【建筑构造课件】屋顶

屋     顶

目  录

第一节 屋顶的形式和要求▼

  一、屋顶的作用

  二、屋顶的类型▼

  三、屋顶的要求▼

第二节 屋面排水设计

  一、屋面排水坡度及选择▼

  二、屋面排水方式▼

  三、有组织排水设计▼

第三节 平屋面构造

  一、平屋面的类型▼

  二、柔性防水屋面构造 ▼

  三、刚性防水屋面构造 ▼

  四、平屋面的保温隔热构造 ▼

  五、平屋面节点构造▼

第四节 坡屋面构造

  一、坡屋面的类型 ▼

  二、坡屋面的结构层构造 ▼

  三、瓦屋面构造 ▼

  四、瓦屋面节点构造▼

  五、瓦屋面的保温隔热▼

复习思考题▼

第一节 屋顶的形式和要求

    一、屋顶的作用

围护：屋顶是房屋的最上部的围护构件，覆盖和保护整个建筑不受风雨雪霜及其它有害物质的侵袭，减少自然界温度对室内的影响，以满足人们对空间质量的需求。 

承重：屋顶是房屋的最上部的水平承重构件，承受自重和雨雪荷载，并与墙柱一起抵抗风和地震产生的水平力。 

造型：屋顶被称为建筑的第五立面，是建筑造型设计的重要构件之一。 

    二、屋顶的类型

按照屋顶形式和坡度分：

平屋顶——坡度小于5％的屋顶。

坡屋顶——坡度大于等于10％的屋顶。 

曲面屋顶—— 如拱形屋顶、各种悬索结构屋面、壳体屋面等等。

按照防水材料分：

瓦屋面——采用瓦材防水的屋面。常见有小青瓦、机平瓦、琉璃瓦、粘土装饰彩瓦、水泥装饰彩瓦、油毡装饰彩瓦、铁皮瓦、铜瓦等等。

构件防水——采用混凝土预制构件防水屋面。 

刚性防水——用细石混凝土或防水砂浆等刚性材料防水层的屋面。 

柔性防水——用卷材或涂料等柔性材料构造防水层的屋面。常见卷材有油毡、三元乙丙、氯丁橡胶、PVC卷材等等 ；常见涂料有煤焦油涂料、沥青油膏、橡胶乳化沥青涂料、PVC涂料、聚酯涂料等等。

钢结构屋面——压型（彩）钢板防水。

其他新型屋面    如膜结构屋面、憎水粉防水

    三、屋顶的要求

在功能和围护方面：防排水、保温隔热、防火疏散、利用和维修

在造型艺术方面

屋顶造型是建筑风格和性格特征的体现；

低层次的建筑屋面是较高层次建筑的“地面环境”，屋面的装饰美化是城市环境设计要求。

在结构和经济方面

结构： 应满足承受风雨雪的荷载和自重；如果是上人屋面或屋面上放置设备，屋顶则要承受人和家具、绿化的重量。

经济：满足屋顶经济性要求表现在合理确定屋顶造型，合理选用防水材料和保温、隔热构造方式，合理利用屋顶空间等方面。

    三、屋顶的要求

屋顶的防排水要求

屋顶是房屋的最上部的构件，承受风雨雪霜的正面袭击，因此防止雨水渗漏和及时排走雨水是屋顶的最基本的功能要求。

  【屋面的防排水等级和设防要求】 

屋顶的防火疏散要求

（1）防火疏散的出口之一：七层及七层以上单元式住宅的楼梯应出屋面；超高层建筑的屋顶应考虑直升飞机的停靠平台，以满足防火救助要求。 

（2）屋面的防火单元应该与建筑内部的防火单元（分区）相协调，两个防火单元的屋面间应有防火墙（即封火墙）隔断，防火墙须采用非燃烧体材料，并达到4小时的耐火极限，防火墙应高出屋面400～500。 

（3）与高层建筑毗邻的低层建筑屋面须采用非燃烧体材料；当屋顶结构层满足一、二级耐火等级要求时，屋面防水层可采用油毡防水。

屋顶的利用和维修要求

（1） 利用：屋顶的面积相当于一层楼面的面积，在低层和多层建筑中占总楼板面积的比例是较大的，合理利用屋顶面积，会获得较好的经济效益和社会效益。 

      常见屋顶的利用：屋顶花园，即为上人屋面；设备放置，如水箱、冷却塔、排风机等；太阳能接收等。 

（2）维修：屋顶的防水层的耐久性最长仅25～30年，屋顶上还有各种管道、设备，这些都需要维修，因此当屋面高度超过10米、又没有楼梯上屋面时，应设上屋面的检修爬梯或在屋顶设检修人孔；当屋面之间高差超过2000，应设检修爬梯。 

第二节 屋面排水设计

    一、屋面的排水坡度及选择

排水坡度的表示：

角度法 多用于坡屋顶，且角度多为整数、量度方便的。

斜率法 多用于坡度为简单分数的，如1/3、1/5等。 

百分比 多用于平屋面和排水沟纵坡，如i＝1％、 i＝5‰ 等。

排水坡度的形成：

建筑找坡 也称材料找坡或构造找坡，是在屋面结构板上用轻质材料垫出所需的排水坡度。这种做法方便结构施工，但加大了结构荷载，一般适用于5％以下坡度。

常用轻质找坡材料：炉渣混凝土、加气混凝土块、水泥膨胀珍珠岩、沥青膨胀珍珠岩、膨胀珍珠岩块等。 

结构找坡 结构层形成坡度，较经济，适用于5％以上坡度。 

选择排水坡度的因素

使用和建筑造型要求：

如：上人或需要放置设备选择平屋面；园林风格的建筑选择坡屋面；上人屋面坡度应为1％～2％

结构形式

例：同为平屋面，采用现浇结构，坡度可在1％～2％；采用预制结构，坡度应大于3％。

        同为平屋面，采用屋面梁结构，坡度应在10％左右，采用屋架结构，坡度可大一些。

防水材料适宜坡度：

    屋面排水坡度的形成 

第二节 屋面排水设计

    二、屋面的排水方式

屋面的排水方式可分为有组织排水和无组织排水两大类。

无组织排水：又称为自由落水，是指雨水自由的从檐口落到地面。适用范围：

a.年降雨量在900mm以下地区的檐口高度在10米以下或两个屋面高差在4000以内的屋面排水。

b.年降雨量在900mm以上地区的檐口高度在8米以下或两个屋面高差在3000以内的屋面排水。 

有组织排水：雨水由屋面排向檐沟（或天沟），再排向落水口、雨水管，由雨水管排向地面或明沟，这即称为有组织排水。

有组织排水中又分为内排水、外排水和内外混合排水：

内排水——雨水口敷设在建筑内部，适用于屋面较大、或立面要求较高及高层建筑。

外排水——雨水口敷设在建筑外面，适用于一般民用及工业建筑。

   无组织排水

   有组织排水

第二节 屋面排水设计

    三、有组织排水设计

设计原则：屋面流水路线短捷，檐沟和天沟流水通畅，雨水管和雨水口负荷均匀适当。【屋面排水组织设计】

屋面流水路线短捷：一般不宜长于12米； 

檐沟和天沟流水通畅：沟宽宜为200以上，分水线处沟深宜≥120 ，并有0.5%～1%的坡度。 

雨水管和雨水口负荷均匀适当：一般一个雨水口对应一根雨水管；常用雨水管直径有75、100、125、150等，最常用为100；每个雨水口宜负担150～200㎡的屋面排水，雨水口间距宜为18～24米。

檐沟形式及构造 

铁皮檐沟（玻璃钢檐沟）：多用于坡屋顶。 

混凝土挑檐檐沟 

女儿墙包檐檐沟

雨水口、雨水管形式

直落水雨水口

侧落水雨水口

雨水管及安装

   铁皮（玻璃钢）檐沟

   混凝土挑檐檐沟

   女儿墙包檐檐沟

   直落水（板面雨水口 ）

   侧落水（墙面雨水口 ）

   雨水管及安装

第三节 平屋面构造

    一、平屋面类型

按防水材料和构造分：柔性防水屋面和刚性防水屋面。

按找坡类型分：结构找坡和建筑找坡。

按使用功能分：上人屋面和非上人屋面。

其他有：保温屋面和非保温屋面；隔热屋面和非隔热屋面。

以上类型组合就有了：

结构找坡、柔性（卷材或涂料）防水屋面；

结构找坡、刚性防水屋面；

建筑找坡（非上人、非保温）柔性（卷材或涂料）防水屋面；

建筑找坡、保温屋面；

上人非保温屋面；

上人保温屋面；

架空通风隔热屋面；

······  ······等等

第三节 平屋面构造

    二、柔性防水屋面构造

1、柔性防水屋面的基本构造层次

2、柔性防水屋面的基本构造层次的作用和做法：

顶棚层——与楼层构造相同。

结构层——与楼层构造相同。

找平层——防水材料应在平整、清洁，有一定强度的基层上施工，找平层就起这个作用。

结构层上的找平层通常是： 20～30厚 1：2.5～1：3水泥砂浆；

找坡、保温等轻质材料上的找平层一般是：30～40厚C20细石混凝土，内配φ4 @ 200双向钢筋网 

结合层——基层与柔性防水层之间的一层胶质薄膜，使防水层与基层间粘结更牢固。不同的防水层，其结合层构造也有所不同：

沥青类材料的结合层：冷底子油；

高分子材料的结合层：配套基层处理材料和乳化沥青

防水层——分卷材类和涂料类；沥青类和高分子类。

油毡类防水层常用两毡三油、三毡四油；

高分子卷材防水层常用一层，厚度一般为2厚； 

涂料防水层厚度一般为2厚；为增加强度和耐久性，常加铺玻璃纤维，称为一布二涂或二布三涂； 

找坡层——作用就是垫出屋面所需坡度。如果是保温屋面，找坡层与保温层常常统一考虑。 

松散材料：1：6～8水泥炉渣；1：6～8水泥珍珠岩；沥青珍珠岩等。

块状材料：水泥膨胀珍珠岩块；沥青膨胀珍珠岩块；树脂膨胀珍珠岩块（憎水性）；加气混凝土块等。

保护层——保护防水层，延长防水层的使用寿命。 

保护层做法与防水材料和是否是上人屋面有关：

沥青类防水层、非上人屋面一般为：绿豆砂保护层

高分子防水层、非上人屋面一般为：银粉漆等浅色反光涂料 

上人屋面的保护层的常见做法有：

（1）沥青砂浆铺砌大阶砖、缸转、混凝土块

（2）在防水层上现浇30～40厚细石混凝土

（3）现浇混凝土后贴地砖

（4）30厚1：3～4干硬性水泥砂浆上铺贴地砖

   防水卷材

   防水卷材铺贴

   涂料防水（二布三涂）

   保护层做法

3、屋面泛水与防水层的收头固定：

泛水——屋面与垂直面（女儿墙、较高建筑的外墙、设备基础、烟囱等等）相交时，防水层应向垂直面延铺一定高度，以防止接缝处漏水，这即为泛水构造。

泛水构造要点：泛水高度≥250；泛水处应加铺一层卷材；泛水转角处 R ≥ 150或成45°切角；做好防水层的收头和固定。  

女儿墙防水层的收头和固定

檐沟防水层的收头和固定

自由落水屋面防水层的收头和固定

   屋面泛水高度

  女儿墙防水层的收头和固定

  檐沟防水层的收头和固定

  自由落水屋面防水层的收头和固定

第三节 平屋面构造

    三、刚性防水屋面构造

1、刚性防水屋面的基本构造层次

2、刚性防水屋面的基本构造层次的作用和做法

顶棚层——与柔性防水屋面构造相同。

结构层——与柔性防水屋面构造相同。

找平层——与柔性防水屋面构造相同。

隔离层——将防水层与结构基层隔离，减少结构变形对防水层的影响和防水层与结构层之间变形（热胀冷缩）的制约

隔离层常用做法：

（1）干铺一层油毡；

（2）15~20厚纸筋灰；

（3）20~30厚1:3干硬性水泥砂浆；

（4）20~30厚灰土垫层；

（5）20~30厚粗砂垫层等 

防水层——C20混凝土，不小于40厚，内配φ4 @ 100～200双向钢筋网；

保护层——15厚1:2.5～3水泥砂浆（可以不做）

3、刚性防水层的特点和防止开裂的措施：

特点：经济、施工方便；平整，方便上人。缺点：受温度变化影响和结构变形影响易开裂。要求基层变形小，不宜在保温屋面和材料找坡厚度较大的屋面采用。

措施：a.设隔离层 ；b.设分仓缝 。

4、刚性防水屋面节点构造

     泛水、檐沟、自由落水檐口

   分仓缝构造

分仓缝构造：

设置部位——易变形的结构板缝如开间处、屋脊处等

间距——不大于6000×6000；

缝宽——20～30mm。

构造——

   刚性防水屋面泛水构造

   刚性防水屋面檐沟构造

   刚性防水屋面自由落水檐口构造

第三节 平屋面构造

    四、平屋面保温隔热构造

1、保温层设置部位及材料

a．保温层设置在结构层上、防水层下——称为内置式保温，保温层的材料与找坡层材料基本相同，保温层厚度需经计算确定。

b．保温层设置在防水层上——称为倒置式保温，保温层的材料需选用不易受潮的，如聚苯乙烯泡沫塑料板材、聚氨脂泡沫塑料板材等。 

c．保温层设置在吊顶上——保温层的材料需选用轻质材料，如矿棉、玻璃纤维棉等。

2、内置式保温构造要点： 

a．保温材料的防潮：设隔汽层——一毡二油或一布二涂。

      构造包括：找平层、结合层和隔汽层。

b．保温层的排气：设通风道和透气孔（每35m2设一个）。 

3、隔热的种类：

（1）屋面反射隔热：顶面刷白或刷反光材料。

（2）屋面架空通风隔热。

（3）吊顶通风隔热。

（4）种植或蓄水隔热。

     平屋面内置式保温构造

     平屋面倒置式保温构造

     保温屋面的隔汽层和透气孔

     架空通风隔热层

第三节 平屋面构造

    五、平屋面其他节点构造

女儿墙压顶构造

等高屋面变形缝构造

高低屋面变形缝构造

屋面上人孔构造

第四节 坡屋面构造

    一、坡屋面的类型

按防水材料和构造不同，常见坡屋面有以下类型

瓦屋面：

小青瓦：常用于民居、园林等建筑。

琉璃瓦：与小青瓦屋面构造基本相同，用在古建筑、园林建筑等。

机平瓦：耐久性优于小青瓦，适用中小型建筑。

水泥彩瓦：构造与机平瓦屋面相同。

波形瓦：有玻璃钢、石棉水泥瓦、彩钢波形瓦等

装饰瓦：用粘结材料铺贴在钢筋混凝土屋面板上，常见有粘土装饰瓦、石片瓦、油毡瓦等等。

柔性（卷材、涂料）防水屋面：与柔性平屋面构造基本相同，只是屋面坡度大，卷材一般应垂直屋脊铺设。

构件自防水屋面：常见有F形板、槽形板等

铁皮屋面：我国还不多见。

   结构自防水坡屋面

第四节 坡屋面构造

    二、坡屋面的结构构造

1、常见坡屋面结构类型：

有檩体系：由屋架和檩条组成的承重结构体系，经济，结构整体性较差，适用于瓦屋面房屋。

大型屋面板无檩体系：由屋面板和屋架组成，适用于厂房等较大空间的房屋。防水层常用卷材防水或构件自防水。

现浇梁板结构：与现浇楼板构造基本相同，适用于小空间房屋，如小别墅等。

   有檩结构体系

第四节 坡屋面构造

    三、瓦屋面构造

瓦屋面按其有无望板分为：木望板屋面，也称为普通瓦屋面；无望板屋面，也称为冷摊瓦屋面。

冷摊瓦屋面构造层次：

檩条—→椽条（子）—→挂瓦条—→机平瓦

木望板（普通）瓦屋面

檩条—→ 屋面板—→ 油毡—→顺水条（压毡条） —→

    挂瓦条—→机平瓦

椽条、屋面板——基层和过渡。

油毡——二道防水

顺水条（压毡条）——固定油毡、排水

挂瓦条——固定瓦。

机平瓦或水泥彩瓦——防水

注意：檩条与屋脊平行；椽条与檩条垂直；挂瓦条与檩条平行。

第四节 坡屋面构造

    三、瓦屋面构造

其他瓦屋面：

钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面

小青瓦屋面

装饰瓦屋面

压型钢板瓦屋面

   机平瓦和水泥彩瓦

吉美彩瓦 ▼ ▼ ▼

   冷摊瓦屋面

   普通（木望板）瓦屋面

第四节 坡屋面构造

    四、瓦屋面节点构造

檐口构造

山墙构造

第四节 坡屋面构造

    五、瓦屋面的保温隔热

瓦屋面保温构造部位

   复  习  题

1．屋顶主要有哪些作用？

2．屋顶构造应满足哪些要求？（P109～P111）

3．常见屋顶分哪些类型？（P107～P108）

4．屋面排水坡度如何表示？常见屋面排水坡度如何选择？（P111～P112）

5．屋面排水坡度有哪些构成方式？如何选择。（P112）

6．屋面排水设计应符合哪些原则？（P114）

7．常见平屋面有哪些类型？

8．柔性防水屋面有哪些基本构造层？各层起何作用？用料怎样考虑？

9．刚性防水屋面有哪些基本构造层？各层起何作用？用料怎样考虑？（P124～P125）

10．刚性防水屋面为何要设隔离层和分仓缝？（P125）

11．什么是泛水？泛水构造应满足哪些要求？（P126）

12．檐沟有哪些构造类型？能正确绘制檐沟构造详图吗？

13．出水口有哪些构造类型？能正确绘制出水口构造详图吗？

14．屋面变形缝有哪些构造类型？能正确绘制屋面变形缝的构造详图吗？

15．机平瓦屋面有哪些构造类型？能正确写出其基本构造层次吗？

16．小青瓦屋面有哪些构造类型？

17．坡屋面的檐口有哪些构造类型？如何构造？

18．平屋顶保温构造有哪些方式？（P142～P143）

19．屋顶隔热构造有哪些方式？（P144～P152）

1、平屋面、女儿墙内檐沟、卷材防水、保温屋面

2、平屋面、女儿墙内檐沟、卷材防水、上人保温屋面

3、平屋面、外檐沟、结构找坡、刚性防水屋面

4、等高屋面变形缝、卷材防水屋面

5、高低屋面变形缝、卷材防水屋面

6、高低屋面变形缝、上屋面出入口

7、等高屋面变形缝、刚性防水屋面

8、木望板机平瓦屋面、女儿墙包檐檐沟

9、木望板机平瓦屋面、挑檐檐口

10、冷摊瓦屋面、挑檐檐口

参考资料

《建筑构造设计》颜宏亮  同济大学出版社

《建筑构造设计基础》刘昭如   科学出版社

《建筑构造》全国职业高中建筑类专业教材编写组   高等教育出版社

《房屋建筑学》同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学   中国建筑工业出版社

http://www.ji-mei.com/（上海吉美彩瓦有限公司 ）