第一節屋麵設計
一、屋麵的設計要求
(一)防水可靠、排水迅速
防水可靠、排水迅速是屋頂首先應當具備的功能。屋頂的防水、排水功能,是用性能可靠的屋頂防水材料,經過科學的構造組織而形成的。防水性能的好壞,與防水材料性能及其施工方法關係密切;而排水功能的優劣,則與屋頂的構造和材料組織有關。因此,良好的屋麵防水、排水性能,必須經過認真選擇防水材料,采用合理的屋麵構造及材料的組織方式,利用科學的施工手段才能獲得。
此外,由於屋麵直接暴露於大氣中,經受日曬時間最長、雨淋麵積最大、大氣腐蝕最強,所以屋頂麵屋除應具有防水、排水功能外,還必須具有抗老化、抗腐蝕的性能,才能使屋麵經久耐用。
(二)結構安全、可靠
屋頂的承重結構即結構層,是屋頂賴以存在的物質基礎。它與屋頂的各項功能是分不開的。屋頂承重結構必須具有足夠的強度和剛度,其防水、排水、保溫、隔熱的功能才能實現。不僅如此,屋頂還要承受風、雨、雪的壓力,施工、維修時的荷載,以及屋頂的自重。此外,對上人屋頂,還必須考慮人群的活荷載,有時還有屋頂花園、水池等設施的作用。所有這一切,都以屋頂承重結構為基礎,由承重結構支承。因此,屋頂設計必須安全、可靠。
二、屋麵防漏的途徑
設置屋麵防水、排水係統的目的,是為了防止雨水滲透,進入室內,影響房屋的正常使用。要達到防止漏水之目的,所采用的手段通常有兩個:一是防水,即采用“阻”的手段,用性能優良的防水材料覆蓋整個屋麵,並采用有效的方法封閉所有的縫隙,消除雨水滲漏;二是排水,即用“導”的手段,利用水的自流性和屋麵的坡度、屋麵材料的不透水性和防水構造,將雨水迅速、及時地排出屋麵,消除雨水滲漏的可能性。
在屋麵防水“阻”與“導”的兩個手段中,“阻”是被動的防水,“導”是主動的防水,二者相輔相成。若屋麵阻水不好,雨水將會直接滲透屋麵,造成漏雨;若屋麵導水不良,則雨水在屋麵積留的時間越長,滲漏的機會和可能性就越大。對於任何類型的屋麵,都必須合理運用“阻”與“導”這兩種防水手段。坡屋頂應以“導”為主,適當采用“阻”的手段,充分利用屋麵坡度大的特點進行防水;平屋頂由於坡度小,則應采用以“阻”為主,以“導”為輔的手段進行防水。
總之,在進行屋麵構造設計時,應從“防”和“導”兩方麵著手,對不同的屋頂形式和不同的屋麵防水、排水材料,要采用相應的措施。在可能的情況下,應采用大的坡度,減小坡麵長度,以加大排水流動速度或減小排水流動的距離,使水在屋麵上的停留時間縮短,從而減小雨水滲漏的機會和可能性。
三、屋頂的類型
(一)根據屋頂坡度的不同分
根據屋頂坡度的不同,屋頂可劃分為平屋頂和坡屋頂兩種。
1.平屋頂
平屋頂的屋麵坡度較小,通常小於3%,上人屋頂的坡度在1%-2%。平屋頂的構造簡單、屋麵輕巧,有利於屋頂表麵的利用,並適用於工業化建造方式。
2.坡屋頂
坡屋頂的坡度較大,通常大於10%,這是傳統的屋頂形式。坡屋頂有單坡、雙坡、四坡、歇山等多種形式。坡屋頂排水快,保溫、隔熱性能好,但是承重結構的自重較大,施工難度也較大。
(二)根據防水材料的不同分
根據防水材料的不同,屋頂可劃分為瓦屋麵、波形瓦屋麵、油氈防水屋麵、現澆混凝土防水屋麵、鋼筋混凝土構件自防水屋麵等五種。
1.瓦屋麵
瓦屋麵使用的瓦有平瓦、小青瓦、筒板瓦、平板瓦、石片瓦等。其中,最常用的是平瓦。瓦屋麵的坡度,一般為1:2-1:173。如果采用掛瓦措施,坡度可達1:1。瓦屋麵都是坡屋麵。
2.波形瓦屋麵
波形瓦有石棉水泥瓦、鍍鋅鐵皮波形瓦、鋼絲瓦、水泥波形瓦、玻璃鋼瓦等。波形瓦的尺寸,一般為寬660-1000mm,長1800-2800mm。波形瓦較薄,保溫、隔熱性能差。波形瓦屋麵隻用於簡易房屋或棚、場類構築物中,常用坡度在1:4-1:25之間。
3.油氈防水屋麵和現澆混凝土防水屋麵
油氈防水屋麵和現澆混凝土防水屋麵,是平屋頂房屋最常見的防水形式。油氈防水是用油氈作為防水材料,這種防水方式屬於柔性防水;現澆混凝土防水是以防水密實砂漿或細石混凝土作為防水材料,這種防水方式屬於剛性防水。
4.鋼筋混凝土構件自防水屋麵
鋼筋混凝土構件自防水屋麵,是利用具有特殊防水構造和特殊製作要求的混凝土預製構件鋪設的屋麵。這種屋麵是利用自身材料的防水性能和防水構造來防水的。鋼筋混凝土構件自防水屋麵多用於工業廠房。
四、屋頂的坡度
為了便於排水,所有的屋頂,都應具有一定的坡度。坡度的大小與諸多因素有關。例如,屋頂的結構形式、屋麵所用的材料、氣候條件、施工方法、造型要求等。在選擇屋頂坡度時,沒有固定的模式可循。在一般情況下,屋麵坡度的確定,應主要從排水和造型這兩個方麵入手,即在滿足排水要求的前提下,考慮屋麵造型及其他方麵的因素;在滿足屋麵造型的同時,選擇適宜的屋麵防水材料和構造措施等。一般來說,防水性能較好的屋麵,坡度可以小些,如波形瓦等;防水性能較差的屋麵,坡度就應當大一些,如普通瓦屋麵,瓦的單片屋麵坡度通常用斜麵的垂直投影高度。與水平投影長度的比來表示。較小的坡度則常用百分率表示。
第二節平屋頂的組成和排水
目前,多數房屋都采用平屋頂。與坡屋頂相比,平屋頂可以節約大量木材,提高預製裝配化程度,減少建築體積,便於屋頂上人。此外,還可以提高屋頂的耐久性和房屋的耐火等級。一、平屋頂的組成
平屋頂由防水層、保溫(隔熱)層、承重結構層三部分組成。
(一)防水層
平屋頂的防水層是用防水材料鋪設而成的。由於平屋頂的坡度較小,排水流動緩慢,是典型的以“阻”為主的防水係統,通常將整個屋麵用防水材料覆蓋,所有接縫或防水層分倉縫用防水膠結材料嚴密封閉,對材料性能和施工要求較高。目前,經常使用的是油氈卷材和用瀝青鋪貼的柔性防水層,以及用防水砂漿或細石混凝土整澆的剛性防水層。近年來,各地還開始使用拒水粉作為平屋頂的防水層。
(二)保溫(隔熱)層
為了避免寒冷地區的房屋冬季熱量從屋頂散失得太快或炎熱地區的房屋夏季熱量從屋頂傳人得太多,平屋頂上應設置保溫層或隔熱層。保溫層或隔熱層的位置,應由結構層的類型和保溫、隔熱材料的特性而定,多位於防水層和結構層之間。保溫、隔熱材料多采用輕質多孔隙材料及其製品,如膨脹珍珠岩、瀝青珍珠岩、加氣混凝土塊等。
(三)承重結構層
平屋頂的承重結構層,一般采用鋼筋混凝土樓板。它可以現場澆築,也可以采用預製裝配結構或裝配整體結構。其中,大量采用的是後兩種,即用各種規格的空心板或槽形板擱置而成。平屋頂承重結構層構造簡單,施工方便,適應建築工業化的發展。
二、平屋頂屋麵坡度的形成
平屋頂的屋麵為便於排水,必須有一定的坡度。坡度形成的方法,有墊置找坡和擱置找坡兩種。
(一)墊置找坡
墊置找坡,又稱“材料找坡”。采用這種方法找坡時,將屋頂承重結構層的樓板水平擱置,在平置的鋼筋混凝土板上用廉價的輕質材料按坡度要求鋪設,形成排水坡度。坡度形成後,在找坡材料上做找平隔離層,之後便可進行防水層的鋪設。常用的填坡材料是爐渣,它具有一定的保溫、隔熱性能。墊置找坡的坡度不宜過大,一般不超過3%。當坡度過大時,材料用量陡增,並增加屋頂重量。墊置找坡造價較高,但是能形成水平的頂棚。
屋麵墊置找坡構造。
(二)擱置找坡
擱置找坡,又稱“結構找坡”。這種找坡的方法,就是將屋麵的樓板按坡度要求直接擱置。在屋麵板上可直接進行防水層的施工。由於擱置找坡不需要填置找坡材料,隻需將承重橫牆或屋麵梁按要求在頂端形成坡度即可,坡度可以稍大,而且造價較低,施工的進度也快。擱置我坡適合內部格局較簡單的房屋,一般住宅不適用。此外,擱置找坡形成傾斜的頂棚,對室內的空間有一定的影響。三、平屋頂的屋麵排水方式