李良松/江西萍乡学院
【摘要】目前多数房屋都采用平屋顶,与坡屋顶相比,平屋顶可以节省大量材料,提高预制装配化程度,减少建筑体积,便于屋顶上下,还可以提高屋顶的耐久性和房屋的耐火等级。但平屋顶排水、保温和隔热需作安全可靠的构造和处理。
【关键词】平屋顶;排水;保温;隔热;构造
屋顶为建筑物最上层外围护结构,主要抵御自然界风、雨、雪、霜、太阳辐射、气温变化的影响和预防火灾,使建筑空间具备良好的使用环境,必须解决好防水、保温、隔热等基本功能要求。以下就平屋顶的排水、保温、隔热的构造和处理进行较详尽的阐述。
一、平屋顶的排水构造和处理
(一)平屋顶排水坡度选择
屋顶坡度是由多方面因素决定的,受到自然气候条件、屋面防水材料、屋顶结构形式、建筑造型要求、构造组合及施工方法等因素影响[1]。归纳起来主要受到防水材料和当地降雨量两方面影响。
首先,防水材料与排水坡度的关系。如果防水材料接缝多、尺寸较小,会成造渗漏因素增加,那么就应该选择较大的排水坡度,将屋面排水迅速排除。当防水材料尺寸较大、接缝少且覆盖严密时,产生的渗漏因素小,则屋面排水坡度可适当减小,如卷材防水、刚性防水、涂膜防水等,因其排水坡度小,约为1%--3%,故形成平屋顶形式。
其次,降雨量还与排水坡度存在较大的关系。在降雨量大的地区,比如南方,屋面渗漏的可能性就较大,那么屋顶的排水坡度也应适当加大;反之,屋顶的排水坡度则宜小一些。所以,可以得出如下规律:屋面防水材料尺寸越小,屋面排水坡度越大;反之,则越小;降雨量大的地区屋面排水坡度较大;反之则较小。
(二)平屋顶坡度的构造
平屋顶坡度的构造有材料找坡和结构找坡二种做法:材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料构成,一般屋面坡向长度较小时采用,为了不增加屋面荷载,一般采用轻质材料找坡,如水泥炉渣、石灰炉渣等,找坡层的厚度一般要超过20mm,坡度宜为2%;结构找坡是在屋顶结构的自身形成排水坡度,比如在上表面倾斜的屋架或屋面梁上安放屋面板,屋顶表面即呈倾斜坡面,又如在顶面倾斜的山墙上搁置屋面板时,也形成结构找坡,平屋顶结构找坡的坡度宜为3%。总之,材料找坡的屋面板可以水平放置、天棚面平整,但材料找坡增加屋面荷载,材料和人工消耗较多;结构找坡无须在平屋顶面上另加轻质找坡材料,不增加荷载,构造也较简单,但室内空间不够规整,天棚顶会形成倾斜状。这两种方法在工程实践中均有较多应用。
(三)平屋顶排水方式
一是无组织排水。这种排水方式是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式,因为不用天沟、雨水管等导流雨水,故又称自由落水。无组织排水具有构造简单、造价低廉的优点,但也存在一些不足之处,如雨水直接从檐口流泻至地面,外墙角常被雨水飞溅的雨水侵蚀,降低了外墙的坚固耐久性,从檐口滴落雨水可能影响人行道的交通等等。当建筑物较高,降雨量又较大时,这些缺点就更加突出。
二是有组织排水。这种排水是指雨水经由屋檐天沟、雨水管等排水装置将雨水引导至地面或地下管沟的一种排水方式。其优缺点与无组织排水相反,在建筑工程中应用最广泛。有组织排水的方案大致可分为外排水方案和内排水方案:外排水是指雨水管装设在室外的一种排水方案,其好处是雨水管不影响室内空间布置和审美,构造也较简单,因而在工程中广泛采用,但在有些情况下采用外排水并不恰当,例如在高层建筑中就是如此,因维修室外雨水管既不方便又不安全。
二、平屋顶的保温构造和处理
在寒冷地区的建筑,室内设有采暖设备。但在冬季,由于室内外温差大,室内热量必然通过围护结构向外散失,为减少和限制室内热量散失过多、过快,以满足人活动的所需,需解决好围护结构的保温,在其结构中,设置必要的保温层。而保温层所选用的材料及构造做法是根据使用功能、材料性质、结构形式、防水构造、气候条件等各种因素影响的程度加以综合考虑而确定。
(一)保温材料的类型选择
通过热工知识可以了解到,屋顶保温材料应具备导热系数小、轻质、多孔的性能[2](一般入≤0.14w/(m*k),容量≤10KN/m3),目前我国多采用屋顶保温材料有以下三类:①松散类:常用的有膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、炉渣、炉棉等;②块板类:常用的有加气混凝土、膨胀蛭石板、泡沫塑料板等,他们是由水泥、沥青、水玻璃等胶结而成的预制板、块材料;③完整类:是在散骨料中掺入一定量的胶结材料拌制而成,如:沥青膨胀蛭石、水泥炉渣、沥青膨胀珍珠岩等轻骨料。
(二)保温层的构造和做法
平屋顶坡度平缓,一般将保温层放在屋面结构层之上,防水层之下。由于增设了保温层,构造上要求相应增加找平层、结合层和隔气层。设置隔气层的目的是防止室内水蒸气渗入保温层,使保温层受潮而降低保温效果。隔气层的一般做法是20mm厚,1:3水泥砂浆找平层上刷冷底子油两道作为结合层,结合层上做一毡二油或两道热沥青隔气层。排气道应与大气连通的排气孔相通,排气孔的数量应按基层的潮湿程度确定,一般每36m2设置一个排气孔。
三、平屋顶的隔热构造与做法
在气候炎热的地区,在太阳辐射热和室外高温的共同作用下,由屋顶传入室内的热量远比围护墙体多,致使室内温度剧烈升高,故需解决好屋顶的隔热措施,减少和限制屋顶吸热是屋顶隔热的基本构造原理,采用的主要隔热措施和构造方法有以下几种。
(一)采用隔热通风构造
隔热通风是在屋顶中设置通风间层,屋顶表面起着遮挡阳光的作用,而通风间层是利用热作用和风压把间层之间的热气不断流走,从而减少和转移将传到室内的热气,达到隔热降温的目的。
(二)采用种植植物方法隔热
在平屋顶上种植植物,首先是采取和利用栽培土质和所种植物进行隔热,其次是利用植被的蒸腾和光合作用,吸收和转移太阳的辐射热,从而达到隔热降温的目的,但这种种植隔热屋面构造需增设挡墙。种植屋面构造应注意以下几点:屋顶四周须设栏杆或女儿墙作为安全防护措施,护栏的净保护高度不宜小于1000mm,以保证上屋顶人员安全;种植介质宜选用谷壳,膨胀蛭石等轻质材料,以减轻屋顶荷载,方便管理;挡墙下部设排水孔和过水网,排水坡度1%--3%,以便及时排出积水;对刚性防水层注意防腐处理,以防水和肥料自裂缝处侵蚀钢筋。
(三)采用蓄水构造方法隔热
蓄水构造做法是在屋顶蓄合适深度的一层水,利用水蒸发时需要大量的汽化热,消耗了大量的太阳辐射热,从而减少屋面吸收的热能,达到降温隔热的目的。蓄水屋面的构造与刚性防水屋面的构造基本相同,只是增加了一壁三孔,即蓄水分仓壁、溢水孔、泄水孔和过水孔。在构造时应注意以下几点:①合适的蓄水深度,一般为150--200mm;②合理划分蓄水区,根据屋面面积划分成若干蓄水区,每区的边长一般不大于10m;③足够的泛水高度,泛水高度至少高出水面100mm;④合理设置溢水孔和泄水孔,并应与排水檐沟或水落管连通,以保证让多雨季节不超过蓄水深度和检修屋面时能将蓄水排除;⑤特别要做好屋面细部的防水处理。
【参考文献】
[1]蔺怀志,浅析屋面排水[J].伊黎日报,2010.68.
[2]陈秀英、符晓民,建筑墙体和屋面保温隔热措施探讨[J].四川建材,2011.6,43~44.
[3]谢同岩,浅谈我国北方地区建筑节能的有效措施[J].黑龙江科技信息,2011、6、30-31.