房屋建筑学民用建筑屋顶平屋顶的构造层次.docx
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房屋建筑学民用建筑屋顶平屋顶的构造层次
平屋顶的构造层次
一、平屋顶应考虑的主要因素
平屋顶应考虑的主要因素
在选取平屋顶的构造层次及常用材料时,应先针对以下几个方面进行选择。
1.屋顶为上人屋面还是非上人屋面;
2.屋顶的找坡方式是材料找坡还是结构找坡;
3.屋顶所处房间是湿度较大的房间,还是湿度正常的房间,其目的是考虑是否加设隔蒸汽层;
4.屋面板是采用钢筋混凝土板承重还是采用加气混凝土板承重;
5.屋顶所处地区是北方(以保温做法为主)还是南方(以加强通风散热为主),地区不同构造层次也不一样。
二、平屋顶材料的选择
平屋顶材料的选择
1.承重层
平屋顶的承重层以钢筋混凝土板为最多,可以采用现场浇筑,也可以采用预制钢筋混凝土板。
过去钢筋加气混凝土板亦应用于屋顶承重层,由于这种板的刚度较差,现在已很少使用。
2.保温层
应用于保温层的材料很多,选择哪一种材料应针对其来源、经济条件、加给结构层的重量和地区气温因素进行综合分析。
决定保温层厚度与材料的方法有两种,第一种是度日数法,第二种是体型系数法。
(1)度日数法
度日数法是以采暖期的室内、外温度差乘以采暖天数的方法。
这里以北京地区住宅为例,作一分析。
1)北京地区冬季采暖期的室外平均温度te为-1.6℃。
2)北京地区的相对湿度为50%;
3)北京地区日平均温度低于+5℃的天数Z为125天。
4)北京地区的采暖日期为11月12日到3月16日。
5)北京地区的度日数Ddi为2450。
其计算方法为Ddi=(ti-te)×Z。
其中ti为18℃(住宅)。
6)屋顶传热系数的最大值:
度日数在2000~2500时为0.87W/m2·K(0.75KCal/m2·h·℃)。
度日数2500~3000时为0.81W/m2·k(0.7kcal/m2·h·℃)。
7)保温材料的密度及厚度取值:
加气混凝土:
密度700kg/m3,导热系数计算值=0.29kcal/m·h·℃(0.38W/m·k)。
水泥蛭石:
密度350kg/m3,导热系数计算值=0.18kcal/m·h·℃(0.21W/m·k)。
水泥珍珠岩:
密度600kg/m3,导热系数计算值=0.27kcal/m·h·℃(0.31W/m·k)。
浮石砂:
密度500kg/m3,导热系数计算值=0.20kcal/m·h·℃(0.23W/m·k)。
聚苯乙烯泡沫塑料板:
密度30kg/m3,导热系数计算值=0.047kcal/m·h℃(0.055W/m·k)。
按北京地区传热系数最大值,各种保温材料的最小厚度为:
加气混凝土250mm~300mm;
水泥蛭石板150mm~200mm;
水泥珍珠岩板200mm~250mm;
浮石砂200mm~250mm;
聚苯乙烯泡沫塑料板35mm~50mm。
上述厚度随屋顶承重结构而变化,圆孔板采用小值,实心板则采用大值。
(2)体型系数法
体型系数是建筑物与室外大气接触的表面积与其所包围的体积之比。
外表面积中,不计入地面与不采暖楼梯间的内墙面积。
采用体型系数方法的目的在于节能、减少热量的过多措失。
体型系数法分为两个档次,即≤0.3为一档,>0.3为另一档。
北京、西安等采暖地区居住建筑体型系数≤0.3时,屋面传热系数应≤0.80W/m2·K,>0.3时,屋面传热系数应≤0.60W/m2·K。
摘自《民用建筑节能设计标准》,JGJ26-95)
保温材料的密度及导热系数如下:
1)加气混凝土块密度500~600kg/m3,导热系数≤0.19W/m·K
2)聚苯乙烯泡沫塑料板密度16~20kg/m3,导热系数≤0.041W/m·K
3)C10陶粒混凝土块密度1000~1500kg/m3,导热系数≤0.4W/m·K
4)水泥聚苯颗粒板密度280~320kg/m3,导热系数≤0.09W/m·K
5)抹硅酸盐聚苯颗粒密度230±20kg/m3,导热系数≤0.06W/m·K
6)憎水膨胀珍珠岩块密度220±20kg/m3,导热系数≤0.07W/m·K
7)水泥膨胀蛭石块密度350±20kg/m3,导热系数≤0.10W/m·K
8)特制加气混凝土保温块密度350±20kg/m3,导热系数≤0.10W/m·K
平屋面保温层的作法
平屋面保温层的作法有复合作法(两种保温材料复合)和单一作法两种。
常用的作法有以下几种。
1)100mm厚加气混凝土块与30~130mm厚聚苯板复合。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,聚苯板取30mm厚,体型系数>0.3时,聚苯板取40mm厚。
2)60mm厚C10陶粒混凝土块与50~150mm厚聚苯板复合。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,聚苯板取50mm厚,体型系数>0.3时,亦取50mm厚。
3)40mm厚现制C20细石混凝土与50~150mm厚聚苯板复合。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,聚苯板取50mm厚,体型系数≤0.3时,聚苯板取60mm厚。
4)水泥聚苯颗粒板,120~240mm厚。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,取120mm厚,体型系数>0.3时,取160mm厚。
5)抹硅酸盐聚苯颗粒90~200mm厚。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,取90mm厚,>0.3时,取120mm厚。
6)憎水膨胀珍珠岩块100~190mm厚。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,取100mm厚,>0.3时,取130mm厚。
7)水泥膨胀蛭石块150~240mm厚。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3时,取150mm厚,>0.3时,取190mm厚。
8)特制加气混凝土保温块150~250mm厚。
北京、西安等城市在体型系数≤0.3及>0.3时,均取150mm厚。
3.防水层平屋顶防水层的可选材料很多,经常应用的有以下几种,他们是:
(1)合成高分子防水卷材
合成高分子防水卷材包括合成橡胶类,如三元乙丙橡胶防水卷材(EPDM),氯丁橡胶防水卷材(CR);合成树脂类,如聚氯乙烯防水卷材(PVC)、氯化聚乙烯防水卷材(CPE)等和橡塑共混类,如氯化聚乙烯——橡胶共混卷材。
合成高分子防水卷材,用于Ⅰ级防水屋面时,应≥1.5mm厚,用于Ⅰ、Ⅱ级防水屋面时应≥1.2mm厚;用于Ⅲ级屋面复合使用时,应≥1.0mm厚。
(2)高聚物改性沥青防水卷材
高聚物改性、沥青防水卷材,包括SBS弹性体防水卷材,APP塑性体防水卷材和优质氧化沥青防水卷材等。
高聚物改性沥青防水卷材,用Ⅰ、Ⅱ级防水屋面复合使用时,应≥3mm厚;用于Ⅲ级防水屋面单独使用时,应≥4mm厚;用于Ⅲ级防水屋面复合使用时,应≥2mm厚。
(3)合成高分子防水涂料
合成高分子防水涂料包括聚氨酯防水涂料、水乳型丙烯酸酯防水涂料、水乳型聚氯乙烯(PVC)防水涂料、水乳型高性能橡胶防水涂料等。
合成高分子防水涂料一般应为2mm厚,用于Ⅲ级防水屋面复合使用时,应≥1mm厚,反应型防水涂料一般应至少涂刷三遍,溶剂型、水乳型防水涂料一般应至少涂刷五遍,薄质型防水涂料宜涂刷八遍。
(4)高聚物改性沥青防水涂料:
高聚物改性沥青防水涂料包括溶剂型SBS改性沥青防水涂料、水乳型SBS改性沥青防水涂料等。
高聚物改性沥青防水涂料,一般应≥3mm厚,一般应至少涂刷五遍,或一布五、六涂,或二布六布,二布六~八涂。
用于Ⅲ级防水屋面复合使用时,应≥1.5mm厚。
(5)沥青基防水涂料:
沥青基防水涂料包括水性石棉沥青防水涂料,膨润土沥青厚质涂料。
沥青基防水涂料,一般应≥4mm厚,用于Ⅲ级防水屋面单独使用时应≥8mm厚。
4.找平层
一般采用20mm厚1∶3水泥砂浆抹平。
5.找坡层
一般采用1∶1∶6(体积比)水泥∶砂子∶焦碴,振捣密实,表面抹光,最低处30mm厚,1∶0.2∶3.5(重量比)水泥∶粉煤灰∶浮石,最薄处30mm或1∶0.2∶3.5(重量比)水泥∶粉煤灰∶页岩陶粒。
当建筑物的跨度在18m及18m以上时,应选用结构找坡。
6.隔汽层
隔汽层的作用是隔除水蒸气,避免保温层吸收水蒸汽而产生膨胀变形,一般仅在湿度较大的房间设置。
纬度在40度以北地区且室内空气湿度大于75%或其他地区空气湿度常年大于80%时,应在保温层下面作隔汽层。
隔汽层的常用材料有以下几种:
(1)1.5mm厚聚合物水泥基复合防水涂料。
(2)2mm厚氯丁橡胶改性沥青防水涂料。
(3)2mm厚SBS改性沥青防水涂料。
(4)1.2mm厚聚氨酯防水涂料。
(5)0.8mm厚硅橡胶防水涂料。
(6)1.2mm厚聚氯乙烯防水卷材。
三、平屋顶的构造层次
平层顶的构造层次
平屋顶的构造层次与上人、不上人;材料找坡、结构找坡;架空面层、实体面层和有无隔汽层有关。
下面提供几种华北地区、西北地区平屋面的做法,供参考和选用(以88J1-X1《工程做法》为准)。
1.钢筋混凝土板平放、不上人、无隔汽层代号:
屋13-(150)-SBS卷材。
(1)满涂银粉保护层。
(2)SBS防水卷材≥4.0mm厚。
(3)20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。
(4)最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒找2%坡。
(5)150mm厚特制加气混凝土保温层。
(6)现制(或预制)钢筋混凝土屋面板。
2.钢筋混凝土板平放,上人,无隔汽层。
代号:
屋3—(150)—SBS。
(1)25mm厚彩色水泥砖用1∶3水泥砂浆铺卧,离缝3mm宽,用砂填满扫净。
(2)3mm厚麻刀灰或纸筋灰隔离层。
(3)SBS防水卷材≥4.0mm厚。
(4)20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。
(5)最薄处30mm厚1∶0.3∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒,找2%坡。
(6)150mm厚特制加气混凝土保温块。
(7)现制(或预制)钢筋混凝土屋面板。
3.钢筋混凝土板平放、上人、倒置式。
代号:
屋8—(100)—SBS。
(注:
倒置式是保温层在上防水层在下的作法,其目的在于节能)
(1)25mm厚彩色水泥砖,用干砂铺卧。
(2)100mm聚苯板保温层,企口拼接。
(3)SBS防水卷材≥4.0mm厚。
(4)20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。
(5)最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒,找2%坡。
(6)现制(或预制)钢筋混凝土屋面板。
4.钢筋混凝土平板、不上人架空式。
代号:
屋10—(150)—SBS。
(1)495×495×35mm厚预制钢筋混凝土架空板,用1∶0.5∶6水泥石灰砂浆铺砌在砖墩上,板缝用水泥砂浆勾缝,距女儿墙250mm范围内不铺架空板。
(2)115×115mm砖墩,高190mm,纵横中距500mm,用1∶0.5∶6水泥白灰砂浆卧砌。
(靠女儿墙250mm宽内不设)
(3)SBS防水卷材≥4.0mm厚。
(4)20mm厚1∶3水泥砂浆找平层。
(5)最薄处30mm厚1∶0.2∶3.5水泥粉煤灰页岩陶粒,找2%坡。
(6)150mm厚特制加气混凝土保温块。
(7)现制(或预制)钢筋混凝土屋面板。
上述做法均为柔性防水。
在南方多雨地区由于气温高,柔性卷材容易产生流淌,故采用较少,而代之的刚性屋面则应用较为广泛。
刚性防水屋面的具体做法是:
用豆石混凝土的适当级配,得到最大的密实度。
常用的配比值为水泥∶砂子∶石子的重量比为1∶1.5~2.0∶3.5~4.0。
使用这种密实的混凝土做防水层,其厚度为50mm,按2m长进行分块。
分块缝隙要布置在梁上、板缝或墙上。
缝口应做成上口大(20mm~30mm)、下口小(10mm~20mm)的倒梯形断面。
缝的深度可以全部贯穿或不贯穿,然后进行填缝。
填缝是刚性屋面防水的关键。
在施工以前,应使缝口彻底干燥、清洁,用防水油膏擦抹缝壁、缝底,然后将油膏搓成条形,填入,压实。
24小时以后再刷胶油一道。
垂直于流水方向的缝,可做平缝;平行于流水方向的缝,可做凸缝。
为了减少油膏用量,缝的底部可填入部分砂浆。
华北地区、西北地区采用的做法为以下几种(摘自88J1-X1):
(1)无筋刚性防水层
40mm厚C20细石混凝土,内加防水外加剂,设分格缝。
半缝,上宽7mm,下宽5mm,高25mm,中距1.5m×1.5m,全缝,上宽25mm,下宽15mm,中距6m~9m,分隔缝内分别嵌入7mm厚和20mm厚专用密封膏。
(2)配筋刚性防水层
40mm厚C20细石混凝土,内配φ6或冷拔φ4的Ⅰ级钢筋,双向中距100mm,钢筋网片绑扎或点焊,安装位置居中偏上,但上面保护层应≥10mm,内加防水外加剂。
分格缝上宽25mm,下宽20mm,中距≤6m,钢筋网片至分格处断开,分格缝内嵌入20mm建筑密封膏。
(3)配筋钢纤维刚性防水层
作法同
(2),但在混凝土内掺钢纤维,每m3细石混凝土内掺60kg钢纤维,纤维直径0.3mm,长30mm。
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