房屋建筑构造-屋面.ppt
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1、8屋顶构造屋顶构造本章提要本章提要本本章章内内容容:屋屋顶顶防防水水及及常常用用的的保保温温隔热构造做法隔热构造做法 学习重点:学习重点:平屋顶和坡屋顶的构造平屋顶和坡屋顶的构造 本本 章章 内内 容容8.1概述概述8.2平屋顶的构造平屋顶的构造8.3坡屋顶的构造坡屋顶的构造我们日常所见的屋顶形式多种多样,如中国故宫的琉璃瓦大屋顶,澳大利亚悉尼歌剧院的薄壳双曲顶,住宅的平屋顶以及乡镇常见的坡屋顶等等。尽管它们千姿百态,但它们从根本上有着哪些共同点呢?屋顶主要有三个作用:一是承重作用;二是围护作用;三是装饰建筑立面。屋顶应满足坚固耐久、防水排水、保温隔热、抵御侵蚀等使用要求,同时还应做到自重轻、
2、构造简单、施工方便、造价经济,并与建筑整体形象协调。8.1概述概述8.1.1屋顶的作用及构造要求屋顶的作用及构造要求屋顶设计应考虑其防水、结构、节能、建筑艺术三方面的要求。屋顶设计应考虑其防水、结构、节能、建筑艺术三方面的要求。防水要求防水要求:首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。应防止雨水渗漏是屋顶的基首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求。本功能要求。其次,屋顶应具有良好的保温隔热性能。其次,屋顶应具有良好的保温隔热性能。结构要求结构要求:屋顶是房屋的承重结构,应有足够的强度和刚度,以保证房屋的结:屋顶是房屋的承重结构,应有足够的强度和刚度,以保证房屋的结构安全
3、,并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。构安全,并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。节能要求节能要求:屋顶作为维护结构要有一定的阻热能力,有效阻止热量的传递。:屋顶作为维护结构要有一定的阻热能力,有效阻止热量的传递。建筑艺术要求建筑艺术要求:屋顶是建筑外部形体的重要组成部分,屋顶的形式对建筑的造屋顶是建筑外部形体的重要组成部分,屋顶的形式对建筑的造型极具影响,应注重屋顶形式及其细部的设计,以满足人们对建筑艺术方面的需型极具影响,应注重屋顶形式及其细部的设计,以满足人们对建筑艺术方面的需求。求。屋顶的功能和设计要求屋顶的功能和设计要求8.1.2屋顶的组成与类型屋顶的组成与类型1、组
4、成、组成还包括起保温、隔热作用还包括起保温、隔热作用的各种设施的各种设施。细部构造包括檐口、女儿细部构造包括檐口、女儿墙、泛水、天沟、落水口、屋墙、泛水、天沟、落水口、屋脊、变形缝等。脊、变形缝等。屋面支承结构顶棚平面结构(梁板、屋架)空间结构(折板、壳体、网架、悬索)屋面 屋面是屋顶最上面的表面层,要承受施工荷载和使用时的维修荷载,以及自然界风吹、日晒、雨淋、大气腐蚀等的长期作用,因此屋面材料应有一定的强度、良好的防水性和耐久性能。承重结构 承重结构承受屋面传来的各种荷载和屋顶自重。顶棚 顶棚位于屋顶的底部,用来满足室内对顶部的平整度和美观要求。保温隔热层 当对屋顶有保温隔热要求时,需要在屋
5、顶中设置相应的保温隔热层,以防止外界温度变化对建筑物室内空间带来影响。8.1.2屋顶的组成与类型屋顶的组成与类型2、类型、类型(1)按功能分)按功能分保温屋顶保温屋顶:屋顶设置保温层,以减少室内热量向外散,达到节能:屋顶设置保温层,以减少室内热量向外散,达到节能的目的。的目的。隔热屋顶隔热屋顶:通过采取措施减少室外热量向外散失,保证室内温度:通过采取措施减少室外热量向外散失,保证室内温度适宜。适宜。采光屋顶采光屋顶:屋顶采用透光或透明材料,以满足采光和观景的需要。:屋顶采用透光或透明材料,以满足采光和观景的需要。蓄水屋顶蓄水屋顶:屋顶上做蓄水池,蓄一定深度的水,主要起到隔热:屋顶上做蓄水池,蓄
6、一定深度的水,主要起到隔热降温的作用,也有一定的观景效果。降温的作用,也有一定的观景效果。种植屋顶种植屋顶:屋顶上栽种花草、灌木甚至乔木等植物,既起到保温:屋顶上栽种花草、灌木甚至乔木等植物,既起到保温隔热的作用,又美化环境,是生态建筑的一个方面的隔热的作用,又美化环境,是生态建筑的一个方面的表现。表现。上人屋顶上人屋顶:屋顶作为室外使用空间,为人们日常休闲活动的场所。:屋顶作为室外使用空间,为人们日常休闲活动的场所。8.1.2屋顶的组成与类型屋顶的组成与类型2、类型、类型(2)按屋面防水材料分)按屋面防水材料分卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、瓦屋面、卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性
7、防水屋面、瓦屋面、金属屋面、玻璃屋面金属屋面、玻璃屋面(3)按屋结构类型分)按屋结构类型分平面结构屋顶、空间结构屋顶平面结构屋顶、空间结构屋顶(4)按外观形式分)按外观形式分平屋顶平屋顶:屋面坡度在:屋面坡度在10%以下的屋顶。以下的屋顶。坡屋顶坡屋顶:屋面坡度在:屋面坡度在10%以上的屋顶。以上的屋顶。曲面屋顶曲面屋顶:一般适用于大跨度的公共建筑中。:一般适用于大跨度的公共建筑中。8.1.3屋面排水屋面排水排水方式排水方式屋顶排水方式分为屋顶排水方式分为无组织排水无组织排水和和有组织排水有组织排水两大类。两大类。a.无组织排水无组织排水无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的无组织排水是
8、指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式又称自由落水。一种排水方式又称自由落水。优点:经济优点:经济缺点:雨水易侵蚀墙体;在出入口处影响行人通行缺点:雨水易侵蚀墙体;在出入口处影响行人通行b.有组织排水有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。排水方式的选择排水方式的选择确定屋顶的排水方式时,一般可按下述原则进行选择:确定屋顶的排水方式时,一般可按下述原则进行选择:a.高度较低的简单建筑,为了控制造价,宜优先选用高度较低的简单建筑,为了控制造价,宜优先选用无组
9、织排水;无组织排水;b.积灰多的屋面应采用无组织排水;积灰多的屋面应采用无组织排水;c.在降雨量大的地区或房屋较高的情况下,应采用有在降雨量大的地区或房屋较高的情况下,应采用有组织排水;组织排水;d.临街建筑雨水排向人行道时宜采用有组织排水。临街建筑雨水排向人行道时宜采用有组织排水。当年降雨量当年降雨量900MM的地区,檐口的地区,檐口高度高度8M;当年降雨量当年降雨量900MM的地区,而檐口高度的地区,而檐口高度10M;8.1.3.1无组织排水无组织排水无组织排水是指它不需设置天沟、雨水口和雨水管,而对排水方向和挑檐无组织排水是指它不需设置天沟、雨水口和雨水管,而对排水方向和挑檐的设置也需合
10、理设计,即应根据屋面的形状、宽度、地面水排除条件等因素作的设置也需合理设计,即应根据屋面的形状、宽度、地面水排除条件等因素作周密安排。分为单向、双向、三向、四向排水的屋面。周密安排。分为单向、双向、三向、四向排水的屋面。当建筑物较高或年降雨量较大时,如仍采用无组织排水,将会出现房檐雨水势如瀑布凌空而降,不仅噪声很大,且雨水四溅危害墙身和环境,因而应采用有组织排水。有组织排水是在屋顶设置或垫置天沟,将雨水导入雨水竖管排出建筑以外。这种做法避免了上述缺点,但构造较复杂,造价较高,且易堵塞和漏雨,因此必须保证施工质量和加强使用时的维护和检修。8.1.3.2有组织排水有组织排水v确定屋面排水坡度 v确
11、定排水方式 v划分排水区域 v确定檐沟的断面形状、尺寸以及坡度 v确定雨水管所用材料、口径大小,布置雨水管 v檐口、泛水、雨水口等细部节点构造设计 v绘出屋顶平面排水图及各节点详图 屋面排水组织示例见图8.10。屋面的排水组织设计一般可屋面的排水组织设计一般可按下列步骤进行:按下列步骤进行:8.1.3.2有组织排水有组织排水屋面排水组织屋面排水组织排水组织设计就是把屋面划分成若干个排水区,将各区的雨水排水组织设计就是把屋面划分成若干个排水区,将各区的雨水分别引向各雨水管,使排水线路短捷,雨水管负荷均匀,排水顺分别引向各雨水管,使排水线路短捷,雨水管负荷均匀,排水顺畅。畅。进行屋顶排水组织设计时
12、,须注意下述事项进行屋顶排水组织设计时,须注意下述事项:划分排水分区划分排水分区排水分区的大小一般按一个雨水口负担排水分区的大小一般按一个雨水口负担200m2屋面面积的雨水屋面面积的雨水考虑,屋面面积按水平投影面积计算。考虑,屋面面积按水平投影面积计算。确定排水坡面的数目及排水坡度确定排水坡面的数目及排水坡度进深较小的房屋或临街建筑常采用单坡排水,进深较大时,为进深较小的房屋或临街建筑常采用单坡排水,进深较大时,为了不使水流的路线过长,宜采用双坡排水。并应根据防水材料确了不使水流的路线过长,宜采用双坡排水。并应根据防水材料确定排水坡度。坡屋顶则应结合造型要求选择单坡、双坡或四坡排定排水坡度。坡
13、屋顶则应结合造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。水。屋面排水组织屋面排水组织确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值天沟的功能是汇集和迅速排除屋面雨水,沟底沿长度方向应天沟的功能是汇集和迅速排除屋面雨水,沟底沿长度方向应设纵向排水坡。天沟纵坡的坡度不宜小于设纵向排水坡。天沟纵坡的坡度不宜小于1%。天沟的净断面尺寸应根据降雨量和汇水面积的大小来确定。天沟的净断面尺寸应根据降雨量和汇水面积的大小来确定。一般建筑的天沟净宽不应小于一般建筑的天沟净宽不应小于200mm,天沟上口至分水线的,天沟上口至分水线的距离不应小于距离不应小于120mm。雨水管的规格及间距雨水管的规格及间
14、距最常采用的是塑料和铸铁雨水管,其管径有最常采用的是塑料和铸铁雨水管,其管径有50,75,100,125,150,200mm等几种规格。一般,民用建筑常用等几种规格。一般,民用建筑常用75100mm的雨水管,面积小于的雨水管,面积小于25m2的露台和阳台可选用直径的露台和阳台可选用直径50mm的雨水管。一般情况下雨水口间距不宜超过的雨水管。一般情况下雨水口间距不宜超过1824m(见见图图屋面排水组织屋面排水组织)。8.1.3.2有组织排水有组织排水在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况分为以下几种排水方案。在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况分为以下几种排水方案。外排水方案外
15、排水方案外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案,外排水方案可以归纳为以外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案,外排水方案可以归纳为以下几种:下几种:a.挑檐沟外排水挑檐沟外排水:雨水汇集到悬挑在墙外的挑檐沟,再从落水管排下。:雨水汇集到悬挑在墙外的挑檐沟,再从落水管排下。b.女儿墙外排水女儿墙外排水:特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管。:特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管。c.女儿墙挑檐沟外排水:女儿墙挑檐沟外排水特点是在屋檐部位既有女儿墙,又女儿墙挑檐沟外排水:女儿墙挑檐沟外排水特点是在屋檐部位既有女儿墙,又有挑檐沟。有挑檐沟。d.暗管外排水:暗管外排水:暗装
16、雨水管的方式,将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。暗装雨水管的方式,将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。8.1.3.2有组织排水有组织排水内排水方案内排水方案雨水通过在建筑内部的雨水管排走。如中间天沟内排水。雨水通过在建筑内部的雨水管排走。如中间天沟内排水。有以下情况宜采用或必须采用内排水:严寒地区屋顶融化雪有以下情况宜采用或必须采用内排水:严寒地区屋顶融化雪水易在外排水管冻结、外排水管有碍建筑立面美观和高层和超水易在外排水管冻结、外排水管有碍建筑立面美观和高层和超高层建筑等。高层建筑等。8.1.3屋面坡度及形成方式屋面坡度及形成方式n8.1.3.1影响屋面坡度的因素影响屋面坡度的因素屋面防水材料的大小和
17、当地降雨量两方面的因素。屋面防水材料的大小和当地降雨量两方面的因素。a.屋面材料的种类与排水坡度的关系屋面材料的种类与排水坡度的关系防水材料如果尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应防水材料如果尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应有较大的排水坡度,以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积有较大的排水坡度,以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。b.降雨量大小与坡度的关系降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区,屋面渗漏的可能性较大,屋顶的排水坡度应适
18、当加大,反降雨量大的地区,屋面渗漏的可能性较大,屋顶的排水坡度应适当加大,反之,屋顶排水坡度则宜小一些。之,屋顶排水坡度则宜小一些。c.其他功能的要求,如是否上人活动的要求(上人屋面坡度一般取其他功能的要求,如是否上人活动的要求(上人屋面坡度一般取1%2%),),以及是否要蓄水、种植等。以及是否要蓄水、种植等。d.不同的结构形式也影响屋顶的坡度。不同的结构形式也影响屋顶的坡度。不同屋面材料的屋面基层坡度范围见图6-2。(1)材料找坡 又叫垫置坡度,是将屋面板水平搁置,然后在上面铺设炉渣等廉价轻质材料形成坡度。特点:结构底面平整,容易保证室内空间的完整性,但垫置坡度不宜太大,宜为2%,否则会使找
19、坡材料用量过大,增加屋顶荷载。8.1.3屋面坡度及形成方式屋面坡度及形成方式8.1.3.2屋面坡度的形成方式屋面坡度的形成方式(2)(2)结构找坡结构找坡 又叫又叫搁置坡度搁置坡度,是将屋面板搁置在顶部倾斜,是将屋面板搁置在顶部倾斜的梁上或墙上形成屋面排水坡度的方法。的梁上或墙上形成屋面排水坡度的方法。特点:特点:不需再在屋顶上设置找坡层,屋面其不需再在屋顶上设置找坡层,屋面其他层次的厚度也不变化,减轻了屋面荷载,施工他层次的厚度也不变化,减轻了屋面荷载,施工简单,造价低,坡度宜为简单,造价低,坡度宜为3%3%。但不符合人们的使。但不符合人们的使用习惯,影响观瞻。用习惯,影响观瞻。8.1.4屋
20、面防水屋面防水屋面工程防水设计的原则:屋面工程防水设计的原则:防排并举、合理设防、因地制宜、防排并举、合理设防、因地制宜、综合治理综合治理 屋面防水等级划分依据:屋面防水等级划分依据:建建筑筑物物的的性性质质、重重要要程程度度、使使用用功功能能要要求求、防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求防水等级分四级,年限分别为防水等级分四级,年限分别为2525、1515、1010、5 5表表表表8 8 8 8.1 .1 .1 .1 屋面的防水等级和设防要求屋面的防水等级和设防要求屋面的防水等级和设防要求屋面的防水等级和设防要求 项目建筑物类别防水层使用年限防水选
21、用材料 设防要求 屋面的防水等级级特别重要的民用建筑和对防水有特殊要求的工业建筑25年宜选用合成高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水涂料、细石防水混凝土等材料 三道或三道以上防水设防,其中应用一道合成高分子防水卷材,且只能有一道厚度不小于2mm的合成高分子防水涂膜 级重要的工业与民用建筑、高层建筑 15年宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材、合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、细石防水混凝土、平瓦等材料 二道防水设防,其中应有一道卷材;也可采用压型钢板进行一道设防 级一般的工业与民用建筑 10年应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
22、防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料、沥青基防水涂料、刚性防水层、平瓦、油毡瓦等材料 一道防水设防,或两种防水材料复合使用 级非永久性的建筑 5年可选用二毡三油沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料、沥青基防水涂料、波形瓦等材料 一道防水设防 屋面防水等级屋面防水等级注意的几个问题:注意的几个问题:1、屋面防水等级不是建筑物的等级;、屋面防水等级不是建筑物的等级;2、屋屋面面防防水水层层耐耐用用年年限限不不是是建建筑筑物物的的耐耐用用年年限;限;3、一道防水设防不一定是一层或一遍。、一道防水设防不一定是一层或一遍。(是指具有单独防水能力的一个防水层次)(是指具有单独防水能力的一个
23、防水层次)如何正确选用防水材料如何正确选用防水材料:1、按按规规范范“屋屋面面防防水水等等级级和和设设防防要要求求”中中防防水水层层选选用用材材料料的的规规定定,根根据据屋屋面面防防水水等等级级,建建筑筑物物的的类类别别和和重重要要程程度度,设设防防要要求求选选择择相相应应的的防防水材料;水材料;2、根根据据当当地地历历年年最最高高、低低最最气气温温、屋屋面面坡坡度度、使使用用条条件件等等因因素素,选选择择耐耐热热度度和和柔柔性性相相适适应应的的防水材料;防水材料;如何正确选用防水材料如何正确选用防水材料:3、根据地基变形程度、结构形式、当地年温、根据地基变形程度、结构形式、当地年温差和日温差
24、以及震动等因素,选择拉伸性能差和日温差以及震动等因素,选择拉伸性能相适应的防水材料;相适应的防水材料;4、根根据据防防水水层层的的暴暴露露状状况况,选选择择耐耐紫紫外外线线、耐耐老老化化保保持持率率高高或或耐耐霉霉烂烂性性能能相相适适应应的的防防水水材料;材料;5、根据屋面防水构造形式,对于复合防水屋、根据屋面防水构造形式,对于复合防水屋面,选用材性相容的防水材料面,选用材性相容的防水材料。8.2平屋顶的构造平屋顶的构造平屋顶的屋面一定是水平的,对吗?为什么?平屋顶的屋面一定是水平的,对吗?为什么?屋面坡度小于屋面坡度小于5%的屋顶称为平屋顶。由于钢筋混凝的屋顶称为平屋顶。由于钢筋混凝土梁、板
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