第七章屋顶的构造

第七章屋顶7.1屋顶的作用、类型和要求

屋顶是建筑物的一个重要组成部分，是房屋最上层的覆盖构件，其作用有四：承重、围护（防、排水，隔热保温，防辐射）、造型、采光。

屋顶的分类

按坡度分：

1.平屋顶平屋顶通常是指屋面坡度小于10%的屋顶，常用坡度范围为2%～3%。一般用现浇或预制的钢筋混凝土屋面板作屋面结构层。

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。按防水方案分：刚性防水屋面；柔性防水屋面。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。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；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。4.美观要求具有良好的色彩和造型，满足建筑艺术要求。5.经济性要求和防火要求构造简单、自重轻、取材方便、经济实用、满足防火要求。

屋顶材料与坡度的关系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屋顶排水坡度的形成主要有材料找坡和结构找坡两种。

材料找坡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，因此结构找坡又称搁置坡度。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。7.2平屋顶的构造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隔热或保温层时广泛采用材料找坡这种做法.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，减轻屋顶自重的优点，但室内顶棚面是倾斜的，不够美观。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。6.2.1组成和特点屋顶主要由面层、承重结构、顶棚三部分组成。屋顶暴露在大气中，直接受自然界的影响，因此要求面层所用材料应有较好围护功能,能抵御大自然风、雨、雪、霜、太阳辐射等的侵袭，并具有一定的耐久性。基本层次见图6.3。

无组织排水又称自由落水，是指屋面雨水直接从檐口落自室外地面的一种排水方式。这种做法具有结构简单、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。不宜用于临街建筑和高度较高的建筑。

有组织排水是指屋面雨水通过排水系统，有组织地排至室外地面或地下管沟的一种排水方式。具有不妨碍人行交通、不易溅湿墙面的优点。但与无组织排水相比，其构造较复杂，造价相对较高。

7.2.2排水组织

有无组织排水和有组织排水两种。一般单坡排水的屋面宽度不宜超过12m，矩形天沟净宽不宜小于200mm，天沟纵坡最高处离天沟上口的距离不小于120mm。雨水管的内径不宜小于75mm，雨水管间距一般在18m～24m之间，每根口径为100mm的雨水管可排除约100~200m2的屋面雨水。若雨水管置于室内,则称为有组织内排水;反之则称为有组织外排水.

有组织排水又分为外排水、内排水。外排水一般有檐沟外排水、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%。有组织排水-----檐沟外排水有组织排水-----女儿墙外排水

檐沟外排水系统示意图天沟外排水系统有组织排水-----内排水7.2.3防水构造

平屋顶防水主要有卷材柔性防水和混凝土刚性防水两类。

1.柔性防水屋面

是将柔性的防水卷材相互搭接用胶结料贴在屋面基层上形成的防水屋面。

卷材的材料：

传统的——油毡：经济，有一定防水能力。存在的问题：

⑴

易老化；⑵

柔韧性差；⑶

温度适应能力低；

⑷

抗拉能力低；⑸不美观；

⑹

施工都是采用热熔法，即先在建筑物表面刷一层冷底子油，待其苯溶剂充分挥发后用汽油喷灯对改性沥青卷材表面一层聚乙烯塑料膜以及改性沥青和底子油同时熔化，趁热将防水卷材粘贴于建筑物表面。施工每一步都充斥着污染，对施工人员和周围环境造成极大的危害。

新型卷材主要有三类：

⑴高聚合物改性沥青卷材，如APP、OMP改性沥青卷材；

⑵合成高分子卷材，如三元乙丙橡胶类、聚氯乙烯类等；⑶沥青玻璃布油毡、沥青玻璃纤维油毡等。共同优点：弹性好、抗腐蚀、耐低温、寿命长、冷加工。

基层：油毡应铺设在平整且具有一定整体性的基层上，一般应在结构层或保温层上做15～30厚1：3水泥砂浆找平层。

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。非上人屋顶非上人架空隔热保温屋面首层油毡防鼓泡的粘贴方法

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。当屋面坡度小于3%时，卷材宜平行屋脊从檐口到屋脊向上铺贴；屋面坡度在3%～15%之间时，卷材可以平行或垂直屋脊铺贴；屋面坡度大于15%或屋面受振动荷载时，沥青卷材应垂直屋脊铺贴。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。多层卷材铺贴时，上下层卷材的接缝应错开。当屋面防水层为二毡三油时，可采用逐层搭接半张的铺设方法，操作较为简便。卷材铺贴的具体构造见右图。

保护层

作用：防老化。上人屋面：绿豆砂；不上人屋面：浇30-40厚细石混凝土或贴块材

油毡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。柔性防水屋面在泛水构造处理时应采取满粘法；泛水应有足够的高度，迎水面不低于250mm，非迎水面不低于180mm，并加铺一层卷材；屋面与立墙交接处应做成弧形或45°斜面；并做好泛水的收头固定.（教材图6.13）主要部位有：墙体与屋面交接处及管道与屋面交接处等。

油毡产生鼓泡的原因(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及女儿墙檐口等，在檐口构造处理时应注意：1）无组织排水檐口卷材收头应固定密封，在距檐口卷材收头800mm范围内，卷材应采取满粘法；2）有组织排水在檐沟与屋面交接处应增铺附加层，且附加层宜空铺，空铺宽度应为200mm，卷材收头应密封固定，同时檐口饰面要做好滴水；3）女儿墙檐口构造处理的关键是做好泛水的构造处理。女儿墙顶部通常应做混凝土压顶，并设有坡度坡向屋面。常见檐口构造见图

无组织排水檐口（教材图6.9）有组织挑檐外排水构造

（教材图6.10）有组织排水平屋顶坡檐构造

（3）雨水口构造雨水口有直管式雨水口和弯管式雨水口两种。直管式雨水口，用于外檐沟排水或内排水。弯管式雨水口，用于女儿墙外排水。

直管式雨水口弯管式雨水口及雨水管安装图

（4）变形缝构造常见的处理方式有等高屋面变形缝和高低屋面变形缝两种。等高屋面变形缝是在屋面板上缝的两端加砌矮墙，矮墙高度应大于250mm，并做好屋面防水及泛水处理，其要求同屋面泛水构造，如下图右所示。上人屋面则用密封材料嵌缝并做好泛水处理所示。高低屋面变形缝是在低屋面板上加砌矮墙，如采用镀锌铁皮盖缝时，其固定方法与泛水构造相同，如下图左所示。

2.刚性防水屋面刚性防水屋面，是以防水砂浆抹面或密实混凝土浇捣而成的刚性材料屋面防水层，其主要优点是施工方便、节约材料、造价经济、维修较为方便。缺点是对温度变化和结构变化较为敏感，施工技术要求较高，较易产生裂缝而渗漏雨水，因此要对刚性防水屋面进行防水及防变形的构造处理。刚性防水屋面的基本构造层次及做法

(1)结构层必须具有足够的强度和刚度，常采用现浇或预制的钢筋混凝土屋面板。刚性防水屋面一般为结构找坡，坡度以3%～5%为宜。(2)找平层为了保证防水层厚薄均匀，通常应在预制钢筋混凝土屋面板上先做一层找平层，找平层的做法一般为20mm厚1：3水泥砂浆，若屋面板为现浇时可不设此层。

(3)隔离层（浮筑层）隔离层的做法一般是先在屋面结构层上用水泥砂浆找平，再铺设沥青、废机油、油毡、油纸、粘土、石灰砂浆、纸筋灰等。有保温层或找坡层的屋面，也可利用它们作隔离层。●为了适应刚性防水屋面的变形，屋面板的支承处应做成滑动支座。屋面板下如有非承重墙，应与板底脱开20mm，并在缝内填塞松软材料。结构层滑动支坐概念(4)防水层有防水砂浆抹面和现浇配筋细石混凝土面层两种。目前，通常采用后一种。具体做法是现浇不小于40mm厚的细石混凝土，内配Ф4或Ф6，间距为100～200mm的双向钢筋网片。由于裂缝容易出现在面层，钢筋应居中偏上，使上面有15mm厚的保护层即可。刚性防水屋面的细部构造(1)分仓缝构造纵横间距一般不宜大于6m，每仓面积宜在20~30m2左右且应设在屋面板的支承端、屋面转折处、防水层与凸出屋面结构的交接处，并应与屋面板板缝对齐。分格缝宽一般为20～30mm，为了有利于伸缩，首先应将缝内防水层的钢筋网片断开，然后用弹性材料如泡沫塑料或沥青麻丝填底，密封材料(防水油膏等)嵌填缝上口，最后在密封材料的上部还应铺贴一层防水卷材。

(2)泛水构造刚性防水屋面的泛水构造是指在刚性防水层与垂直屋面凸出物交接处的防水处理。（教材图6.19）刚性防水屋面分层构造与泛水节点1)无组织排水檐口一般是根据挑檐挑出的长度，直接利用混凝土防水层悬挑，也可以在增设的钢筋混凝土挑檐板上做防水层。这两种做法都要注意处理好檐口滴水。无组织排水檐口构造

(3)檐口构造刚性防水屋面檐口的形式一般有自由落水挑檐口、挑檐沟外排水檐口和女儿墙外排水檐口三种做法。

2)挑檐沟外排水檐口一般是采用现浇或预制的钢筋混凝土槽形天沟板，在沟底用低强度的混凝土或水泥炉渣等材料垫置成纵向排水坡度。屋面铺好隔离层后再浇筑防水层，防水层应挑出屋面至少60mm，并做好滴水。挑檐沟外排水檐口构造

3)女儿墙外排水檐口通常是在檐口处做成三角形断面天沟，其构造处理与女儿墙泛水做法基本相同，但应注意在女儿墙天沟内需设纵向排水坡度。

(4)雨水口构造刚性防水屋面的雨水口也有直管式雨水口和弯管式雨水口两种做法。

(5)变形缝构造刚性防水屋面的变形缝构造与柔性防水屋面相似，只是刚性防水层与变形缝两侧砌筑矮墙交接处的防水处理应与刚性防水的泛水处理相同。

3.塗膜防水屋面

即用防水材料涂刷在屋面基层上，利用涂料干燥或固化以后形成不透水的薄膜层来达到防水的目的。主要涂料有：氯丁胶乳沥青、焦油聚氨酯防水涂料、塑料油膏等。涂膜的基层应为混凝土或水泥砂浆，要求平整干燥，含水率在8%~9%以下。优点全面，缺点：价格较昂贵。现以氯丁胶乳沥青为例说明其分层构造：

（1）找平层先在屋面板上用1：2．5—1:3的水泥砂浆做15—20mm厚的找平层并设分格缝，分格缝宽20mm，其间距不大于6m，缝内嵌填密封材料。找平层应平整、坚实、洁净、干燥、方可作为涂料施工的基层。

（2）底涂层

然后将稀释涂料(防水涂料0.5～1.0的离子水溶液＝6:4或7:3)均匀涂布于找平层上作为底涂，干后再刷2～3度涂料。

（3）中涂层

中涂层为加胎体增强材料的涂层，要铺贴玻纤网格布，有干铺和湿铺两种施工方法：

①干铺法在已干的底涂层上干铺玻纤网格布，展开后加以点粘固定，当铺过两个纵向搭接缝以后依次涂刷防水涂料2～3度，待涂层干后按上述做法铺第二层网格布，然后再涂刷l～2度涂料。干后在其表面刮涂增厚涂料(防水涂料:细砂=1:1～1:2)。

②湿铺法在已干的底涂层上边涂防水涂料边铺贴网格布，干后再刷涂料。一布二涂的厚度通常大于2mm，二布三涂的厚度大于3mm。(4)保护层涂膜的表面一般须撒细砂作保护层，为防太阳辐射影响及色泽需要，可适量加入银粉或颜料作着色加强保护作用。上人屋顶一般要在防水层上涂抹一层5～10mm厚粘结性好的聚合物水泥砂浆，干燥后再抹水泥砂浆面层。教材图（6.20）

7.2.4保温与隔热

为保持建筑室内环境为人们提供舒适宜人的居住条件，避免外界自然环境的不利影响，同时为了节约能源的目的，屋面构造必须具有良好的建筑热工性能。北：保温；南：隔热。

1.屋顶的保温

（1）保温材料的选择

散料类：如炉渣、矿渣等工业废料，以及膨胀陶粒、膨胀蛭石和膨胀珍珠岩等。整体类：一般是现浇轻骨料混凝土，如炉渣水泥、膨胀珍珠岩水泥等。以上两种类型的保温材料都可兼作找坡材料。板块类：一般现场浇筑的整体类保温材料都可由工厂预先制作成板块类保温材料，如预制膨胀珍珠岩、膨胀蛭石以及加气混凝土、泡沫塑料等块材或板材。

（2）保温层构造

三种情况：①防水层直接设置在保温层上面，多用于平屋顶保温；②

倒置式：保温层在防水层上面；③结构层下室内利用平顶设置保温层。⑶

隔气层

当在防水层下设置保温层时，为了防止室内湿气进入屋面保温层，需在保温层下设置隔气层。为避免结构层产生凝结现象以及隔蒸汽层油毡老化的不利情况，可采取隔蒸汽层下设置透气层

，保温层设透气层或在保温层上设架空通风透气层等办法。

2.屋顶的隔热我国南方太阳辐射强烈，天气炎热，做好屋顶隔热构造非常重要。有以下几种隔热降温屋面形式：

⑴架空通风隔热屋面这种隔热屋面是将通风层设在结构层的上面，一般做法是用预制板块架空搁置在防水层上，这样它对结构层和防水层都能起到保护作用。架空通风隔热屋面的设计要点有：1)架空层应有适当的净高，一般以180～240mm为宜；2)架空层周边应设一定数量的通风孔，以保证空气流通；3)当女儿墙上不宜开设通风孔时，应距女儿墙250mm范围内不铺架空板；4)架空板的支架可用砖砌，其间距视隔热板尺寸而定。

(2)顶棚通风隔热屋面顶棚通风隔热屋面的设计要点有：1)顶棚通风层应有足够的净空高度，一般为500mm左右；2)需设置一定数量的通风孔，以利空气对流；3)通风孔应考虑防飘雨措施；4)注意解决好屋面防水层的保护问题，避免防水层开裂而引起渗漏。

架空通风隔热构造(a)架空预制板（或大阶砖）；(b)架空混凝土山形板；(c)架空钢丝网水泥折板；(d)倒槽板上铺小青瓦；(e)钢筋混凝土半圆拱；(f)1/4厚砖拱

⑶铺设实体材料隔热：

如膨胀珍珠岩等，只适合于夜间不使用的房间。此外还可采用植被屋面、蓄水屋面和淋水屋面等降温隔热屋面构造。蓄水屋面植被屋面小结：1.屋顶的作用(围护、承重、造型、采光)；屋顶的类型：平屋顶和坡屋顶。２.有、无组织排水的排水组织形式及其适用范围。３.传统油毡防水的缺点。4.油毡防水屋面的分层构造及节点构造；鼓泡的原因与防治。5.刚性防水屋面的分层构造及节点构造；分仓缝的设置。6.屋顶的保温隔热。思考题：城建学院一教楼的屋顶是刚性防水还是柔性防水，它的分仓缝是怎么设置的。7.3坡屋顶的构造

7.3.1组成和特点根据屋顶坡面组织的不同，主要有双坡顶、四坡顶及其他形式屋顶。

坡屋顶一般有承重结构和屋面两部分的组成，必要时还设有保温层、隔热层及顶棚等。

在坡面组织中由于屋顶坡面交接的不同形成屋脊（正脊）、斜脊、斜沟、檐口、内天沟和泛水等不同部位和名称

7.3.2承重结构

我国主要采用檩式结构系统，即以檩条为屋面的主要支承结构的结构系统。其承重方式主要有两种:山墙支承和屋架支承1.山墙承重

是将横墙上部做成三角形，在墙上布置檩条。由于檩条跨度的限制，使得山墙同距有限，因而只适用于尺寸较小的房间。

2.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。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。(1)檩条檩条是沿房屋纵向搁置在屋架或山墙上的屋面支承梁。檩条所用材料应与屋架材料相同，一般有木檩条、钢檩条及钢筋混凝土檩条等。(2)屋架屋架形式通常为三角形，由上弦、下弦和腹杆组成，所用材料有木材、钢材及钢筋混凝土等3.钢筋混凝土屋面板承重*钢筋混凝土屋面板承重：即在墙上倾斜搁置现浇或预制钢筋混凝土屋面板（类似于平屋顶的结构找坡屋面板的搁置方式）来作为坡屋顶的承重结构。

特点：节省木材，提高了建筑物的防火性能，构造简单，近年来常用于住宅建筑和风景园林建筑中。7.3.3排水组织

利用屋面坡度进行排水，也分无组织排水和有组织排水（教材图6.30）。复杂平面的坡面组织见教材图6.31。7.3.4屋面构造

以平瓦屋面为例。平瓦，即粘土瓦又称机平瓦，是根据防水和排水需要用粘土模压制成凹凸楞纹后焙烧而成的瓦片。

1）空铺平瓦屋面：也叫冷摊瓦屋面，是平瓦屋面中最简单的一种做法，具体做法是在檩条上固定椽条，然后再在椽条上钉挂瓦条（间距280~330）并直接挂瓦。这种屋面做法的特点是施工方便、经济，但雨雪易从瓦缝飘进室内，故通常用于质量要求不高的临时建筑中。

2)实铺平瓦屋面

也叫木望板瓦屋面，具体做法是在檩条上铺钉一层15～20mm厚的平口毛木板，板间不留缝隙，或留10～20mm的缝隙，木望板上平行于屋脊方向干铺一层油毡，再用30ⅹ10mm的顺水条将油毡钉牢，最后在压毡条上平行于屋脊方向钉挂瓦条并挂瓦，挂瓦条的间距与冷摊瓦屋面相同。这样，挂瓦条与油毡之间的空隙，便于把渗入瓦缝的雨水排出，故其防水能力与保温隔热性能较空铺平瓦屋面有了很大的提高，但它的缺点是耗用木材较多，造价相对较高，故多用于质量要求较高的建筑中。3)钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面这种屋面是用钢筋混凝土挂瓦板直接搁置在横墙或屋架上，代替实铺平瓦屋面中的檩条、屋面板和挂瓦条。挂瓦板的屋面坡度不宜小于1：2.5。挂瓦板的细部尺寸应与平瓦的尺寸相符，断面形式有Π形、T形、F形三种，并在板筋根部留有泄水孔，以排除由瓦面渗下的雨水。这种屋面的优点是构造简单，节约木材且防水可靠，但在施工时应严格控制构件的几何尺寸，切实保证施工质量，避免因瓦材搭接不密实而造成雨水渗漏。4).钢筋混凝土坡屋面构造——瓦屋面由于保温、防火或造型等的需要，可将钢筋混凝土板作为瓦屋面的基层盖瓦。盖瓦的方式有两种：一种是在找平层上铺油毡一层，用压毡条钉在嵌在板缝内的木楔上，再钉挂瓦条挂瓦；另一种是在屋面板上直接粉刷防水水泥砂浆并贴瓦或陶瓷面砖或平瓦。在仿古建筑中也常常采用钢筋混凝土板瓦屋面。

钢筋混凝土板瓦屋面构造(a)木条挂瓦；(b)砂浆贴瓦；(c)砂浆贴面砖坡屋顶的细部构造1）檐口构造平瓦屋面纵墙檐口构造(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)女儿墙包檐口硬山封檐山墙挑檐(a)三角形天沟（双跨屋面）;（b）矩形夭沟（双跨屋面）;（c）高低跨屋面天沟

多跨坡屋面两斜面相交形成斜天沟，斜天沟一般用镀锌铁皮制成，镀锌铁皮两边包钉在木条上，木条高度要使瓦片搁上后能与其它瓦片平行，同时还可防止溢水。斜沟两侧的瓦片要锯成一条与斜沟平行的直线，挑出木条40mm以上。另一种做法是用弧形瓦或缸瓦作斜天沟，搭接处要用麻刀灰窝实。2）天沟构造其他瓦材：（1）彩色水泥瓦（2）小青瓦（3）琉璃瓦滴水勾头（4）彩色压型钢板瓦

侗寨鼓楼的小青瓦屋面7.3.5保温与隔热