淺談建筑屋頂?shù)臉?gòu)造設(shè)計(jì)

王洪川，鄭宏杰

1.河南先鋒地產(chǎn)有限公司，河南 鄭州 450000

2.鄭州市重點(diǎn)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，河南 鄭州 450000

1 屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要求

1.1 能抵御風(fēng)、霜、雨、雪的侵襲

應(yīng)防止雨水滲漏是屋頂?shù)幕竟δ芤螅覈?guó)現(xiàn)行的《屋面工程技術(shù)規(guī)程》（GB50207-94）根據(jù)建筑物的性質(zhì)、重要程度使用功能及防水耐久年限等，將屋面劃為4個(gè)等級(jí)，各等級(jí)均有不同的防水要求。

1.2 結(jié)構(gòu)要求

屋頂是房屋的承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證房屋的結(jié)構(gòu)安全，并防止因過(guò)大的結(jié)構(gòu)變形引起防水層開(kāi)裂、漏水。

1.3 建筑藝術(shù)要求

屋頂是建筑外部形體的重要組成部份，屋頂?shù)男问綄?duì)建筑的造型極具影響，應(yīng)注重屋頂形式及其細(xì)部的設(shè)計(jì)，以滿足人們對(duì)建筑藝術(shù)方面的需求。

2 屋頂排水方式

2.1 平屋頂排水方式分有組織排水和無(wú)組織排水兩大類(lèi)

1）無(wú)組織排水（又稱自由落水）：指屋面雨水自由地從檐口滴落至室外地面。

（1）優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、不易漏雨和堵塞。

（2）缺點(diǎn)：屋面雨水自由落下會(huì)濺濕墻面。

（3）適用于：自由落水這種排水方式適用于少雨地區(qū)或低層建筑；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)較高的低層建筑或臨街建筑，不宜采用該種排水方式。

2）有組織排水

有組織排水應(yīng)使屋面流線簡(jiǎn)捷；檐溝或天溝流水通暢；雨水口負(fù)荷適當(dāng)且布置均勻。有組織排水分內(nèi)排水和外排水兩種，其對(duì)對(duì)排水系統(tǒng)的要求如下：

（1）優(yōu)點(diǎn)：將屋面雨水有組織地排至室外地面。避免了檐口落下的雨水污染墻面。

（2） 缺點(diǎn)：外理不好，易出現(xiàn)堵塞和漏雨，且構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)較高。對(duì)于建筑物較高或降水豐富地區(qū)的建筑應(yīng)采用有組織排水。

（3）要求：

①屋面流水線不宜過(guò)大

屋面寬度較小時(shí)可做成單坡排水；當(dāng)屋面寬度較大時(shí)，如12m以上宜采用雙坡排水。

②雨水的負(fù)荷

每個(gè)雨水口排除150m2～200m2的屋面集水面積；

③檐溝或天溝應(yīng)做縱向坡度

使溝內(nèi)雨水迅速排至雨水口，縱坡一般為0.5%～1%，用石灰爐渣等輕質(zhì)材料墊置坡度。

④檐溝寬度

檐溝凈寬不小于200mm，分水線處最小深度大于80mm。

2.2 有組織排水常用排水方案

通常采用檐溝外排水、女兒墻外排水及內(nèi)排水方案。

2.2.1 檐溝外排水（平屋頂挑檐結(jié)構(gòu)形式）

2.2.2 女兒墻外排水

當(dāng)房屋周?chē)耐鈮ι叱^(guò)屋面時(shí)，形成封檐口，此段墻稱為女兒墻。在女兒墻與屋面交接處應(yīng)做成縱向坡度，用墊坡材料作成坡度為0.5%～1%形成自然天溝。平屋頂女兒墻外排水方案施工簡(jiǎn)便，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，建筑體型簡(jiǎn)潔，是常用的排水形式。

2.2.3 內(nèi)排水

屋面向內(nèi)傾斜，坡度方向與外排水相反。雨水由屋面天溝匯集，沿天溝縱坡流向雨水口，經(jīng)雨水口排入室內(nèi)落水管，經(jīng)室內(nèi)地溝排至室外。該種排水方式構(gòu)造復(fù)雜，極易造成滲漏。

適用于：規(guī)模較大的多跨度建筑、高層建筑及嚴(yán)寒地區(qū)（冬季易凍結(jié)，堵塞落水管，故不宜外排水）的建筑。

3 屋頂保溫

在寒冷地區(qū)或裝有空調(diào)設(shè)備的建筑中，屋頂應(yīng)設(shè)計(jì)成保溫屋頂。為了提高屋頂?shù)臒嶙?，需要在屋頂中增加保溫層?/p>

3.1 保溫材料

保溫材料應(yīng)具有吸水率低，導(dǎo)熱系數(shù)較小并具有一定的強(qiáng)度的性能。

屋面保溫材料一般為輕質(zhì)多孔材料，分為3種類(lèi)型：

1）松散保溫材料：堆積密度應(yīng)小于300kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)小于0.14w/m.k，常用的有膨脹蛭石（粒徑3mm～15mm）、膨脹珍珠巖、礦棉、爐渣等；

2）整體保溫材料：常用水泥或?yàn)r青等膠結(jié)材料與松散保溫材料拌合，整體澆筑。如水泥爐渣、瀝青膨脹珍珠巖、水泥膨脹蛭石等；

3）板狀保溫材料：如加氣混凝土板、泡沫混凝土板、膨脹珍珠巖板、膨脹蛭石板、礦棉板、巖棉板、泡沫塑料板、木絲板、刨花板、甘蔗板等。

3.2 屋頂保溫層的位置

根據(jù)結(jié)構(gòu)層、防水層和保溫層所處的位置不同，有下面幾種情況：

1）保溫層位于防水層與結(jié)構(gòu)層之間成為封閉的保溫層，叫正鋪法，該種做法構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便、廣泛采用。

2）保溫層與結(jié)構(gòu)層組合成復(fù)合板材既是保溫構(gòu)件，又是結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（1）槽形板內(nèi)設(shè)置保溫層

槽形板可正鋪，則保溫層在結(jié)構(gòu)層下。易產(chǎn)生凝結(jié)水，降低保溫效果。

槽形板可倒鋪，則保溫層在結(jié)構(gòu)層上。

（2）保溫材料與結(jié)構(gòu)層融為一體

如加氣的鋼筋混凝土屋面板，既承重、又保溫。但因板的承載力低，僅適用于不上人層頂。

3）保溫層設(shè)置在防水層上成為敞露的保溫層，又叫倒鋪法。

3.3 排氣道

為了解決排除水蒸氣的問(wèn)題需要在保溫層中設(shè)排汽道，排汽道內(nèi)用大粒徑爐渣填塞，既可讓水氣在其中流動(dòng)，又可保證防水層的基層堅(jiān)實(shí)可靠。同時(shí)，找平層內(nèi)也在相應(yīng)留槽作排汽道，并在其上干鋪一層油氈條，用瑪碲脂單邊點(diǎn)貼覆蓋。排汽道在整個(gè)層面應(yīng)縱橫貫通，并應(yīng)與大氣連通的排汽孔相通，下圖a、b、c、d是幾種排汽孔的做法示意。排汽孔的數(shù)量應(yīng)根據(jù)基層的潮濕程度確定，一般每36m2設(shè)置一個(gè)。

4 屋頂?shù)母魺?/h2>

4.1 通風(fēng)隔熱

通風(fēng)隔熱就是在屋頂設(shè)置架空通風(fēng)間層，使其上層表面遮擋陽(yáng)光輻射，同時(shí)利用風(fēng)壓和熱壓作用使間層中的熱空氣被不斷帶走。通風(fēng)間層的設(shè)置通常有兩種方式：一種是在屋面上做架空通風(fēng)隔熱間層；另一種是利用吊頂棚內(nèi)的空間做通風(fēng)間層。

架空通風(fēng)隔熱間層設(shè)于屋面防水層上，其隔熱原理是：一方面利用架空的面層遮擋直射陽(yáng)光；另一方面架空層內(nèi)被加熱的空氣與室外冷空氣產(chǎn)生對(duì)流，將層內(nèi)的熱量源源不斷地排走。

架空通風(fēng)層通常用磚、瓦、混凝土等材料及制品制作。

4.2 頂棚通風(fēng)隔熱

設(shè)計(jì)中應(yīng)注意滿足下列要求：1）必須設(shè)置一定數(shù)量的通風(fēng)孔，使頂棚內(nèi)的空氣能迅速對(duì)流；3）頂棚通風(fēng)層應(yīng)有足夠的凈空高度，應(yīng)根據(jù)各綜合因素所需高度加以確定。僅作通風(fēng)隔熱用的空間凈高一般為500mm左右；3）通風(fēng)孔須考慮防止雨水飄進(jìn)；4）應(yīng)注意解決好屋面防水層的保護(hù)問(wèn)題。

4.3 屋頂蓄水隔熱

蓄水屋面與普通平屋頂防水屋面不同的就是增加了一壁三孔。所謂一壁是指蓄水池的倉(cāng)壁，三孔是指溢水孔、泄水孔、過(guò)水孔。

4.4 種植隔熱屋面

種植隔熱的原理是：在平屋頂上種植植物，借助載培介質(zhì)隔熱及植物吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用和遮擋陽(yáng)光的雙重功效來(lái)達(dá)到降溫隔熱的目的。一般種植隔熱屋面是在屋面防水層上直接鋪填種植介質(zhì)，載培植物。

4.5 蓄水種植隔熱屋面

蓄水種植隔熱屋面是將一般種植屋面與蓄水屋面結(jié)合起來(lái)。

5 結(jié)論

在保證房屋建筑正常的使用功能的前提下，應(yīng)合理的利用和分配城市上層空間，創(chuàng)造與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)的城市景觀。同時(shí)，可以軟化硬質(zhì)建筑線條給人帶來(lái)的煩躁感，使城市更自然、更人性化。