西南地區(qū)住宅平屋頂保溫隔熱構(gòu)造及處理研究

李月湉 陳顯芳 張月慧 邵建星 尹成晶 王婷婷

（昆明學院城鄉(xiāng)建設(shè)與工程管理學院，云南 昆明650214）

0 引言

屋頂不僅僅是建筑中人類對倫理、審美等精神方面的表達，它同時還受到所處為之而環(huán)境氣候的影響，不同地域的屋頂具體特征不同，而屋頂作為建筑的一個熱源，如何利用好屋頂做到節(jié)能減排也是現(xiàn)在人們關(guān)注的重點。

1 西南地區(qū)氣候特點及其對建筑的影響

1.1 西南地區(qū)所處溫度帶及其氣候特點

西南地區(qū)處在地中海-喜馬拉雅地震帶，地形以山地為主，地震、滑坡、泥石流多發(fā)。處于中國地勢的第一、第二階梯的西南地區(qū)，以高原和盆地為主，云貴高原夏季不熱，冬季不冷，許多地方四季如春，其中云南南部為熱帶季風氣候，氣候溫和，光照不足，輻射量較小，降水較充沛，但地區(qū)季節(jié)差異明顯。總的來說可以歸結(jié)為：夏季暴雨集中，雨熱同期，冬季炎熱干旱。

1.2 西南地區(qū)特有氣候?qū)ㄖ挠绊?/h3>

在不同的氣候中建筑的空間感是不同的，這就決定了在不同的氣候特征中，建筑也會隨之有所差別，進行建筑設(shè)計時，必須正確地對氣候條件進行順應(yīng)和利用，保證建筑能夠更加切合人們的實際需求。建筑屋頂在陽光下暴露面漆最大的，所以氣候?qū)ξ蓓數(shù)挠绊憦亩绊懻麄€建筑的保溫節(jié)能是無可置疑的。西南地區(qū)夏熱冬暖的氣候特征使屋頂成為建筑中熱量的一個重要來源。

2 西南地區(qū)屋頂傳統(tǒng)做法

2.1 西南地區(qū)屋頂傳統(tǒng)形態(tài)

西南地區(qū)建筑屋頂?shù)脑O(shè)計一般采用：屋頂通風隔熱，屋頂蓄水隔熱，屋頂制備隔熱，屋頂反射隔熱等形式。大致以平屋頂為主，農(nóng)村少數(shù)房舍也采用瓦面坡屋頂。

2.2 傳統(tǒng)屋頂保溫的效果及施工難易程度

粘土瓦是西南地區(qū)最常用的屋頂材料，粘土瓦成本低，耐腐蝕，使用時間長，保溫效果好。傳統(tǒng)屋頂施工復雜，比起現(xiàn)在的平屋頂，傳統(tǒng)的坡屋頂需要小塊的拼接，施工難度大，維修難度也大。

2.3 西南地區(qū)屋頂傳統(tǒng)做法的優(yōu)劣

平屋頂和坡屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)、功能及節(jié)能效果,其優(yōu)劣不能簡單那而論，需要施工難易程度及造價、建筑構(gòu)造、保溫和隔熱效果等方面進行分析和比較。對于造價，平屋頂施工簡單，材料耗費少，造價較低；坡屋頂相對施工復雜,，材料耗費多，鋼筋含量和混凝土含量每平方米要比平屋頂高2.5-3.5公斤,所以在造價上每平方米要比平屋頂高出25-36元。對于建筑構(gòu)造角度,坡屋頂高跨比為1：6至1：4，排水較通暢,而平屋頂高跨比小于1：10,屋面基本平整易出現(xiàn)裂縫和漏水現(xiàn)象，不利于防水。對于保溫和隔熱效果,在中午太陽輻射最強,坡屋頂?shù)奶柟饩€入射角大于平屋頂,同時在被曬時間長短上坡屋頂則不如平屋頂，因而在隔熱和保溫效果上，坡屋頂要優(yōu)于平屋頂。

3 西南地區(qū)現(xiàn)今屋頂保溫的做法

3.1 材料的選擇

材料選擇的原則應(yīng)滿足“技術(shù)上適用，經(jīng)濟上合理”。對于坡屋頂，瓦是最常用的屋面材料，主要起防水和防滲等作用。目前除經(jīng)常使用的粘土瓦和水泥瓦之外還有石棉水泥瓦，塑料水泥瓦和瀝青瓦等。粘土瓦則有用于屋面的平瓦和用于屋脊的脊瓦。

平屋頂一般會加上保溫隔熱層、找坡層、防水層等，分為上人屋頂和不上人屋頂，大多數(shù)是用預(yù)制鋼筋混凝土板或者現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。目前常用的保溫絕熱材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板 (EPS、XPS)、泡沫玻璃、膨脹珍珠巖、巖(礦)石棉板、玻璃棉氈、海泡石、以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。屋面主要使用材料為XPS、膨脹珍珠巖。

表1 常見保溫材料的指標

4 西南地區(qū)屋頂保溫隔熱構(gòu)造做法

屋頂主要分為平屋頂、坡屋頂及其他形式屋頂，作為建筑最上層的覆蓋構(gòu)件，屋頂主要起承重及其維護作用。而屋頂是由結(jié)構(gòu)層、頂棚層、面層和附加層組成的，具有防水排水、保溫隔熱的功能。起稱重作用的是結(jié)構(gòu)層，起保護屋頂?shù)淖饔玫氖敲鎸雍晚斉飳?，屋頂中起到維護作用的是附加層，主要起排水、防水、保溫和隔熱等作用。

西南地區(qū)平屋頂保溫隔熱構(gòu)造：

4.1 西南地區(qū)平屋頂防水排水構(gòu)造

防水屋頂?shù)姆N類分別為卷材防水屋頂、剛性防水屋頂、涂膜防水屋頂。根據(jù)地區(qū)降雨量大小、防水材料的使用來選擇合理的屋頂坡度、恰當?shù)呐潘绞剑俑鶕?jù)排水設(shè)計能達到保持水流通常從而迅速排出屋頂積水的目的。而防水構(gòu)造則是用防水材料以“堵”為主。

圖1 屋頂保溫構(gòu)造

4.2 西南地區(qū)平屋頂保溫構(gòu)造

屋頂保溫層有兩種設(shè)置方法：（1）保溫層設(shè)在防水層的上面。使防水層受到保溫層的保護，保護其不受自然界各種因數(shù)的直接影響，耐久性增強的同時也要求保溫層側(cè)選用吸濕性小以及耐氣候性強的材料，同時保溫層也需要加強保護使其不因下雨而“飄浮”。（2）保溫層與結(jié)構(gòu)層融為一體，其構(gòu)造簡單、施工方便、造價低，能承載又保溫，但是承載力小、耐久性差，一般用于標準較低的不上人屋頂中。保溫層設(shè)在防水層下（如圖1）。

4.3 西南地區(qū)平頂屋隔熱

（1）間層通風隔熱降溫屋頂：一是在屋頂上做架空通風隔熱層，如架空預(yù)制板、混凝土山形板、鋼筋混凝土半圓拱、雙層瓦屋面等。另一種是利用吊頂棚內(nèi)的空間做出通風間層并設(shè)置一定的通風孔使得空間內(nèi)空氣能對流。（2）反射隔熱降溫屋頂：屋面受到太陽輻射后，部分輻射熱被屋面材料吸收，而其余部分被屋面反射，而屋面材料的顏色、粗糙程度均對反射輻射熱的程度有關(guān)。為增大反射率可選用色淺而光滑的材料，如屋面采用淺色涂料，均可起到明顯的降溫作用。（3）種植隔熱降溫屋頂：在平屋頂?shù)姆浪畬由细采w種植土，利用栽培介質(zhì)吸熱，也同樣利用了植物可進行光合作用并遮擋陽光達到降溫隔熱目的。種植土可栽培帶來一定經(jīng)濟效益的花草或農(nóng)作物，并且有利于美化環(huán)境、凈化空氣。（4）蓄水隔熱降溫屋頂：利用平屋頂所蓄積的水層來達到隔熱的目的。若想使其隔熱降溫效果更優(yōu)越可利用植物的光合作用和葉片遮蔽陽光的特點在水層中養(yǎng)殖一些水浮蓮之類的水生植物。

5 結(jié)論

基于西南地區(qū)以亞熱帶季風氣候為主并處于地中海-喜馬拉雅地震帶，地形以山地為主，地震、滑坡、泥石流多發(fā)的實情，蓄水隔熱降溫屋頂及種植隔熱降溫屋頂不利于抵抗地震、泥石流等本地區(qū)常發(fā)的實際情況，綜合各類屋頂?shù)氖┕るy易程度、后期養(yǎng)護、美觀等情況，通過實驗及研究，推薦使用反射隔熱降溫屋頂以及間層通風隔熱降溫屋頂。

［1］郝瑞珍,張賀.夏熱冬暖的地區(qū)微氣候建筑設(shè)計探討[J].廣東石油石化工學院學報，2012,8(22):70.

［2］張光碧,等.建筑材料[M].北京：中國電力出版社，2011:234-236.

［3］杜俊芳,羅秋滾,等.房屋建筑學[M].北京：中國水利水電出版社，2012:207-228.