应设疏水层。疏水层可用专用的疏水配件（如疏水塑料夹层板等）或陶粒、卵石等，上铺无纺布（土工布）组合而成。4） 种植土屋面宜采用自控或人控节水型滴灌或喷灌系统。5） 种植屋面应有13的坡度。种植屋面四周应设挡墙，挡墙下部应设泄水孔，孔内侧放置疏水粗细骨料。图7.4.5-5种植土屋面7.4.6 平屋面找坡层1 宜采用屋顶结构找坡。平层的排水坡度应符合设计要求。平屋面采用结构找坡不应小于3，采用材料找坡宜为2；屋面跨度大于18m时，应采用结构找坡。2 平屋面的建筑找坡可采用轻集料混凝土（如陶粒混凝土等）、水泥加气混凝土碎料（1:8）或憎水膨胀珍珠岩制品等材料实铺。檐口最薄处找坡厚度取30mm时，找坡层的平均厚度为80mm（屋面排水坡度2）或160mm（屋面排水坡度5）左右。3 采用水泥加气混凝土碎料或憎水膨胀珍珠岩制品作实体找坡的平屋面，应在找坡层上侧水泥砂浆找平层中设置排汽道（宽25高20，6000双向），并在屋脊纵横排汽道交点处设立竖向排汽管。具体做法可参照现行平屋面建筑构造（一）99J201-1图集。4 采用憎水膨胀珍珠岩制品作找坡层的平屋面，如找坡层的平均厚度大于等于100mm（排水坡度I=2者，檐口最小找坡厚度可取50mm），屋面可不另设保温层。对采用其他材料找坡的平屋面，应在找坡层上面设置保温层。7.4.7 隔汽层1 选用原则1） 常年温度很大，且经常处于饱和温度状态的房间，如公共浴室、厨房的主食蒸煮间等，在其屋面保温层下应设隔汽层。2） 一般情况下，在纬度40以北且室内空气湿度大于75或其他地区室内温度大于80时，保温层下应设隔汽层。如虽符合以上条件，但经过计算，保温层内不致产生冷凝水时，也可不设隔汽层。2 构造7.4.8 细部构造1 屋面的天沟、檐沟、檐口、泛水、水落口、变形缝、伸出屋面管道等均应有防水构造。2 卷材或涂膜防水层在天沟、檐沟与屋面交接处、泛水、阴阳角等部位，应增加卷材或涂膜附加层。3 天沟、檐沟的防水构造应符合下列要求：1） 沟内附加层在天沟、檐沟与屋面交接处宜空铺，空铺的宽度不应小于200mm。2） 卷材防水层应由沟底翻上至沟外檐顶部，卷材收头应用水泥钉固定，并用密封材料封严。3） 涂膜收头应用防水涂料多遍涂刷或用密封材料封严。4） 在天沟、檐沟与细石混凝土防水层的交接处，应留凹槽并用密封材料嵌填严密。4 檐口的防水构造应符合下列要求：1） 铺贴檐口800mm范围内的卷材应采取满粘法。2） 卷材收头应压入凹槽，采用金属压条钉压，并用密封材料封口。3） 涂膜收头应用防水涂料多遍涂刷或用密封材料封严。4） 檐口下端应抹出鹰嘴和滴水槽。5 女儿墙泛水的防水构造应符合下列要求：1） 铺贴泛水处的卷材应采取满粘法。2） 砖墙上的卷材收头可直接铺压在女儿墙压顶下，压顶应做防水处理；也可压入砖墙凹槽内固定密封，凹槽距屋面找平层不应小于250mm，凹槽上部的墙体应做防水处理。3） 涂膜防水层应直接涂刷至女儿墙的压顶下，收头处理应用防水涂料多遍涂刷封严，压顶应做防水处理。4） 混凝土墙上的卷材收头应采用金属压条钉压，并用密封材料封严。常用的金属材料有镀锌铁皮或不锈钢板或铝合金板。6 水落口的防水构造应符合下列要求：1） 水落口杯上口的标高应设置在沟底的最低处。2） 防水层贴入水落口杯内不应小于50mm。3） 水落口周围直径500mm范围内的坡度不应小于5，并采用防水涂料或密封材料涂封，其厚度不应小于2mm。4） 水落口杯与基层接触处应留宽20mm、深20mm凹槽，并嵌填密封材料。7 变形缝的防水构造应符合下列要求：1） 变形缝的泛水高度不应小于250mm。2） 防水层应铺贴到变形缝两侧砌体的上部。3） 变形缝内应填充聚苯乙烯泡沫塑料，上部填放衬垫材料，并用卷材封盖。4） 变形缝顶部应加扣混凝土或金属盖板，混凝土盖板的接缝应用密封材料嵌填。8 伸出屋面管道的防水构造应符合下列要求：1） 管道根部直径500mm范围内，找平层应抹除高度不小于30mm的圆台。2） 管道周围与找平层或细石混凝土防水层之间，应预留20mm20mm的凹槽，并用密封材料嵌填严密。3） 管道根部四周应增设附加层，宽度和高度均不应小于300mm。4） 管道上的防水层收头处应用金属箍紧固，并用密封材料封严。7.5 常用的屋面防水层选用表7.5.1 常用的级防水层做法选用表适用范围特别重要的民用建筑和对防水有特殊要求的工业建筑规范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的防水涂料 （耐用年限25年）编号防水做法厚度I-1三层三元乙丙丁基橡胶防水卷材组合（三道合成高分子卷材组合）1.51.2+1.2I-2三层氯丁橡胶防水卷材组合 （三道合成高分子卷材组合）1.51.2+1.2I-3二层氯化聚乙烯橡胶共混卷材与一层硅橡胶防水涂料组合（二道合成高分子卷材与一道合成高分子涂膜组合）卷材厚1.51.5涂膜厚2.0I-4二层聚氯乙烯防水卷材与一层PVC防水涂料组合（二道合成高分子卷材与一道合成高分子涂膜组合）卷材厚1.51.5涂膜厚3.0I-5空铺或冷粘一层SBS改性沥青防水卷材与二层三元乙丙丁基橡胶防水卷材组合（一道高聚物改性沥青卷材与二合成高分子卷材组合）41.5+1.5I-6空铺或冷粘一层APP改性沥青防水卷材与二层聚氯乙烯防水卷材组合（一道高聚物改性沥青卷材与二合成高分子卷材组合）41.5+1.5I-7配筋刚性防水层与二层高密度聚乙烯防水卷材组合（刚性防水层与二道合成高分子卷材组合）卷材厚1.51.5I-8配筋刚性防水层与三元乙丙丁基橡胶防水卷材与聚合物水泥基复合防水涂料组合（刚性防水层、一道合成高分子卷材与一道合成高分子涂膜组合）卷材厚1.5涂膜厚2.0备注复合防水时，刚性防水层应始终位于上面，涂膜防水层应始终位于下面表7.5.2 常用的II级防水层做法选用表适用范围重要的工业与民用建筑、高层建筑规范