屋顶是建筑顶部的承重和围护构件,一般由屋面、保温(隔热)层和承重结构三部分组成。屋顶又被称为建筑的“第五立面”,对建筑的形体和立面形象具有较大的影响,屋顶的形式将直接影响建筑物的整体形象。
分类
屋顶按排水坡度大小及建筑造型要求可分为:
(1)坡屋顶
传统坡屋顶多采用在木屋架或钢木屋架、木檩条、木望板上加铺各种瓦屋面等传统做法;而现代坡屋顶则多改为
钢筋混凝土屋面桁架(或屋面梁)及屋面板,再加防水屋面等做法。
坡屋顶一般坡度都较大,如高跨比为1/6~1/4,不论是双坡还是四坡,排水都较通畅,下设吊顶。保温隔热效果都较好。
(2)平屋顶
平屋顶则坡度很小,高跨比于1/10,屋面基本平整,可上人活动,有的可作为
屋顶花园,甚至作为直升机停机坪。平屋顶由承重结构、功能层及屋面三部分构成,承重结构多为钢筋混凝土梁(或桁架)及板,功能层除防水功能由屋面解决外,其他层次则根据不同地区而设。如寒冷地区应加设保温层,炎热地区则加隔热层。
(3)其他屋顶(如悬索、薄壳、拱、折板屋面等)
现代一些
大跨度建筑如体育馆多采用金属板为屋顶材料,如
彩色压型钢板或轻质高强、保温防水好的超轻型隔热复合夹芯板等。
作用
屋顶是建筑最上层起覆盖作用的围护结构,又是房屋上层的承重结构,同时对房屋上部还起着水平支撑作用。
(1)承受荷载
屋顶要承受自身及其上部的荷载,其上部的荷载包括风、雪和需要放置于屋顶上的没备、构件、植被以及在屋顶上活动的人的荷载等,并将这些荷载通过其下部的墙体或柱子,传递至基础。
(2)围护作用
屋顶是一个重要的围护结构,它与墙体、楼板共同作用围合形成室内空间,同时能够抵御自然界风、霜、雨、雪、太阳辐射、气温变化以及外界各种不利因素对建筑物的影响。
(3)造型作用
屋顶的形态对建筑整体造型有非常重要的作用,无论是中国传统建筑特有的“反宇飞檐”,还是西方传统建筑中各式坡顶的
教堂、宫殿都成为了其传统建筑的文化象征,具有了符号化的造型特征意义。可见屋顶是建筑整体造型核心的要素之,是建筑造型设计中最重要的容。
设计要求
屋顶由面层和承重结构两部分组成,在构造设计时要注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题,保证屋顶构件的强度、刚度和整体空间的稳定性。屋顶设计时应考虑其功能、结构、建筑艺术3方面的要求。
1.使用功能
屋顶作为房屋最上层覆盖的围护构件,主要应满足防水排水、保温隔热等功能要求。
1)防水排水要求
屋顶应使用不透水的防水材料,并采用合理的构造处理,达到防、排水目的。排水是采用一定的排水坡度将屋顶的雨水尽快排走;防水是采用防水材料形成一个封闭的防水覆盖层。屋顶防水排水是一项综合性的技术问题,与
建筑结构形式、
防水材料、屋顶坡度、屋顶构造处理等做法有关,应将防水与排水相结合,综合各方面的因素加以考虑。
2)保温隔热要求
屋顶保温是在屋顶的构造层次中采用
保温材料做保温层,避免产生结露或内部受潮,使严寒、寒冷地区保持室内正常的温度。屋顶隔热是在屋顶的构造中采用相应的构造做法,使南方地区在炎热的夏季避免强烈的太阳辐射引起室内温度过高。
2.结构安全
屋顶是建筑物上部的承重结构,支承白重和作用在屋顶上的各种活荷载,同时还对房屋上部起水平支承作用。因此要求屋顶结构应具有足够的强度、刚度和整体空间的稳定性,能承受风、雪、’雨、施工、上人等荷载。地震区还应考虑地震荷载对它的影响,满足抗震的要求。并力求做到自重轻、构造层次简单;就地取材、施工方便;造价经济、便于维修。
3.建筑艺术
屋顶是建筑物外部形体的重要组成部分,其形式对建筑的特征有很大的影响。变化多样的屋顶外形、装修精美的屋顶细部,是中国传统建筑的重要特征之一,现代建筑也应注重屋顶形式和细部设计。
坡度
屋顶坡度主要是为屋面排水而设定的,坡度的大小与屋面选用的材料、当地降雨量大小、屋顶结构形式、建筑造型等因素有关。屋顶坡度太小容易渗漏,坡度太大又浪费材料。要综合考虑各方面因素,合理确定屋顶排水坡度。
屋顶坡度的形成力法主要有材料找坡和结构找坡两种。
①材料找坡又称华置坡度或填坡,是指屋顶坡度由
轻质材料在水平放置的屋面板上铺垫形成。常用的垫坡材料有水泥炉渣、石灰炉渣等,找坡层的厚度最薄处不小于20 mm,屋面上铺设保温层时,常把轻质的
保温材料铺垫肜成一定坡度,这样在保证屋面具有保温隔热性能的同时形成了排水坡度。材料找坡不能用于坡度较大的屋顶,一般坡度宜为2%左右。
②结构找坡又称搁置坡度或撑坡,是将屋面板搁置在下部形成倾斜角度的支撑结构上形成的。这种做法不需另设找坡层,屋面荷载小,构造简单,但是顶棚倾斜,顶层的室内空间不够规整,结构找坡宜用于单坡跨度大于9 m的屋面,
坡度不应小于3%。