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平屋顶

排水坡度一般小于10%的屋顶。平屋顶坡度小,它的屋面可作为各种活动的场地,如晒台、屋顶花园、日光浴场、体育场等。

平屋顶最早出现于干旱少雨的地区,如中国的西北、华北地区的民居建筑。现在小型民用建筑的石灰炉渣屋面和青灰屋面是早期平屋顶结构的延续和发展。平屋顶构造简单,适用于各种平面形式的建筑,尤其是平面形式不规则的建筑。随着钢筋混凝土结构、可靠的防水材料和高效率的排水系统的发展,20世纪中叶以来,平屋顶已在全世界不同气候地区和各种类型的建筑上广泛使用。平屋顶由承重结构、屋面和功能层组成。各层可分层设置,也可合成一体。

承重结构

平屋顶的承重结构由钢或钢筋混凝土的梁、桁架和搁置在梁、桁架上的钢筋混凝土屋面板构成。这种屋顶结构可整体现浇或预制装配。

屋面

屋面就防水材料和构造来说,主要有卷材防水屋面和刚性防水屋面两种。

卷材防水屋面

又称柔性防水屋面。原指用油毡、橡胶毡等柔性片状卷材粘贴成整体防水层的屋面。油毡、橡胶毡等材料容易取得,价格低廉,但易老化。这种屋面,一般使用年限约10~20年。20世纪50年代初期,出现了用高分子聚合物卷材(聚乙烯薄膜等)的新型柔性防水屋面。高分子聚合物卷材延伸率高,耐老化,施工简单,但价格高。

油毡防水屋面的作法是:先在找平层上刷一道冷底子油,再刷热沥青或沥青胶(或冷涂),铺油毡,重叠粘贴数层(图1)。一般屋面铺二层油毡,刷三层沥青,称“二毡三油”。要求较高的屋面或易渗漏部位,或寒冷地区,可作“三毡四油”。一般屋面,在最后一道热沥青上铺贴一层粗砂或砾石作为保护层。上人的屋面应铺缸砖、混凝土块等。

图

聚合物防水屋面的作法有两种:一种是在找平层上用化学粘结剂粘贴聚合物薄膜卷材,称为薄膜防水;一种是将含有挥发性溶剂的液态聚合物防水剂直接喷涂在屋面,形成和找平层结合牢固的连片无缝的涂膜防水层,这种作法称为涂膜防水。

刚性防水屋面

用防水砂浆或细石混凝土作防水层的屋面。这种屋面施工简单,造价低,在中国气候温和湿润地区,普遍采用。其作法是在屋面基层上分层均匀地压抹20~25毫米厚的防水砂浆(掺防水剂或发泡剂的水泥砂浆),或浇捣30~40毫米厚的细石混凝土。还可在防水层的外表面涂防水涂料,以增强防水性能。为适应防水层变形和防止开裂,细石混凝土防水层内应配置钢筋网和设置分仓缝(分格缝),将防水层分隔成若干小块(图 2)。分仓大小应限制在温度变形许可的范围内。如果在结构层和刚性防水层之间设置隔离层,可减少结构变形对防水层的影响。

图功能层

根据不同地区的气候特点和使用要求,平屋顶除有防水功能外,还应考虑设保温、隔热等功能层。

保温层

在冬季寒冷地区,为防止屋顶大量散热和在屋顶内表面产生凝结水,应作成保温屋顶。一般是在承重层和防水层之间设置保温层,即铺放导热系数小的轻质保温材料。常用的保温材料有炉渣、泡沫混凝土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿棉(毡)、泡沫塑料或植物纤维制品等。保温层厚度依当地气候和室温要求而定。也可将保温材料和屋面板结合在一起预制成复合屋面板和加筋加气混凝土屋面板等。对于冬季室外气温较低或室内湿度较大的建筑,为防止因蒸汽渗透而在保温层内产生凝结水,应在保温层下面设整体隔汽层。其作法是在找平层上刷一两道热沥青或加铺油毡。铺设油毡防水层时,如保温层、找平层、基层等尚未干燥,则应在保温层内设透气道;在檐口和顶部设进出气口,作为排潮措施,并可防止油毡起鼓。为延缓油毡防水层老化或免受机械损伤,可将防水层置于保温层之下,即所谓的倒铺式屋顶。这种作法必须选用吸湿性小、抗冻融能力强的保温材料,如聚苯乙烯等轻质塑料,或耐风雨侵蚀的多孔混凝土等。

隔热层

在气候炎热地区的平屋顶应设置隔热层。常用的作法是在防水层上架空设置一层大阶砖或水泥薄板,或在平屋顶下设置顶棚,形成通风隔热层,利用间层内流动的空气带走大量热量。另一种作法是设置实体隔热层,即在屋面上堆置蓄热系数较大的材料吸收太阳辐射热,如铺大阶砖或混凝土板、堆土、铺砾石、蓄水(见蓄水屋顶)等均属此类。这种作法可延缓室内高温出现时间,但排热效果不如前者(图 3)。

图屋面排水

屋面要有一定坡度以排除雨水。造成屋面坡度的方法有两种:

(1)构造找坡。在水平的屋面板上铺一层如炉渣等轻质材料作为找坡层,也可利用保温层找坡。

(2)结构找坡。将屋面板搁置在有坡度的承重横墙或梁上,造成排水坡度。屋顶排水方式有两种:一是自由落水(无组织排水)。屋面雨水经挑檐自由泄下,一般用于低层和次要建筑或雨量较少的地区;二是有组织的排水。又分为两种方式:有组织的外排水是通过屋面坡度先将屋面上的雨雪水导向檐沟或檐口内天沟,再通过设置在檐沟或女儿墙上的出水口经雨水管排到室外地面或明沟中。有组织的内排水,一般用内天沟,将水导入室内雨水管,再经埋在地面下的管道排去。这种排水方式施工复杂,用于大面积多跨屋面、高层建筑、寒冷地区或有特殊要求的建筑上。雨水口和雨水管的位置和间距,应根据当地的降雨量、建筑平面形式和外部造型等统盘考虑确定。