第十六章屋顶构造

工程识图与建筑构造工程识图与建筑构造

武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社

第十六章屋顶构造第十六章屋顶构造

16.1 概述

16.1.1 屋顶的作用

16.1 概述

16.1.1 屋顶的作用

屋顶是房屋最上层的水平构件，主要有围护和承重两个方面的作用，同时也有造型的功能。

屋顶是房屋最上层的水平构件，主要有围护和承重两个方面的作用，同时也有造型的功能。




16.1.2 屋顶的类型

16.1.2 屋顶的类型

按功能划分

按功能划分

保温屋顶

隔热屋顶

采光屋顶

蓄水屋顶种植屋顶

等

保温屋顶

隔热屋顶

采光屋顶

蓄水屋顶种植屋顶

等

按屋面材料划分

按屋面材料划分

钢筋混凝屋顶

瓦屋顶

卷材屋顶

金属屋顶玻璃屋顶等

钢筋混凝屋顶

瓦屋顶

卷材屋顶

金属屋顶玻璃屋顶等




. 按结构类型划分

. 按结构类型划分

平面结构空间结构

平面结构空间结构

16.1.2 屋顶的类型16.1.2 屋顶的类型

按外观形式划分

按外观形式划分

平屋顶

坡屋顶

曲面屋顶等

平屋顶

坡屋顶

曲面屋顶等
















16.1.3 屋顶的组成16.1.3 屋顶的组成

屋顶由面层、附加层、结构层、顶棚等部分组成屋顶由面层、附加层、结构层、顶棚等部分组成




屋顶面层暴露在大气中，因此面层材料应有足够的防水、耐久性能。附加层包括保温、隔热、隔声等层次。结构层也即承重层，承受屋面传来的多种荷载和屋顶自重。顶棚是屋顶的底面。当承重结构采用梁板结构时，一般在梁、板底面直接抹灰，形成直接抹灰顶棚。当承重结构采用屋架或室内顶棚美观要求较高，可从承重结构向下吊挂顶棚，形成吊顶棚。

屋顶面层暴露在大气中，因此面层材料应有足够的防水、耐久性能。附加层包括保温、隔热、隔声等层次。结构层也即承重层，承受屋面传来的多种荷载和屋顶自重。顶棚是屋顶的底面。当承重结构采用梁板结构时，一般在梁、板底面直接抹灰，形成直接抹灰顶棚。当承重结构采用屋架或室内顶棚美观要求较高，可从承重结构向下吊挂顶棚，形成吊顶棚。




16.1.4 屋顶排水

1.排水方式

16.1.4 屋顶排水

1.排水方式

(1)无组织排水无组织排水又称自由落水。屋面伸出外墙，雨水自由地从檐口落至室外地面。

(1)无组织排水无组织排水又称自由落水。屋面伸出外墙，雨水自由地从檐口落至室外地面。




(2)有组织排水有组织排水是通过排水系统，将屋面积水有组织的排至地面。

(2)有组织排水有组织排水是通过排水系统，将屋面积水有组织的排至地面。

有组织排水设置条件有组织排水设置条件

年降雨量 /mm

檐口离地面高度 /mm

相邻屋面高度 /m

≤900 ＞ 10 ＞ 4的高处檐口＞ 900 ≥4 ≥3的高处檐口




有组织排水根据水落管的位置可分为内排水和外排水。

内排水的水落管在室内，主要用于多跨建筑、高层建筑或立面有特殊要求的建筑，此外在严寒地区为防止水落管冻裂也将其放在室内

有组织排水根据水落管的位置可分为内排水和外排水。

内排水的水落管在室内，主要用于多跨建筑、高层建筑或立面有特殊要求的建筑，此外在严寒地区为防止水落管冻裂也将其放在室内




外排水的水落管在室外，又包括檐沟外排水、女儿墙外排水和檐沟女儿墙外排水

外排水的水落管在室外，又包括檐沟外排水、女儿墙外排水和檐沟女儿墙外排水

檐沟外排水

檐沟外排水




女儿墙外排水女儿墙外排水

檐沟女儿墙外排水檐沟女儿墙外排水




2.排水坡度2.排水坡度

(1)坡度的确定屋顶面坡度是综合各方面的因素决定的。这些因素包括气候条件、当地降雨雪量、屋顶面防水材料的性能、屋顶结构形式及造型要求、经济条件、防水构造方案以及使用方面的要求等等。

(1)坡度的确定屋顶面坡度是综合各方面的因素决定的。这些因素包括气候条件、当地降雨雪量、屋顶面防水材料的性能、屋顶结构形式及造型要求、经济条件、防水构造方案以及使用方面的要求等等。




(2)坡度表示法屋顶面坡度可用斜率法、百分比法、角度法表示。

(2)坡度表示法屋顶面坡度可用斜率法、百分比法、角度法表示。

斜率法是以屋顶斜面的垂直投影高度与水平投影长度之比来表示，平、坡屋顶面适用。

百分比法是以斜面的垂直投影高度与水平投影长度的百分比值表示，适用于坡度较小的屋顶面。

坡度较大可用角度，即以倾斜屋面和水平面所成夹角表示。

斜率法是以屋顶斜面的垂直投影高度与水平投影长度之比来表示，平、坡屋顶面适用。

百分比法是以斜面的垂直投影高度与水平投影长度的百分比值表示，适用于坡度较小的屋顶面。

坡度较大可用角度，即以倾斜屋面和水平面所成夹角表示。




工程上，将坡度小于 10%的屋顶面称之为平屋顶面，坡度大于 10%的屋顶面称之为坡屋顶面。常用屋顶面坡度范围如图所示

工程上，将坡度小于 10%的屋顶面称之为平屋顶面，坡度大于 10%的屋顶面称之为坡屋顶面。常用屋顶面坡度范围如图所示




(3)坡度的形成形成屋顶面坡度的方法一般有垫置坡度和搁置坡度两种。

(3)坡度的形成形成屋顶面坡度的方法一般有垫置坡度和搁置坡度两种。

垫置坡度又称为建筑找坡或材料找坡，简称填坡、垫坡，它是指屋面板水平搁置，用某些建筑材料在平整的基层上堆出坡度来；搁置坡度又称为结构找坡，简称撑坡，它是指用结构构件构成坡度后，再在上面构筑屋顶面。

垫置坡度又称为建筑找坡或材料找坡，简称填坡、垫坡，它是指屋面板水平搁置，用某些建筑材料在平整的基层上堆出坡度来；搁置坡度又称为结构找坡，简称撑坡，它是指用结构构件构成坡度后，再在上面构筑屋顶面。




16.2 平屋顶构 16.2.1平屋顶防水方法和要求

16.2 平屋顶构 16.2.1平屋顶防水方法和要求

1.柔性防水屋顶面1.柔性防水屋顶面

柔性防水 ( 卷材防水 ) 是指用防水卷材与粘 ( 同黏 )合剂结合在一起形成连续致密的构造层以达到防水目

的。

柔性防水 ( 卷材防水 ) 是指用防水卷材与粘 ( 同黏 )合剂结合在一起形成连续致密的构造层以达到防水目

的。




（ 1 ）防水材料

（ 1 ）防水材料沥青防水卷材

合成高分子防水卷材

改性沥青防水卷材

沥青防水卷材

合成高分子防水卷材

改性沥青防水卷材




（ 2 ）构造层次及做法


1)结构层2)找坡层3)找平层4)结合层5)防水层6)保护层7)隔离层

1)结构层2)找坡层3)找平层4)结合层5)防水层6)保护层7)隔离层







2.刚性防水屋顶面2.刚性防水屋顶面

刚性防水屋顶面是以防水砂浆或防水细石混凝土等刚性材料作为防水层的屋面。其优点是耐久性好、维修方便、造价低，缺点是表观密度大、抗拉强度低、对温度及结构变形敏感、易产生裂缝渗水。

刚性防水屋顶面是以防水砂浆或防水细石混凝土等刚性材料作为防水层的屋面。其优点是耐久性好、维修方便、造价低，缺点是表观密度大、抗拉强度低、对温度及结构变形敏感、易产生裂缝渗水。





1)结构层

2)找平层

3)隔离层

4)防水层


1)结构层

2)找平层

3)隔离层

4)防水层

屋顶面为整体现浇混凝土可不设

屋顶面为整体现浇混凝土可不设




（ 2 ）刚性防水屋顶面的分仓缝

为了抵御因热胀冷缩及建筑结构变形所造成的刚性防水层开裂，除了在细石混凝土中配筋、设置浮筑层之外还可以设置分仓缝。

（ 2 ）刚性防水屋顶面的分仓缝

为了抵御因热胀冷缩及建筑结构变形所造成的刚性防水层开裂，除了在细石混凝土中配筋、设置浮筑层之外还可以设置分仓缝。




分仓缝又称分格缝，是设置在刚性防水层中的变形缝。可起到分散变形应力的效果

其作用具体表现在两方面：1)将单块混凝土防水层的面积减少，从而减少其伸缩变形，防止和限制裂缝产生。2)支承端部位预留分格缝可避免防水层开裂。

分仓缝又称分格缝，是设置在刚性防水层中的变形缝。可起到分散变形应力的效果

其作用具体表现在两方面：1)将单块混凝土防水层的面积减少，从而减少其伸缩变形，防止和限制裂缝产生。2)支承端部位预留分格缝可避免防水层开裂。




3.平屋顶防水节点构造3.平屋顶防水节点构造泛水是指屋面与垂直墙面相交处的防水处理，其构造要求为：

将防水层沿直墙根部向上翻起一定高度 ( 一般大于 250mm)以阻挡屋顶面方向来的水向裂缝中灌注；交接缝处，砂浆找平层应抹成圆弧形或 45°斜面；做好泛水上口的收头处理，在垂直墙中凿出通长凹槽，将卷材收头压入凹槽内，用防水压条钉压后再用密封材料嵌填封严，外抹水泥砂浆保护。凹槽上部的垂直墙体也要做好防水处理。

泛水是指屋面与垂直墙面相交处的防水处理，其构造要求为：

将防水层沿直墙根部向上翻起一定高度 ( 一般大于 250mm)以阻挡屋顶面方向来的水向裂缝中灌注；交接缝处，砂浆找平层应抹成圆弧形或 45°斜面；做好泛水上口的收头处理，在垂直墙中凿出通长凹槽，将卷材收头压入凹槽内，用防水压条钉压后再用密封材料嵌填封严，外抹水泥砂浆保护。凹槽上部的垂直墙体也要做好防水处理。







（ 2 ）檐口构造（ 2 ）檐口构造

1)自由落水檐口挑檐较短时，防水层可直接挑出形成挑檐口。挑檐较长时，采用与屋顶圈梁边为一体的悬挑板形成挑檐，在挑檐板与屋面板上做找平层和隔离层后浇筑混凝土防水层，檐口处应做滴水。

2)挑檐沟檐口平屋顶面采用挑檐沟排水时，檐沟一般与顶层圈梁或框架梁整浇在一起。

1)自由落水檐口挑檐较短时，防水层可直接挑出形成挑檐口。挑檐较长时，采用与屋顶圈梁边为一体的悬挑板形成挑檐，在挑檐板与屋面板上做找平层和隔离层后浇筑混凝土防水层，檐口处应做滴水。

2)挑檐沟檐口平屋顶面采用挑檐沟排水时，檐沟一般与顶层圈梁或框架梁整浇在一起。







16.2.2 平屋顶的保温16.2.2 平屋顶的保温

在屋顶中保温层与结构层、防水层的位置关系有两种：1.正置式保温

构造层次自上而下为防水层、保温层、结构层。这种形式构造简单、施工方便，目前广泛采用，称为正置式保温。

2.倒置式保温保温层在防水层上，其构造层次自上而下为保温层、防水层、结构层。它与传统的屋顶铺设层次相反，称倒置式保温屋面。

在屋顶中保温层与结构层、防水层的位置关系有两种：1.正置式保温

构造层次自上而下为防水层、保温层、结构层。这种形式构造简单、施工方便，目前广泛采用，称为正置式保温。

2.倒置式保温保温层在防水层上，其构造层次自上而下为保温层、防水层、结构层。它与传统的屋顶铺设层次相反，称倒置式保温屋面。




16.2.3 平屋顶的隔热16.2.3 平屋顶的隔热

1.屋顶通风隔热1.屋顶通风隔热

(1)架空通风隔热架空层材料可以是预制混凝土板、筒瓦及各种形式的混凝土构件。

(1)架空通风隔热架空层材料可以是预制混凝土板、筒瓦及各种形式的混凝土构件。

架空通风隔热屋顶 a 预制混凝土板 b 筒瓦

架空通风隔热屋顶 a 预制混凝土板 b 筒瓦




(2)吊顶通风隔热

利用顶棚与结构层之间的空气间层，通过在外墙上开设通风口使内部空气流通，带走屋面传导下来的热量，起到降温的作用。

(2)吊顶通风隔热

利用顶棚与结构层之间的空气间层，通过在外墙上开设通风口使内部空气流通，带走屋面传导下来的热量，起到降温的作用。




2.屋顶蓄水隔热

屋顶蓄水隔热是在屋面上蓄存一层水，利用水的反射和吸热蒸发作用减少下部结构的吸热，降低对室内的热影响，达到降温隔热的目的。

2.屋顶蓄水隔热

屋顶蓄水隔热是在屋面上蓄存一层水，利用水的反射和吸热蒸发作用减少下部结构的吸热，降低对室内的热影响，达到降温隔热的目的。




3.种植屋面隔热

在屋面防水层上覆盖种植介质，种植各种植物，利用植物的蒸发和光合作用吸收太阳辐射，达到降温的目的。

3.种植屋面隔热

在屋面防水层上覆盖种植介质，种植各种植物，利用植物的蒸发和光合作用吸收太阳辐射，达到降温的目的。




4.反射降温隔热

太阳辐射到屋面上，其能量一部分被吸收转化成热能对室内产生影响。一部分被反射到大气中，反射量与入射量之比称为反射率，反射率越高越利于屋面降温。因此，可利用材料的颜色和光滑度提高屋顶反射率而达到降温的目的。

4.反射降温隔热

太阳辐射到屋面上，其能量一部分被吸收转化成热能对室内产生影响。一部分被反射到大气中，反射量与入射量之比称为反射率，反射率越高越利于屋面降温。因此，可利用材料的颜色和光滑度提高屋顶反射率而达到降温的目的。




16.3 坡屋顶构造 16.3.1 坡屋顶的形式及组成 1. 坡屋顶的形式

16.3 坡屋顶构造 16.3.1 坡屋顶的形式及组成 1. 坡屋顶的形式

坡屋顶是一种沿用较久的屋面形式，种类繁多，多采用块状防水材料覆盖屋面，故屋面坡度较大，根据材料的不同坡度可取 10%~50%，根据坡面组织的不同，坡屋顶形式主要有单坡、双坡及四坡。

坡屋顶是一种沿用较久的屋面形式，种类繁多，多采用块状防水材料覆盖屋面，故屋面坡度较大，根据材料的不同坡度可取 10%~50%，根据坡面组织的不同，坡屋顶形式主要有单坡、双坡及四坡。




2. 坡屋顶的组成2. 坡屋顶的组成

(1)承重结构(2)屋面(3)顶棚 (4)保温、隔热层

(1)承重结构(2)屋面(3)顶棚 (4)保温、隔热层




16.3.2 坡屋顶的承重结构16.3.2 坡屋顶的承重结构

1.山墙支承山墙常指房屋的横墙，利用山墙砌成尖顶形状直接搁置檩条以承载屋顶重量。这种结构形式叫“山墙承重”或“硬山搁檩”。

1.山墙支承山墙常指房屋的横墙，利用山墙砌成尖顶形状直接搁置檩条以承载屋顶重量。这种结构形式叫“山墙承重”或“硬山搁檩”。




2.屋架支承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。为防止屋架的倾覆，提高屋架及屋面结构的空间稳定性，屋架间要设置支撑。主要有垂直剪力撑和水平系杆等。

2.屋架支承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。为防止屋架的倾覆，提高屋架及屋面结构的空间稳定性，屋架间要设置支撑。主要有垂直剪力撑和水平系杆等。




16.3.3 坡屋顶的屋顶面构造16.3.3 坡屋顶的屋顶面构造

1.平瓦屋面平瓦有水泥瓦和粘土瓦两种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。

1.平瓦屋面平瓦有水泥瓦和粘土瓦两种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。




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(2)屋面板平瓦屋面(3)冷摊瓦屋面

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(2)屋面板平瓦屋面(3)冷摊瓦屋面




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，但易折断破，强度较低。

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，但易折断破，强度较低。




3.小青瓦屋面

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。小青瓦可以直接铺设于椽条上，也可铺于望板 ( 屋面板 ) 上。

3.小青瓦屋面

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。小青瓦可以直接铺设于椽条上，也可铺于望板 ( 屋面板 ) 上。




小青瓦屋顶面构造小青瓦屋顶面构造




16.3.4 坡屋顶的保温

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，保温材料可选用木屑、膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿棉、石灰稻壳、柴泥等。

16.3.4 坡屋顶的保温

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，保温材料可选用木屑、膨胀珍珠岩、玻璃棉、矿棉、石灰稻壳、柴泥等。




16.3.5 坡屋顶的隔热

1.通风隔热在结构层下做吊顶，并在山墙、檐口或屋脊等部位设置通风口；也可将屋面做成双层，利用空气流动带走间层中的一部份热量，达到隔热效果。2.材料隔热通过改变屋面材料的物理性能实现隔热。如提高金属屋面板的反射效率，采用低辐射镀膜玻璃、热反射玻璃等。

16.3.5 坡屋顶的隔热

1.通风隔热在结构层下做吊顶，并在山墙、檐口或屋脊等部位设置通风口；也可将屋面做成双层，利用空气流动带走间层中的一部份热量，达到隔热效果。2.材料隔热通过改变屋面材料的物理性能实现隔热。如提高金属屋面板的反射效率，采用低辐射镀膜玻璃、热反射玻璃等。




通风隔热通风隔热




卷材防水层要铺在坚固而平整的基层上，以防止卷材凹陷或断裂。因而在松软材料上应设找平层，在施工中铺设屋顶面板难以保证平整，所以在屋面板上也要设找平层，无论用哪种方法形成屋顶面坡度，只要表面不平整，都必须先做找平层之后再做柔性防水层。找平层一般采用 20mm厚 1 ： 3 水泥砂浆，也可采用 l ：8 沥青砂浆等。

卷材防水层要铺在坚固而平整的基层上，以防止卷材凹陷或断裂。因而在松软材料上应设找平层，在施工中铺设屋顶面板难以保证平整，所以在屋面板上也要设找平层，无论用哪种方法形成屋顶面坡度，只要表面不平整，都必须先做找平层之后再做柔性防水层。找平层一般采用 20mm厚 1 ： 3 水泥砂浆，也可采用 l ：8 沥青砂浆等。

找平层找平层




结合层

为了使卷材与基层胶结牢固，在基层与卷材胶粘剂间形成一层胶质薄膜。沥青类卷材常用冷底子油，改性沥青卷材常用改性沥青粘结剂。

结合层

为了使卷材与基层胶结牢固，在基层与卷材胶粘剂间形成一层胶质薄膜。沥青类卷材常用冷底子油，改性沥青卷材常用改性沥青粘结剂。




为了保护柔性防水层少受气候变化的影响，提高其耐久性，往往在其表面上再做一层保护层。通常用作保护层的材料还有铝箔、云母、硅石、水泥砂浆、细石混凝土以及各种块材。

为了保护柔性防水层少受气候变化的影响，提高其耐久性，往往在其表面上再做一层保护层。通常用作保护层的材料还有铝箔、云母、硅石、水泥砂浆、细石混凝土以及各种块材。

保护层保护层




隔离层 ( 浮筑层 )

其作用是将防水层和结构层两者分离，以适应各自的变形，从而避免由于变形的相互制约造成防水层或结构部分破坏。隔离层一般铺设在找平层上，常用的材料有沥青、粘土、纸筋灰、低强度砂浆等。

隔离层 ( 浮筑层 )

其作用是将防水层和结构层两者分离，以适应各自的变形，从而避免由于变形的相互制约造成防水层或结构部分破坏。隔离层一般铺设在找平层上，常用的材料有沥青、粘土、纸筋灰、低强度砂浆等。




防水层刚性防水屋顶面最严重的问题是防水层在施工完成后出现裂缝而渗漏。为了防止防水层变形，常会在细石混凝土中配置钢筋来加以弥补。

防水层刚性防水屋顶面最严重的问题是防水层在施工完成后出现裂缝而渗漏。为了防止防水层变形，常会在细石混凝土中配置钢筋来加以弥补。



复习思考题• 1 、屋顶是由哪几部分组成的？它们的作用是什么 ?• 2 、什么叫有组织排水？它主要包括哪些形式？• 3 、影响屋顶坡度的因素有哪些？坡度如何形成？• 4 、什么叫柔性防水，什么叫刚性防水，它们各有哪些构造层次，画出图例，标出做法。

• 5 、什么是分仓缝，它有什么作用？• 6 、坡屋顶由哪几部分组成？• 7 、简述平瓦屋面的构造方式有哪些？• 8 、坡屋顶常见隔热做法有哪些？





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第十六章 屋顶构造

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