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建筑构造与识图
1.11.1 §7.1 屋顶概述

§7.1 屋顶概述

屋顶也称为屋盖,是覆盖于房屋最上层的外围护结构,可以起到抵抗自然界的风吹、雨淋、日晒等各种寒暑变化的影响,并承受作用在其上的包括自重、风雪、施工等各种荷载。另外,其变化多样的形式,对建筑物的造型也有很大的影响,是体现建筑风格的重要手段。因此,建筑设计中还应注意屋顶的美观问题。

屋顶构造必须满足坚固、稳定、防水、排水、保温、隔热和能够抵御各种不良影响的要求,保证建筑物内外有一个良好的使用环境。同时还应做到自重轻、构造简单、施工方便、造价经济、便于就地取材,与建筑物整体协调配合。

7.1.1 屋顶的组成与类型

1.屋顶的组成

屋顶是房屋上面的构造部分。各种形式的屋顶基本上都是由屋面、屋顶承重结构、保温隔热层和顶棚组成,如图7-1所示。

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图7-1 屋顶的组成示意图

(1)屋面。

屋面是屋顶的顶层,屋面直接承受大自然的长期侵袭,并应承受施工和检修过程中加在屋面上的荷载,因此屋面材料应具有一定的强度和很好的防水性能。

(2)屋顶承重结构。

不同的屋面材料要有相应的承重结构。承重结构的种类很多,按其材料可以分为木结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。

(3)保温层、隔热层。

组成屋顶前两部分的材料,即屋面材料和承重结构材料,保温和隔热性能都很差,在寒冷的北方地区必须加设保温层,在炎热的南方地区则必须加设隔热层。

(4)顶棚。

对于每个房间来说,顶棚就是房间的顶面,对于平方或楼房的顶层房间来说,顶棚也就是屋顶的底面,当屋顶结构的底面不符合使用要求时,就需要另做顶棚。顶棚结构一般吊挂在屋顶承重结构上,称为吊顶。

坡屋顶顶棚上的空间称为闷顶,若利用这个空间作为使用房间,则称为阁楼,在南方地区可以利用阁楼通风降温。

2.屋顶的类型

由于不同的屋面材料和不同的承重结构形式,形成了多种屋顶类型,一般可以归纳为常见的三大类:平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶,另外还有多波式折板屋顶等,如图7-2所示。

(1)平屋顶。

承重结构为现浇或预制的钢筋混凝土板,屋面上做防水、保温或隔热处理。平屋顶的坡度很小,一般采用5%以下,上人屋顶坡度在2%左右。平屋顶既是承重构件又是维护结构。为满足多方面的功能要求,屋顶构造具有多种材料叠合、多层次做法的特点。

(2)坡屋顶。

坡度在10%以上的屋顶称为坡屋顶。坡屋顶一般由斜屋面组成,坡屋顶包括单坡、双坡、四坡、歇山式、折板式等多种形式。坡屋顶的坡度由屋架找出或把顶层墙体、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。

(3)曲面屋顶。

曲面屋顶多用于较大跨度的公共建筑物,如拱屋盖、薄壳屋盖、折板屋盖、悬索屋盖、网架屋盖等。由各种薄壳结构或悬索结构作为屋顶的承重结构,如双曲拱屋顶、球形网壳屋顶等,如图7-3所示。

上述这些屋顶的结构形式独特,其传力系统、材料性能、施工及结构技术等都有一系列的理论和规范,再通过结构设计形成结构覆盖空间。建筑设计应在此基础上进行艺术处理,以创造出新型的建筑形式。

7.1.2 屋顶的功能和设计要求

1.屋顶的功能

屋顶是建筑物顶部的覆盖构件,屋顶的作用主要有两点:一是作为外围护构件,抵御自然界的风霜雪雨、太阳辐射、气候变化和其他外界的不利因素,使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。二是作为承重构件,承受建筑物顶部的荷载并将这些荷载传递给下部的承重构件,同时还起着对房屋上部的水平支撑作用。

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图7-2 各种类型屋顶示意图

2.屋顶的设计要求

(1)承重要求。

屋顶除要承受自重外,还应承受风、雨、雪的压力,施工、维修时的荷载。

(2)保温隔热要求。

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图7-3 曲面屋顶示意图

屋面是建筑物最上部的围护结构,应能防止严寒季节室内热量经屋面向外大量传递。

(3)防水、排水要求。

为了防止雨水渗透,进入室内,影响房屋的正常使用,屋面应设置防水、排水系统。屋顶防水是一项综合技术,这项技术涉及建筑物结构的形式、防水材料、屋顶坡度、屋面构造处理等问题,需综合加以考虑。设计中应遵循防水与排水相结合的原则解决屋顶的防漏问题。

我国现行《屋面工程技术规范》(GB50207—94)根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求及防水耐久年限等,将屋面防水划分为四个等级,各等级均有不同的设防要求,如表7-1所示。

(4)建筑艺术要求。

屋顶是建筑物外部形体的重要组成部分,屋顶的形式在很大程度上影响建筑物的整体造型。屋顶的形式、所用的材料及颜色均与环境美观有关。在建筑设计中,应注重屋顶的建筑艺术效果。

(5)其他要求。

在社会进步和建筑技术日益快速发展的今天,建筑设计中需要考虑屋顶花园、消防扑救和疏散等问题,屋面应注重节能型屋面的利用和开发,有一些屋顶附带有停机坪等功能,这些要求设计者在设计中应协调好屋顶要求之间的关系,以期最大限度地发挥屋顶的综合效益。

在上述要求中,屋顶的防水和排水是非常重要的内容。屋顶的防水和排水性能是否良好,取决于屋面材料和构造处理。屋顶防水是指屋面材料应具有一定的抗渗能力,或采用不透水材料做到不漏水;屋顶排水则是使屋面雨水能迅速排除而不积存,以减少渗漏的可能性。

表7-1 屋面防水等级和设防要求

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