屋顶

　　屋顶是房屋顶部的覆盖部分。屋顶的作用主要有两点，一是围护作用，二是承重作用。

　　屋顶主要由屋面面层、承重结构层、保温层和顶棚等部分组成。

　　（一）屋顶类型

　　由于地域不同、自然环境不同、屋面材料不同、承重结构不同，屋顶的类型也很多。

　　归纳起来大致可分为三大类：平屋顶、坡屋顶和曲面屋顶。

　　1．平屋顶

　　平屋顶是指屋面坡度在10％以下的屋顶，最常用的排水坡度为2％～3％。这种屋顶具有屋面面积小、构造简便的特点，但需要专门设置屋面防水层。这种屋顶是多层房屋常采用的一种形式。

　　2．坡屋顶

　　坡屋顶是指屋面坡度在10％以上的屋顶。包括单坡、双坡、四坡、歇山式、折板式等多种形式。这种屋顶的屋面坡度大，屋面排水速度快。其屋顶防水可以采用构件自防水（如平瓦、石棉瓦等）的防水形式。

　　3．曲面屋顶

　　屋顶为曲面，如球形、悬索形、鞍形等。这种屋顶施工工艺较复杂，但外部形状独特。

　　（二）平屋顶构造

　　与坡屋顶相比，平屋顶具有屋面面积小，减少建筑所占体积，降低建筑总高度，屋面便于上人等特点，因而被广泛采用。

　　1．平屋顶排水

　　（1）平屋顶起坡方式。要使屋面排水通畅，平屋顶应设置不小于1％的屋面坡度。形成这种坡度的方法有两种：第一是材料找坡，也称垫坡。这种找坡法是把屋顶板平置，屋面坡度由铺设在屋面板上的厚度有变化的找坡层形成。设有保温层时，利用屋面保温层找坡；没有保温层时，利用屋面找平层找坡。找坡层的厚度最薄处不小于20mm，平屋顶材料找坡的坡度宜为2％。第二种方法是结构起坡，也称搁置起坡。把顶层墙体或圈梁、大梁等结构构件上表面做成一定坡度，屋面板依势铺设形成坡度，平屋顶结构找坡的坡度宜为3％。

　　（2）平屋顶排水方式。可分为有组织排水和无组织排水两种方式。

　　（3）屋面落水管的布置。屋面落水管的布置量与屋面集水面积大小、每小时最大降雨量、排水管管径等因素有关。它们之间的关系可用下式表示：

　　F=438D2/H （2.1.1）

　　式中F——单根落水管允许集水面积（水平投影面积，㎡）；

　　D——落水管管径（cm，采用方管时面积可换算）；

　　H——每小时最大降雨量（mm/h，由当地气象部门提供）

　　例：某地H＝145mm/h，落水管径D=10cm，每个落水管允许集水面积为：

　　F＝（438×102）/145＝302．07（㎡）

　　若某建筑的屋顶集水面积（屋顶的水平投影面积）为1000㎡，则至少要设置4根落水管。

　　并不是说通过上述经验公式计算得到落水管数量后，就一定符合实际要求。在降雨量小或落水管管径较粗时，单根落水管的集水面积就大，落水管间的距离也大，天沟必然要长，由于天沟要起坡，天沟内的高差也大。在工程实践中，落水管间的距离（天沟内流水距离）以10～1Sm为宜。当计算间距大于适用距离时，应按适用距离设置落水管；当计算间距小于适用间距时，按计算间距设置落水管。 [NextPage]

　　2．平屋顶防水及构造

　　平屋顶的防水是屋顶使用功能的重要组成部分，它直接影响整个建筑的使用功能。平屋顶的防水方式根据所用材料及施工方法的不同可分为两种：柔性防水和刚性防水。

　　（1）柔性防水平屋顶的构造。柔性防水屋顶是以防水卷材和沥青类胶结材料交替粘贴组成|穷水层的屋顶。常用的卷材有：玻璃布、无纺布、再生橡胶卷材、合成橡胶卷材等。

　　①卷材防水屋面。防水卷材应铺设在表面平整、干燥的找平层上，找平层一般设在结构层或保温层上面，用1：3水泥砂浆进行找平，其厚度为15～20mm.待表面干燥后作为卷材防水屋面的基层，基层不得有酥松、起砂、起皮现象。为了改善防水胶结材料与屋面找平层间的连接，加大附着力，常在找平层表面涂结合层一道。当屋面坡度小于3％时，卷材平行于屋脊，由檐口向屋脊一层层地铺设，各类卷材上下层应搭接，多层卷材的搭接位置应错开。为了防止屋面防水层出现龟裂现象，一是阻断来自室内的水蒸气，构造上常采取在屋面结构层上的找平层表面做隔气层，阻断水蒸气向上渗透；二是在屋面防水层下保温层内设排汽通道，并使通道开口露出屋面防水层，使防水层下水蒸气能直接从透气孔排出。

　　保护层是防水层上表面的构造层，它可以防止太阳光的辐射而致防水层过早老化。对上人屋面而言，它直接承受人在屋面活动的各种作用。柔性防水顶面的保护层可选用豆石、铝银粉涂料、现浇或装配细石混凝土面层等。为防止冬季室内热量向外的过快传导，通常在屋面结构层之上、防水层之下设置保温层。保温层的材料为多孔松散材料，如膨胀珍珠岩、蛭石、炉渣等。

　　②柔性防水屋面细部构造。卷材防水屋面必须特别注意各个节点的构造处理。泛水与屋面相交处基层应做成钝角（>135°）或圆弧（R°=50～100mm），防水层向垂直面的上卷高度不宜小于250mm卷材的收口应严实，以防收口处渗水。卷材防水檐口分为自由落水、外挑檐、女儿墙内天沟几种形成，其构造如图2．1．5所示。

　　当屋面采用有组织排水时，雨水需经雨水口排至落水管。雨水口分为设在挑天沟底部雨水口和设在女儿墙垂直面上的雨水口两种。雨水口处应排水通畅，不易堵塞，不渗漏。

　　雨水口与屋面防水层交接处应加铺一层卷材，屋面防水卷材应铺设至雨水口内，雨水入口处应有挡杂物设施。

　　（2）刚性防水平屋顶的构造。刚性防水就是防水层为刚性材料，如密实性钢筋混凝土或防水砂浆等。

　　①刚性防水材料。刚性防水材料主要为砂浆和混凝土。由于砂浆和}昆凝土在拌和时掺水，且用水量超过水泥水化时所耗水量，混凝土内多余的水蒸发后，形成毛细孔和管网，成为屋面渗水的通道。为了改进砂浆和混凝土的防水性能，常采用加防水剂、膨胀剂，提高密实性等措施。

　　②刚性防水屋面构造。刚性防水层做法：刚性防水屋面的找平层、隔气层、保温层、隔热层，做法参照卷材屋面，防水层构造做法如表2．1．1所列。

　　表2．1．1刚性防水面层

　　刚性防水层屋面为了防止因温度变化产生无规则裂缝，通常在刚性防水屋面上设置分仓缝（也叫分格缝）其位置一般在结构构件的支承位置及屋面分水线处。屋面总进深在10m以内，可在屋脊处设一道纵向分仓缝；超出10m，可在坡面中间板缝内设一道分仓缝。横向分仓缝可每隔6～12m设一道，且缝口在支承墙上方。分仓缝的宽度在20mm左右，缝内填沥青麻丝，上部20～30mm深油膏。横向及纵向屋脊处分仓缝可凸出屋面30～40mm；纵向非屋脊处应做成平缝，以免影响排水。

　　3．平屋顶隔热

　　（1）蓄水隔热。蓄水隔热屋面利用平屋顶所蓄积的水层来达到屋顶隔热的目的，其原理为：在太阳辐射和室外气温的综合作用下，水能吸收大量的热而由液体蒸发为气体，从而将热量散发到空气中，减少了屋顶吸收的热能，起到隔热的作用。水层在冬季还有一定的保温作用。此外，屋面蓄水长期将防水层淹没，使混凝土防水层处于水的养护下，减少由于变化引起的开裂和防止混凝土的碳化。总的来说，蓄水屋面具有既能隔热又可保温，既能减少防水层的开裂又可延长其使用寿命等优点。

　　（2）种植隔热。种植隔热的原理是：在平屋顶上种植植物，借助栽培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的目的。种植隔热根据栽培介质层构造方式的不同可分为一般种植隔热和蓄水种植隔热两类。 [NextPage]

　　（三）坡屋顶构造

　　所谓坡屋顶是指屋面坡度在10％以上的屋顶。与平屋顶相比较，坡屋顶的屋面坡度大，因而其屋面构造及屋面防水方式均与平屋面不同。坡屋面防水常采用构件自防水方式，屋面构造层次主要由屋顶天棚、承重结构及面层组成。

　　1．坡屋顶承重结构

　　（1）硬山搁檩。横墙间距较小的坡屋面，可以把横墙上部砌成三角形，直接把檩条支承在三角形横墙上，叫做硬山搁檩。

　　檩条可用木材、预应力钢筋混凝土、轻钢桁架、型钢等材料。檩条的斜距不得超过1．2m.木质檩条常选用1级杉圆木，木檩条与墙体交接段应进行防腐处理，常用方法是在山墙上垫防腐卷材一层，并在檩条端部涂刷防腐剂。

　　（2）屋架及支撑。当坡屋面房屋内部需要较大空间时，可把部分横向山墙取消，用屋架作为横向承重构件。坡屋面的屋架多为三角形。屋架可选用木材（1级杉圆木）、型钢（角钢或槽钢）制作，也可用钢木混合制作（屋架中受压杆件为木材，受拉杆件为钢材），或钢筋混凝土制作。若房屋内部有一道或两道纵向承重墙，可以考虑选用三点支承或四点支承屋架。

　　为了防止屋架的倾覆，提高屋架及屋面结构的空间稳定性，屋架间要设置支撑。屋架支撑主要有垂直剪刀撑和水平系杆等。

　　房屋的平面有凸出部分时，屋面承重结构有两种做法。当凸出部分的跨度比主体跨度小时，可把凸出部分的檩条搁置在主体部分屋面檩条上，也可在屋面斜天沟处设置斜梁，把凸出部分檩条搭接在斜梁上。当凸出部分跨度比主体部分跨度大时，可采用半屋架。半屋架的一端支承在外墙上，另一端支承在内墙上；当无内墙时，支承在中间屋架上。对于四坡形屋顶，当跨度较小时，在四坡屋顶的斜屋脊下设斜梁，用于搭接屋面檩条；当跨度较大时，可选用半屋架或梯形屋架，以增加斜梁的支承点。

　　2．坡屋顶屋面

　　（1）平瓦屋面。平瓦有水泥瓦和黏土瓦两种，其外形按防水及排水要求设计制作机平瓦的外形尺寸约为400mm×230mm，其在屋面上的有效覆盖尺寸约为330mm×200mm.

　　平瓦屋面的主要优点是瓦本身具有防水性，不需特别设置屋面防水层，瓦块间搭接构造简单，施工方便。缺点是屋面接缝多，如不设屋面板，雨、雪易从瓦缝中飘进，造成漏水。为保证有效排水，瓦屋面坡度不得小于1：2.在屋脊处需盖上鞍形脊瓦，在屋面天沟下需放上镀锌铁皮，以防漏水。平瓦屋面的构造方式有下列几种：

　　①有椽条、有屋面板平瓦屋面。在屋面檩条上放置椽条，椽条上稀铺或满铺厚度在8～12mm的木板（稀铺时在板面上还可铺芦席等），板面（或芦席）上方平行于屋脊方向铺干油毡一层，钉顺水条和挂瓦条，安装机制平瓦。采用这种构造方案，屋面板受力较小，因而厚度较薄。

　　②屋面板平瓦屋面。在檩上钉厚度为15～25mm的屋面板（板缝不超过20mm），平行于屋脊方向铺油毡一层，钉顺水条和挂瓦条，安装机制平瓦。这种方案屋面板与檩条垂直布置，为受力构件因而厚度较大。

　　③冷摊瓦屋面。这是一种构造简单的瓦屋面，在檩条上钉上断面35mm×60mm，中距500mm的椽条，在椽条上钉挂瓦条（注意挂瓦条间距符合瓦的标志长度），在挂瓦条上直接铺瓦。由于构造简单，它只用于简易或临时建筑。

　　（2）波形瓦屋面。波形瓦屋面包括水泥石棉波形瓦、钢丝网水泥瓦、玻璃钢瓦、钙塑瓦、金属钢板瓦、石棉菱苦土瓦等。根据波形瓦的波浪大小又可分为大波瓦、中波瓦和小波瓦三种。波形瓦具有重量轻，耐火性能好等优点，但易折断，强度较低。

　　（3）小青瓦屋面。小青瓦屋面在我国传统房屋中采用较多，目前有些地方仍然采用。

　　小青瓦断面呈弧形，尺寸及规格不统一。铺设时分别将小青瓦仰俯铺排，覆盖成垅。仰铺瓦成沟，俯铺瓦盖于仰铺瓦纵向接缝处，与仰铺瓦间搭接瓦长1/3左右。上下瓦问的搭接长在少雨地区为搭六露四，在多雨区为搭七露三。小青瓦可以直接铺设于椽条上，也可铺于望板（屋面板）上。 [NextPage]

　　3．坡屋面的细部构造

　　（1）檐口。坡屋面的檐口式样主要有两种：一是挑出檐口，要求挑出部分的坡度与屋面坡度一致；另一种是女儿墙檐口，要做好女儿墙内侧的防水，以防渗漏。

　　①砖挑檐。砖挑檐一般不超过墙体厚度的1/2，且不大于240mm.每层砖挑长为60mm，砖可平挑出，也可把砖斜放，用砖角挑出，挑檐砖上方瓦伸出50mm.

　　②椽木挑檐。当屋面有椽木时，可以用椽木出挑，以支承挑出部分的屋面。挑出部分的椽条，外侧可钉封檐板，底部可钉木条。

　　③屋架端部附木挑檐或挑檐木挑檐。如需要较大挑长的挑檐，可以沿屋架下弦伸出附木，支承挑出的檐口木，并在附木外侧面钉封檐板，在附木底部做檐口吊顶。对于不设屋架的房屋，可以在其横向承重墙内压砌挑檐木并外挑，用挑檐木支承挑出的檐口。

　　④钢筋混凝土挑天沟。当房屋屋面集水面积大、檐口高度高、降雨量大时，坡屋面的檐口可设钢筋混凝土天沟，并采用有组织排水。

　　（2）山墙。双坡屋面的山墙有硬山和悬山两种。硬山是指山墙与屋面等高或高于屋面成女儿墙。悬山是把屋面挑出山墙之外。

　　（3）斜天沟。坡屋面的房屋平面形状有凸出部分，屋面上会出现斜天沟。构造上常采用镀锌铁皮折成槽状，依势固定在斜天沟下的屋面板上，以作防水层。

　　（4）烟囱泛水构造。烟囱四周应做泛水，以防雨水的渗漏。一种做法是镀锌铁皮泛水，将镀锌铁皮固定在烟囱四周的预埋件上，向下披水。在靠近屋脊的一侧，铁皮伸入瓦下，在靠近檐口的一侧，铁皮盖在瓦面上。另一种做法是用水泥砂浆或水泥石灰麻刀砂浆做抹灰泛水。

　　（5）檐沟和落水管。坡屋面房屋采用有组织排水时，需在檐口处设檐沟，并布置落水管。坡屋面排水计算、落水管的布置数量、落水管、雨水斗、落水口等要求同平屋顶有关要求。坡屋面檐沟和落水管可用镀锌铁皮、玻璃钢、石棉水泥管等材料。

　　4．坡屋顶的顶棚，保温，隔热与透风

　　（1）顶棚。坡屋面房屋，为室内美观及保温隔热的需要，多数设顶棚（吊顶），把屋面的结构层隐蔽起来，以满足室内使用要求，顶棚可以沿屋架下弦表面做成平天棚，也可沿屋面坡向做成斜天棚。吊顶棚的面层材料较多，常见的有抹灰天棚（板条抹灰、芦席抹灰等）、板材天棚（纤维板顶棚、胶合板顶棚、石膏板顶棚等）

　　顶棚的骨架主要有：主吊预筋（主搁栅）与屋架或檩条拉接；天棚龙骨（次搁栅）与主吊顶筋连接。按材质，顶棚骨架又可分为木骨架、轻钢骨架等。

　　（2）坡屋面的保温。当坡屋面有保温要求时，应设置保温层。若屋面设有吊顶，保温层可铺设于吊顶棚的上方；不设吊顶时，保温层可铺设于屋面板与屋面面层之间。保温层材料可选用木屑、膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿棉、石灰稻壳、柴泥等。

　　（3）坡屋面的隔热与通风。坡屋面的隔热与通风有以下几种方法：

　　①做通风屋面。把屋面做成双层，从檐口处进风带走屋面的热量，以降低屋面的温度。屋脊处排风，利用空气的流动，带走屋面的热量，降低屋面的温度。

　　②吊顶隔热通风。吊顶层与屋面之间有较大的空间，通过在坡屋面的檐口下、山墙处或屋面上设置通风窗，使吊顶层内空气有效流通，带走热量，降低室内温度。