重庆大学《建筑构造(上册)》课后习题及详解(屋顶)【圣才出品】

第6章屋顶

1．屋顶按外形有哪些形式？注意各种形式屋顶的特点及适用范围。

答：（1）屋顶的形式

①按所使用的材料，屋顶可分为钢筋混凝土屋顶、瓦屋顶、金属板屋顶、玻璃采光顶等。

②按屋面的外形和结构形式，又可以分为平屋顶、坡屋顶、悬索屋顶、薄壳屋顶、拱屋顶、折板屋顶等形式的屋顶。

（2）特点及适用范围

①平屋顶

大量性民用建筑一般采用与楼盖基本类同的屋顶结构，就形成了平屋顶。平屋顶易于协调统一建筑与结构的关系，较为经济合理，并可供多种利用。平屋顶的排水坡度根据屋顶类型的不同有不同取值，但至少不应小于5％。

②坡屋顶

a．坡屋顶是我国的传统屋顶形式，广泛应用于民居等建筑。现代的某些公共建筑在考虑景观环境或建筑风格的要求时也常采用坡屋顶。

b．坡屋顶的常见形式有：单坡、双坡屋顶，硬山及悬山屋顶，四坡歇山及庑殿屋顶，圆形或多角形攒尖屋顶等。

③其他形式的屋顶

a．民用建筑也采用曲面或折面等其他形状特殊的屋顶，如拱屋顶、折板屋顶、薄壳屋顶、桁架屋顶、悬索屋顶、网架屋顶等。

b．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。

2．屋面设计应满足哪些要求？

答：屋面是屋顶上部防水、保温隔热等构造层的总称。屋面设计应考虑其防水、保温隔热、结构、建筑艺术等方面的要求。

（1）防水要求

防水是利用防水材料的致密性、憎水性构成一道封闭的防线，隔绝水的渗透。屋面的防水是一项综合性技术，它涉及建筑及结构的形式、防水材料、屋面、坡度、屋面构造处理等问题，需综合加以考虑。设计中应遵循“合理设防、防排结合、因地制宜、综合治理”的原则。

（2）保温隔热要求

屋面应能抵御气温变化的影响，即冬季保温减少建筑物的热损失和防止结露，夏季隔热降低建筑物对太阳能辐射热的吸收。屋面的保温通常采用导热系数小的材料，阻止室内热量由屋面流向室外。屋面的隔热则通常采用设置通风间层、蓄水、种植等方法，利用通风、遮阳、蒸发等方式减少由屋面传入室内的热量。

（3）结构要求

屋面结构设计一般应考虑其自重及风、雨、雪、施工等荷载，上人屋面还要承受人和设备等荷载。为防止在结构荷载和变形荷载作用下引起屋面防水主体的开裂、渗水，屋面还应具有适应主体结构受力变形和温差变形的能力。

（4）建筑艺术要求

屋面是建筑外部形体的重要组成部分。其形式对建筑物的性格特征具有很大的影响。屋

面设计还应满足建筑艺术的要求。

（5）其他要求

屋面设计还需满足其它要求，如利用屋面或露台进行园林绿化设计，不仅拓展了建筑的使用空间，提高了屋面的保温隔热性能，还改善了建筑周边的生态环境，取得了很好的综合效益。

3．影响屋面排水坡度的因素有哪些？屋面坡度的形成方法有哪些？注意各种方法的优缺点比较。

答：“防排结合”是屋面设计的一条基本原则，屋面排水利用水向下流的特性，不使水在防水层上积滞，尽快排除。

（1）排水坡度的影响因素

①防水材料尺寸大小的影响

a．坡屋面的防水材料多为瓦材，如小青瓦、平瓦、琉璃筒瓦等，覆盖面积较小，应采用较大的坡度，一般为1：2～1：3。

b．平屋面的防水材料多为各种卷材、涂膜等，故其排水坡度通常较小。

②年降水量的影响

降水量大，屋面渗漏的可能性较大，屋面坡度就应适当加大。反之，屋面排水坡度则可小一些。

③其他因素的影响

屋面排水的路线较长，屋面有上人活动的要求，屋面蓄水等，屋面的坡度可适当小一些，反之则可以取较大的排水坡度。

（2）屋面排水坡度的形成

屋面排水坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法.

①材料找坡

材料找坡是指屋面坡度由垫坡材料形成，一般用于坡向长度较小的屋面。为了减小屋面荷载，可用轻质材料（如水泥炉渣、陶粒混凝土等）或保温层找坡，坡度宜为2％。通常找坡层最薄处的厚度不宜小于20mm。

②结构找坡

结构找坡是屋顶结构自身带有的排水坡度，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。如在顶面倾斜的山墙上搁置屋面板时，也形成结构找坡。单坡跨度大于9m的屋面宜做结构找坡，坡度不应小于3％。

（3）优缺点比较

①材料找坡的屋面板可以水平放置，顶棚面平整，但材料找坡增加屋面荷载，材料和人工消耗较多；

②结构找坡无需在屋面上另加找坡材料，构造简单，不增加荷载，但棚顶倾斜，室内空间不够规整。

4．什么叫无组织排水和有组织排水？它们的优缺点和适用范围是什么？

答：（1）无组织排水

无组织排水又称自由落水，是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式。自由落水构造简单，造价低廉，但自由下落的雨水会溅湿墙面。这种方法适用于低层建筑或檐高小于10m的屋面，对于屋面汇水面积较大的多跨建筑或高层建筑都不应采用。

（2）有组织排水

有组织排水是指屋面雨水有组织地流经天沟、檐沟、水落口、水落管等排水装置，系统

地将屋面雨水排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正好相反，由于优点较多，在建筑工程中得到广泛应用。

5．常见的有组织排水方案有哪几种？各适用于何种条件？

答：（1）外排水

外排水是指屋面雨水通过檐沟、水落口由设置于建筑外部的水落管直接排到室外地面上的一种排水方案。其优点是构造简单，水落管不进入室内，不影响室内空间的使用和美观。外排水方案可以归纳为以下几种：

①挑檐沟外排水

屋面雨水汇集到悬挑在墙外的檐沟内，再由水落管排下。此种方案排水通畅，设计时挑檐沟的高度可视建筑体型而定。

②女儿墙外排水

当由于建筑造型所需不出现挑檐时，通常将外墙升起封住屋面，高于屋面的这部分外墙称为女儿墙。此方案的特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的水落管。

③女儿墙挑檐沟外排水

其特点是在屋檐部位既有女儿墙，又有挑檐沟。蓄水屋面常采用这种形式，利用挑檐沟汇集从蓄水池中溢出的多余雨水。

④暗管外排水

明装水落管对建筑立面的美观有所影响，故在一些重要的公共建筑中，常采用暗装水落管的方式，将水落管隐藏在假柱或空心墙中。

（2）内排水

内排水是指屋面雨水通过天沟由设置于建筑内部的水落管排入地下雨水管网的一种排

水方案。其优点是维修方便，不破坏建筑立面造型，不易受冬季室外低温的影响，但其水落管在室内接头多，构造复杂，易渗漏，主要用于不易采用外排水的建筑屋面，如高层及多跨建筑等。

（3）内外排水

根据具体条件，还可采用内外排水相结合的方式。如多跨厂房因相邻两坡屋面相交，故只能采用天沟内排水的方式排出屋面雨水。位于两端的天沟则应宜采用外排水的方式将屋面雨水排出室外。

（4）排水方式的选择

屋面排水方式的选择，应根据建筑物屋面形式、气候条件、使用功能、质量等级等因素确定。

①低层建筑及檐高小于10m的屋面，可采用无组织排水。

②积灰多的屋面应采用无组织排水。

③有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。

④除严寒和寒冷地区外，多层建筑屋面宜采用有组织外排水。

⑤高层建筑屋面宜采用有组织内排水，便于排水系统的安装维护和建筑外立面的美观。

⑥多跨及汇水面积较大的屋面宜采用天沟内排水，天沟找坡较长时，宜采用中间内排水和两端外排水。

⑦暴雨强度较大地区的大型屋面，宜采用虹吸式有组织排水系统。

⑧湿陷性黄土地区宜采用有阻止排水，并应将雨雪水直接排至排水管网。

6．屋面排水组织设计的内容和要求是什么？

答：（1）内容