住宅坡屋面設(shè)計

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和人們生活水平的不斷提高，對建筑設(shè)計的藝術(shù)性和實用性的要求也越來越高，坡屋面是一種比較常見的屋面造型處理方式，而且是建筑藝術(shù)的重要組成部分。坡屋面的造型豐富，立體效果好，排水性能好，經(jīng)常運用到建筑工程中區(qū)，越來越多的得到人們的認(rèn)可。本文主要分析了坡屋面的美學(xué)和使用功能，探討了住宅坡屋面設(shè)計中比較常見的問題。

關(guān)鍵詞：坡屋面；設(shè)計；美學(xué)功能；使用功能

當(dāng)今的建筑屋面造型處理方式多采用坡屋面，這種設(shè)計方式能夠增加建筑的空間，而且能夠使建筑的造型更豐富，增加亮麗的點綴，增加建筑的美感，在一定程度上具有節(jié)能低碳的作用。坡屋面設(shè)計時要解決好外觀表現(xiàn)、節(jié)能低碳、功能要求和有效排水等問題，避免建筑交付使用過程出現(xiàn)各種問題，給業(yè)主帶來麻煩，這樣不僅僅是影響了設(shè)計單位和施工企業(yè)的形象，也給公司帶來經(jīng)濟(jì)損失。從設(shè)計的角度考慮容易出現(xiàn)的問題，要重視坡屋面設(shè)計的要點。

1 坡屋面的美學(xué)功能

1.1 坡屋面有家的安全感

住宅坡屋面是歷史最悠久的屋頂形式之一，它的結(jié)構(gòu)原理比較簡單、明確，搭建起來比較方便、快捷，而且可以組合出多種形式，排水功能也比較好，世界范圍內(nèi)被廣泛采用。坡屋面不單純的是屋面形式，更是中國文化和歷史的延續(xù)。我國古代建筑屋面形式多采用坡屋面，沿用歷史久遠(yuǎn)。林語堂曾提到：屋頂不僅是躲避日曬雨淋的屋頂，更是影響我們對家的認(rèn)識的東西。從一定程度上來說，坡屋面是一種傳統(tǒng)文化的象征。

1.2 頂部景觀設(shè)計的重點是坡屋面

在住宅設(shè)計中，住宅屋面的設(shè)計有著非常重要的意義，特別是在比較擁擠的城市中。高樓林立的城市中，一棟建筑頂部會成為另外一棟建筑中居民的眼中的主要景觀，居民離地面上的景觀比較遠(yuǎn)，大多是從高層的窗戶里看到各式各樣的建筑屋頂，坡屋面的形式有很多樣式而且造型比較豐富，可以改善人們的視覺感受，有效提高城市工作、生活的質(zhì)量。城市是一個工程龐大的人工環(huán)境，一定程度上建筑頂部取代了自然界輪廓，是天際線的重要組成部分。

2 住宅坡屋面的使用功能

2.1 坡屋面的結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)在住宅坡屋面結(jié)構(gòu)形式主要是采用澆鋼筋混凝土材料與隔墻承重結(jié)合方式。住宅坡屋面的結(jié)構(gòu)形式具有整體性和成型性好、坡度變化和斜面處理靈活的優(yōu)點，能給建筑設(shè)計師很大的屋頂造型設(shè)計空間。隔墻承重能夠節(jié)約鋼材、木材，而且結(jié)構(gòu)比較簡單、牢固，方便施工，隔音效果、防火性能比較好，綜合起來看，這種屋頂結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理。

2.2 坡屋面有防水、隔熱、保溫的功能

住宅平屋面的頂層雖然有隔熱層，但是作用微弱，雨季漏水、冬冷夏熱給住戶帶來了很多不便。坡屋面能有效的解決這個問題，排水功能比較好，不積水、不存水，能起到很好的防水作用。坡屋面維修起來比較方便，平屋面因為有積水，漏水位置不一定是損壞位置，坡屋面就沒有這個問題，滲水的位置一般就是有問題的位置，不需要大面積的進(jìn)行翻修，省工省料。可以通過在坡屋面頂棚鋪上隔熱層來增加其熱穩(wěn)定性、熱阻性能，坡屋面的屋脊、檐口或者隔墻等地方都開通氣孔，可以有效的透氣、散熱、排濕。通風(fēng)形式一般包括隔墻通風(fēng)、檐口下進(jìn)氣屋脊排氣和屋頂老虎窗通風(fēng)等。屋頂下的空氣層能起到很好的保溫、隔熱的作用，可以大幅度提高屋面的保溫、隔熱、防水、防滲漏作用。

2.3 坡屋面的空間利用

坡屋面有單坡頂、拱頂、多坡頂、穹頂?shù)仍煨停容^常見的形式有兩坡頂、雙坡頂或者多坡頂形式。使用坡屋頂比較多的多層住宅，進(jìn)深一般是10至12米，凈空在1.8至2.1米的活動空間大約占到住戶總面積的五分之二，五分之一的面積可以用來作為儲物空間，可以有效利用的空間面積能夠達(dá)到五分之三以上。如果增加一些采光窗或者老虎天窗，不僅能夠起到改善頂樓的采光性能的作用，而且能夠提高空間面積的利用率，實際有效利用面積能夠達(dá)到百分之七十五以上。多層住宅的頂樓可以設(shè)計成躍層，這樣可以更充分利用坡屋面空間，形成獨特的空中小別墅。頂層的屋面可以多樣組合設(shè)計，廚房、衛(wèi)生間可以設(shè)計成平屋面，客廳、臥室設(shè)計成坡屋面，這樣能夠保證主要的房間有較好的隔熱、保溫、防水性能，而且也有較寬裕的活動、儲藏空間。

2.4 坡屋面的其他特點

坡屋面設(shè)計能夠有效的縮減建筑日照間距，而且有助于導(dǎo)風(fēng)，縮小了建筑背風(fēng)面的風(fēng)影區(qū)，減小了風(fēng)力的損失，也提高了城市的土地利用率，張揚了建筑設(shè)計風(fēng)格，促進(jìn)了建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

3 住宅坡屋面設(shè)計存在的問題

3.1 坡屋面設(shè)計不合理，重要部位交代不清

設(shè)計圖紙時要根據(jù)實際工程特點、各地方自然條件的差異等進(jìn)行設(shè)計，不能照搬其他地方的防水設(shè)計，更不能不經(jīng)分析隨意設(shè)計，關(guān)鍵部位一定要交代清楚，防止出現(xiàn)坡屋面漏水情況的出現(xiàn)。要細(xì)致分析屋面設(shè)計，防水層是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否能真正起到防水的作用。原始設(shè)計不合理，出現(xiàn)問題會給業(yè)主造成麻煩，也會給建設(shè)單位、設(shè)計單位帶來經(jīng)濟(jì)損失和名譽(yù)損失。我國有規(guī)定，房屋屋面防水設(shè)計必須由有防水經(jīng)驗的人員承擔(dān)。根據(jù)建筑的使用功能、性質(zhì)、重要程度，判斷建筑物的屋面處理方法和屋面的防水等級；根據(jù)各地區(qū)的自然氣候條件、防水材料要求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其他要求等進(jìn)行綜合考慮，選擇比較適宜的防水材料，按照相關(guān)要求對屋面工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，繪制出屋面工程設(shè)計圖，對比較重要的部位，設(shè)計人員要繪制出大樣圖，方便施工人員進(jìn)行施工。

3.2 坡屋面天窗的設(shè)計

天窗的設(shè)計要根據(jù)各地區(qū)自然氣候、風(fēng)俗習(xí)慣、建筑要求等情況來確定，不能單純的追求立體效果，不是所有的坡屋面都要設(shè)計天窗。增加天窗，增大了施工的難度，而且容易增加房屋漏水等問題。據(jù)調(diào)查坡屋面滲漏有一半的主要原因是天窗設(shè)計的不夠合理或者處理不恰當(dāng)。天窗檐口的實際應(yīng)用尺寸要不小于300毫米，而且檐口邊和窗臺下口都要有滴水線，要有流水坡度，因為坡屋面和天窗的交接處不在同一個平面上，瓦材對槽搭接比較難，稍有不合理的地方，都容易造成滲漏。要用0.7毫米左右厚薄的鍍鋅板做出天溝狀，天窗窗框邊也要用密封材料進(jìn)行密封，這樣能夠保證天窗不漏水。

3.3 坡屋面排水防水設(shè)計

坡屋面排水防水設(shè)計常見的問題有：設(shè)計方案不合理，降低了排水速度，水在屋頂面上停留的時間長不能夠及時排走，容易導(dǎo)致滲漏；有天溝的坡屋面進(jìn)行設(shè)計時，屋面、檐口、天溝等比較重要的交接部位的配筋短缺，容易造成天溝部位積水發(fā)生滲漏；如果坡屋面設(shè)計采用倒置式或者無組織排水防水，設(shè)計上不夠嚴(yán)密，也能導(dǎo)致漏水，倒置式屋面主要是指保溫層設(shè)置在防水層上的屋面，固定保溫層的鋼筋會穿過防水層，在一定程度上破壞了防水層。

一定要做好設(shè)計方案的審核工作，保證設(shè)計方案的科學(xué)性、合理性，設(shè)計方案要做能排水方便，盡可能縮短雨水的排走時間，減少雨水在屋面上的滯留時間，脊瓦在兩坡面瓦上搭蓋的寬度設(shè)計要求為40毫米，瓦伸入天溝及檐溝的長度、防水層伸入瓦里的寬度、瓦頭挑出封檐板的長度等都要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計。屋面采用內(nèi)檐溝排水，可以減少落水管、檐溝露在外邊的不良影響，將落水管設(shè)置在檐溝內(nèi)進(jìn)行集中排水，不影響建筑立體美觀效果。

進(jìn)行防水方案設(shè)計時，要盡量采用傳統(tǒng)屋面，減少倒置式屋面設(shè)計，檐口處的設(shè)計要采用有組織排水方式，保證水流暢通，避免阻水的現(xiàn)象出現(xiàn)，從設(shè)計源頭上避免屋面滲漏的情況。采用剛?cè)峤Y(jié)合的復(fù)合防水，用內(nèi)有雙向鋼筋網(wǎng)的40毫米的細(xì)石混凝土作為剛性防水層，柔性防水層可以采用聚氨酯防水涂膜加網(wǎng)紋布。進(jìn)行內(nèi)檐溝的防水設(shè)計時，要用2毫米的聚氨酯涂膜，防水保護(hù)層的厚度是15毫米，而且要求內(nèi)鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)，細(xì)石混凝土找坡的最小厚度要≥20毫米。

3.4 屋頂結(jié)構(gòu)的剛度和抗力設(shè)計

坡屋面板受到平面內(nèi)外和空間作用的綜合外力作用，坡屋面的配置鋼筋既要考慮到面板平面的抗彎度，又要考慮軸向受力，坡屋面板需要雙向雙層通長進(jìn)行配筋，并且要適當(dāng)?shù)募用茕摻畹拈g距。

兩個或者多個方向梁的交匯位置通常是屋脊，屋脊的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮到坡屋面受力的特殊性。只是板相交匯的時候，應(yīng)當(dāng)將面板的鋼筋相互搭接、交叉，用錨釘固定好。如果面板主要是受到軸向力的時候，交接處的截面尺度要適度的增大，而且要設(shè)置縱向的箍筋、鋼筋。如果是多個方向的屋面梁進(jìn)行交匯，交匯節(jié)點不僅要進(jìn)行專門、周密的計算，而且也要進(jìn)行鋼筋錨固。

屋脊梁的構(gòu)造包括橫向框架梁、縱向梁、斜向屋脊梁三個方面。研究表明，在跨中橫向框架梁內(nèi)力很小，為了確保橫向框架梁的連續(xù)性、整體性，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，滿足抗力計算的情況下，可以只在橫向屋脊節(jié)點處設(shè)置縱向貫通構(gòu)造鋼筋，適當(dāng)加密箍筋即可。從結(jié)構(gòu)上看坡屋面板的支承點是縱向屋脊梁，縱向梁與其兩側(cè)的屋面板有一定的夾角，在其設(shè)計計算時，兩側(cè)屋面板對縱向梁的抗彎貢獻(xiàn)可以不予考慮。因為屋面板有軸向傳荷的作用，所以要按抗拉要求把屋面板鋼筋錨固在縱向梁里面。

在一定程度上坡屋面的梁柱交接部位是梁柱的連續(xù)過渡區(qū)，受力主要集中在此處，交接部位的抗裂、抗彎、抗剪性能就顯得尤為重要，必須加強(qiáng)箍筋設(shè)置。當(dāng)滿足各種作用組合抗力計算時，該部位區(qū)域內(nèi)梁柱的縱向鋼筋不一定非要進(jìn)行對稱配筋設(shè)置，可以有效減少過大的節(jié)點內(nèi)縱向配筋率。

結(jié)束語：

當(dāng)今的坡屋面設(shè)計從我國歷史上的設(shè)計吸取精華，不斷的豐富造型，創(chuàng)造建筑的新面貌。住宅坡屋面成為建筑主體設(shè)計中的重要部分，住宅坡屋面會隨著人們生活質(zhì)量的提高、建筑材料及技術(shù)的進(jìn)步變得更豐富、更多樣化，住宅坡屋面將防水、裝飾、使用等功能融合在一起，既起到保溫、隔熱、防水的作用，也增加了城市的立體效果，滿足了人們的生活需要，成為了城市一道美麗的風(fēng)景。

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作者簡介

鄒 璐（1980.9-），女，本科學(xué)歷，工程師，主要從事建筑設(shè)計方面的工作。