任务情景
唐代诗人刘禹锡在《石头城》一诗中写道：“淮水东边旧时月，夜深还过女墙来。”“女墙”，即女儿墙，回归建筑本质，自古以来女儿墙就是平屋顶构造中的一部分，现代建筑中屋顶女儿墙如图5-68所示。
图5-68 女儿墙
任务分析
女儿墙建筑物屋顶四周围的矮墙，主要作用除维护安全外，亦会在低处施作防水压砖收头，以避免防水层渗水或是屋顶雨水漫流。依国家建筑规范规定，上人屋面女儿墙高度一般不得低于1.2m。不上人屋面女儿墙一般高度为0.6m。上人屋顶的女儿墙的作用是保护人员的安全，并对建筑立面起装饰作用。不上人屋顶的女儿墙的作用除立面装饰作用外，还固定油毡。
知识精讲
一、概述
1.屋顶的功能和设计要求
屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构，其主要功能是用以抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界的不利因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。因此，要求屋顶在构造设计时注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。
在结构上屋顶又是房屋上层的承重结构，它应能支承自重和作用在屋顶上的各种活荷载，同时还起着对房屋上部的水平支承作用。因此，在进行屋顶构造设计时，要解决屋顶构件的强度、刚度和整体空间的稳定性问题。
2.屋顶的组成与形式
屋顶主要由屋面和支承结构组成，有些还有各种形式的顶棚以及保温、隔热、隔声和防火等其他功能防御所需要的各种层次和设施。
屋顶的形式与房屋的使用功能、屋面盖料、结构选型以及建筑造型要求等有关。房屋的支承结构一般有平面结构和空间结构之分，前者常见的有梁板、屋架等结构，后者有折板、壳体、网架、悬索等结构。由于以上各种因素的不同，便形成平屋顶、坡屋顶以及曲面屋顶等多种形式。
3.屋面的常用坡度
屋面的坡度是由多方面的因素决定的。它与屋面材料、地理气候条件、屋顶结构形式、施工方法、构造组合方式、建筑造型要求以及经济状况等方面都有一定的关系。其中屋面覆盖材料的形体尺寸与屋面坡度形成的关系比较大。一般情况下，屋面覆盖材料的面积越小、厚度越大，它的屋面排水坡度亦越大。反之，屋面覆盖材料的面积越大、厚度越薄，则屋面排水坡度就越平缓。
不同的屋面防水材料有各自的排水坡度范围。屋面的坡度通常采用单位高度与相应长度的比值来标定，如1∶2、1∶3等；较大的坡度也有用角度的，如30°、45°等；小坡度常用百分比，如用2％、5％等表示（图5-69）。
图5-69 屋面坡度
二、平屋顶
1.平屋顶的特点与排水方式
平屋顶结构构造简单，适于各种平面形状的房屋。它除具有屋顶的一般功用外，还可作为屋顶阳台、屋顶花园等，这是目前民用建筑屋顶的主要形式。
平屋顶主要由屋面层（防水层）、结构层、顶棚层组成。此外，还要根据需要设置保温层、隔热层、保护层、找平层、隔蒸气层等（图5-70）。为了疏导和排除雨水，首先是选择合适的屋面排水坡度。从排水角度考虑，要求坡度越大越好；但从结构、经济以及上人活动等角度考虑，又要求坡度越小越好。一般屋面坡度常视屋面材料的表面粗糙程度和功能需要而定，常见的防水卷材屋面和混凝土屋面多采用2％～3％的坡度；上人屋面多采用1％～2％坡度。
图5-70 平屋顶构造
平屋顶的排水坡度较小，要把屋面上的雨雪水尽快地排除出去，不要积存，就要组织好屋顶的排水系统。同时排水组织系统又与局部做法有关，这就要与建筑外观结合起来统一考虑。
排水坡度的形成方法有搁置找坡和垫置找坡两种。搁置找坡亦称撑坡或结构找坡，屋顶的结构层根据屋面排水坡度搁置成倾斜，再铺设防水层等。这种做法不需另加找坡层，荷载轻、施工简便，造价低，但不另吊顶棚时，顶棚面须稍有倾斜。房屋平面凹凸变化时应另加局部垫坡。垫置找坡亦称垫层找坡或材料找坡。屋顶结构层可像楼板一样水平搁置，采用价廉、质轻的材料，如用炉渣加水泥或石灰来垫置屋面排水坡度，上面再做防水层。垫置坡度不宜过大，避免徒增材料和荷载。须设保温层的地区，也可用保温材料形成坡度。
屋顶排水方式有外循自由落水（又称无组织排水）、外檐沟排水、女儿墙内稳排水、内排水等（图5-71）。
图5-71 屋顶排水形式
2.刚性防水屋面
刚性防水屋面系以防水砂浆抹面或密实混凝土浇捣而成的刚性材料屋面防水层，其主要优点是施工方便、节约材料、造价低廉和维修较为方便，缺点是对温度变化和结构变形较为敏感，施工技术要求较高，较易产生裂缝而渗漏水，所以必须采取防水措施。
（1）刚性防水层的防水构造
刚性屋面在用水泥砂浆和混凝土施工时，如果用水量超过水泥水凝过程所需的用水量，那么多余的水便在硬化过程中，逐渐蒸发形成许多空隙和互相连贯的毛细管网；另外过多的水分在砂石骨料表面，形成一层游离的水，相互之间也会形成毛细通道。这些毛细通道都是砂浆或混凝土收水干缩时表面开裂和屋面的渗水通道。由此可见，普通的水泥砂浆和混凝土是不能作为刚性屋面防水层的，必须采取以下几种防水措施，才能作为屋面的刚性防水层。
1）增加防水剂
防水剂系由化学原料配制而成的，通常为憎水性物质、无机盐或不溶解的肥皂，如硅酸钠（水玻璃）类、氯化物或金属皂类制成的防水粉或浆。这些物质掺入砂浆或混凝土后，能与之生成不溶性物质，填塞毛细孔道，形成憎水性壁膜，以提高其密实性。
2）采用膨胀配料
在普通水泥中掺入少量的矾土水泥和二水石粉等所配置的细石混凝土，在结硬时产生膨胀效应，可抵消混凝土的收缩性，提高抗裂性。
3）提高密实性
控制水灰比，加强浇注时的振捣，均可提高砂浆和混凝土的密实性。细石混凝土屋面在初凝前表面用铁滚辗压，使余水压出，初凝后加少量干水泥，待收水后用铁板压平、表面打毛，然后盖席浇水养护，从而提高面层密实性并避免表面的龟裂。
（2）刚性防水屋面的变形及其预防
刚性防水屋面的最严重问题是防水层在施工完成后出现裂缝而漏水。裂缝的原因很多，有气候变化和太阳辐射引起的屋面热胀冷缩；有屋面板受力后产生挠曲变形；有墙身坐浆收缩、地基沉陷、屋面板徐变以及材料收缩等对防水层的影响。其中最常见的原因是屋面层在室内外、早晚、冬夏，包括太阳辐射所产生的温差所引起的胀缩、起挠等变形和移位。为了适应防水层的变形，常采用配筋、设置分仓缝、设置浮筑层、设置滑动支座等方法。
3.柔性防水屋面
柔性防水屋面是指采用具有一定韧性的防水材料构成屋面防水层的屋面。柔性防水屋面一般分为卷材防水屋面、涂膜防水屋面和粉剂防水屋面三种。
卷材防水屋面，是指由防水卷材构成屋面防水层的屋面，是目前广泛采用的屋面形式。卷材防水屋面所用卷材，常用的有高聚物改性沥青类卷材和合成同分子类卷材等。卷材防水屋面的基本构造层次包括找平层、结合层、防水层和保护层。找平层一般采用1∶3水泥砂浆或细石混凝土、沥青砂浆。改性沥青类卷材通常用冷底子油做结合层，高分子卷材则多用配套基层处理剂做结合层。对于不上人屋面，高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材，不需再做保护层。对于上人屋面，保护层常用的做法有：用水泥砂浆或沥青砂浆铺贴缸砖、大阶砖、混凝土板等块材以及在防水层上现浇30～40mm厚的C20细石混凝土等。泛水系反面防水层与垂直屋面的凸出物交接处的构造，如图5-72所示。女儿墙、上人屋面的楼梯间、突出屋面的电梯机房、水厢间、高低屋面交接处等，均需做泛水处理。
图5- 72 泛水构造
4.屋面保温与隔热
（1）屋面保温
在我国北方地区，屋面一般应采取保温措施。根据屋面保温层与防水层的相对位置的不同，屋面保温类型可归纳为正铺法和倒铺法两种，目前多采用正铺法。
正铺法屋面保温的构造，主要由保温层、隔气层和找平层组成。保温层按构造形式可分为散料类、整体类和板块类三种；按材料性质可分为膨胀蛭石、水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土、泡沫塑料等。
（2）屋面隔热
在我国南方地区，屋顶一般应采取隔热措施，如蓄水隔热、植被隔热。屋面隔热的主要构造做法有：通风隔热、反射降温等。
三、坡屋顶
1.坡屋顶的形式与组成
坡屋顶是传统的屋顶形式，具有传统的建筑风格，常用于层数不多或有特殊造型要求的房屋。(www.xing528.com)
（1）坡屋顶的形式
坡屋顶的形式大致可以分为双坡屋顶与四坡屋顶两大类。双坡屋顶包括悬山屋顶、硬山屋顶和出山屋顶等。四坡屋顶也包括四坡屋顶、庑殿式屋顶、歇山屋顶等。常见坡屋顶的形式如图5-73所示。
图5-73 常见屋顶形式
在坡屋顶中，双坡屋顶的结构易于布置，构造容易处理，而四坡屋顶在其两端三面相交处的结构与构造的处理都比较复杂。由于坡面的组织方式不同，坡屋顶便形成了屋脊（包括正脊和斜脊）、斜沟与天沟。
（2）坡屋顶的组成
坡屋顶由承重结构、面层、顶棚，以及保温层、隔热层等部分组成（图5-74）。
图5-74 坡屋顶构造
承重结构是屋顶部分的支承体，也是形成坡屋面的基本构件。它承受屋面的荷载，也包括自重。传统的坡屋面的承重结构是由椽子、檩条、屋架、木梁组成，以木结构为主。由于木材的紧缺以及木结构本身存在的多方面的局限性，木结构的坡屋面日趋少见，而由钢筋混凝土构件代替，或采用木质构件与钢筋混凝土构件混合使用的方式，使结构的适应性更宽，性能更好。
屋面是屋顶的上覆盖层，起防风、避而、遮阳的作用。坡屋面坡度较大，其防水方式是采用以“导”为主、以“阻”为辅的防水手段。它包括屋面的覆盖材料（多为瓦）、基层和屋面板等。传统的屋面基层是木基层，而目前的钢筋混凝土挂瓦构件的使用逐渐改变了这种状况。这样，不但节约了木材，又使屋面的施工大为简化。
坡屋顶的顶棚是为遮盖挂瓦基层而设置的。它使房间顶部平整，室内清洁、美观，光线充足，还起保温隔热的作用。
对保温与隔热有特别要求的房屋，需要在屋顶上设置保温、隔热材料.使房屋减小外界温度影响，以便满足不同的使用要求。
（3）坡屋顶的承重结构
1）山墙承重
房间开间不大的建筑，利用砌成山尖形的承重墙搁置檩条，称为“山墙承重”或“硬山架檩”，（图5-75）。各檩等距布置，檩条有木檩、型钢檩和预制钢筋混凝土檩等。檩条的断面尺寸应根据材料、跨度、间距和荷载计算决定，木檩跨度一般不超过4m。檩条上可直接铺放厚15～25mm的木板，称为“望板”；也可在檩条上先放椽子，再铺望板。
2）屋架承重
房间开间较大、不能用山墙承重的建筑，须设置屋架以支承檩条（图5-76）。屋架由杆件组成，为平面结构，可用木材、钢筋混凝土、预应力混凝土或钢材制作，也可用两种以上材料组合制作。屋架有三角形、拱形、多边形等，以三角形为多。屋架的间距一般与房屋开间尺寸相同，通常为3～4.5m。
图5-75 山墙承重
图5-76 屋架承重
3）椽架承重
用密排的人字形椽条制成的支架，支在纵向的承重墙上，上面铺木望板或直接钉挂瓦条。椽架的一般间距为400～1200mm，椽架的人字形椽条之间须有横向拉杆。
4）屋面板承重
把钢筋混凝土或其他材料制作的大型屋面板直接放在承重山墙或屋架上。
（4）坡屋顶的屋面构造
坡屋顶屋面铺材种类很多，选用时应根据支承结构形式、屋顶坡度、建筑外观、耐久性、耐火性、防水性、自重、施工要求、造价等做综合考虑。常用的有以下几种。
1）平瓦屋面
这种屋面用黏土烧制或水泥砂浆制作的模压成凹凸纹型的平瓦。瓦的外形尺寸一般为400mm×230mm×15mm，瓦背有挂钩，可以挂在挂瓦条上。铺放时上下左右均须搭接。这种屋面建造方便，在民用建筑中应用广泛，缺点是瓦的尺寸小，接缝多，容易渗水漏水。
2）波形瓦屋面
这种屋面常用的有石棉水泥波形瓦、钢丝网水泥波形瓦、彩色玻璃钢波形瓦、镀锌瓦垄铁、铝合金波形瓦以及经过表面着色和防腐处理的木质纤维波形瓦等。波形瓦重量轻，外观和防水性能好，各类波形瓦覆盖方法相近。如石棉水泥波形瓦通常用镀锌铁螺钉或铁钩直接钉在或钩在檩条上，檩条间距一般为900～1200mm。瓦与瓦之间须上下左右搭盖，左右搭盖方向应顺着主导风向。为防止上下左右四块瓦的拼接处高低不平，常用切角铺法。
3）其他屋面
此外，还有琉璃瓦、小青瓦、筒板瓦和预制的钢筋混凝土大瓦的屋面等。目前琉璃瓦多用于大型公共建筑（如纪念堂等）的屋面或墙檐装饰；小青瓦和筒板瓦多用于民居建筑；钢筋混凝土屋面大瓦有П形板、F形板和钢丝水泥槽瓦等。它们的尺寸大，可直接铺放在屋架或檩条上，不需再另做屋面。
（5）坡屋顶的顶棚与保温、隔热
1）顶棚
坡屋顶的顶棚一般做在屋架下弦，形成水平的吊顶棚，使房间整洁美观，同时，也可以顺坡面在斜屋面板下直接做顶棚，形成斜天花，以降低造价并充分利用空间，当采用挂瓦板屋面时，可直接在板底做粉刷顶棚。
坡屋面吊顶棚与一般楼面吊顶棚的做法相似。先将主搁栅两端固定在屋架的下弦，当采用横墙承重时可以搁置在横墙上。若房屋开间较大，在主搁栅的中部宜再设一根或两根吊筋拉住主搁栅，以减小主搁栅的挠曲。挂筋可以摆在檩条上，也可以用斜拉吊筋吊在屋架的上弦，沿墙布置的搁栅可将其直接钉在墙的预埋木砖上。主搁栅间距为1.2～1.5m，其截面尺寸根据房屋开间的大小而定。主搁栅以下的做法均与一般楼层吊顶棚相同。
斜顶棚的做法是将顶棚搁栅直接钉于檩条下，再做条板抹灰或其他面板。
2）坡屋顶的保温
图5-77 吊顶棚保温
坡屋顶的保温层一般设在吊顶棚之上。做法是先在顶棚搁栅上铺板，板上铺贴油纸做隔气层，再铺设保温材料，保温材料多为松散的轻质材料，有时也采用木屑等做保温材料。若同时在山墙上开洞设窗，加强通风，排除湿气，保持保温材料的干燥，保温性能会更好。吊顶棚保温屋面构造，如图5-77所示。在不设吊顶棚的坡屋顶中，可将保温材料置于屋面层中或檩条之间。
3）坡屋顶的隔热与通风
坡屋面的隔热可以采取与设置保温层相同的方法，即在吊顶棚之上敷设隔热材料。隔热材料多为松散材料，但不必设置隔气层，构造更简单。如无吊顶棚，也可将隔热材料置于屋面层之间。炎热的地区夏季雨水较多，设置隔热层的屋面更要注意防止渗漏，否则一旦隔热材料受潮，便会失去隔热性能。
通风也是坡屋顶隔热的另一主要手段。常用的方法就是利用吊顶棚的空气间层进行通风，通风口常设于山墙上。当屋顶面积较大时，可在屋顶坡面上开设通风窗，俗称“老虎窗”。
[例5-5] 简述图5-78所示房屋的组成及其作用
图5-78 房屋的组成及其作用
解：上图所示为一幢三层楼的建筑。楼房第一层为底层（或一层、首层），往上数为二层、三层⋯⋯顶层（本例的三层即为顶层）。房屋由许多构件、配件和装修构造组成。它们有些起承重作用，如屋面、楼板、梁、墙、基础；有些起防风、沙、雨、雪和阳光的侵蚀干扰作用，如屋面、雨篷和外墙；有些起沟通房屋内外和上下交通作用，如门、走廊、楼梯、台阶等；有些起通风、采光的作用，如窗；有些起排水作用，如天沟、雨水管、散水、明沟；有些起保护墙身的作用，如勒脚、防潮层。
课堂提问
1.屋顶的功能是什么？
2.什么是平屋顶的搁置找坡和垫置找坡？
3.坡屋顶主要由哪几部分组成？各有什么作用？
4.坡屋顶的承重结构有哪几种？
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