屋顶保温成功：建筑制图与房屋建筑学

2023-10-13 理论教育版权反馈

【摘要】：图11.19屋顶保温构造刚性防水屋面的保温层构造原则同上，只需将找平层以上的卷材防水层改为刚性防水层即可。图11.24是热屋顶保温体系中以室外气温为-20℃，室内气温为+20℃，室内外相对湿度均为70%为例子的示意图。

冬季室内采暖时，气温较室外高，热量通过围护结构向外散失。为了防止室内热量散失过多、过快，须在围护结构中设置保温层，以使室内有一个适宜于人们生活和工作的环境。保温层的材料和构造方案是根据使用要求、气候条件、屋顶结构形式、防水处理方法、材料种类、施工条件等综合考虑确定的。

1）屋顶保温体系

按照结构层、防水层和保温层在屋顶中所处的地位不同，屋顶保温体系可归纳为三种：

①防水层直接设置在保温层上面的屋面，其从上到下的构造层次为防水层、保温层、结构层。在采暖房屋中，它直接受到室内升温的影响，因此有的国家把这种做法叫“热屋顶保温体系”。

热屋顶保温体系多数用于平屋顶的保温。保温材料必须是空隙多、密度小、导热系数小的材料，一般有散料、现场浇筑的混合料、板块料三大类。

a.散料保温层。如炉渣、矿渣之类工业废料，如果上面做卷材防水层，就必须在散状材料上先抹水泥砂浆找平层，再铺卷材（图11.19（a））；为了有一过渡层，可用石灰或水泥胶结成轻料混凝土层，其上再抹找平层铺油毡防水层（图11.19（b））。

b.现浇轻质混凝土保温层。一般为轻骨料，如炉渣、矿渣、陶粒、蛭石、珍珠岩与石灰或水泥胶结的轻质混凝土或烧泡沫混凝土。上面抹水泥砂浆找平层再铺卷材防水层（图11.19（c））。

以上两种保温层可与找坡层结合处理。

c.板块保温层。常见的有水泥、沥青、水玻璃等胶结的预制膨胀珍珠岩、膨胀蛭石板、加气混凝土块、泡沫塑料等块材或板材。上面做找平层再铺卷材防水层，屋面排水可用结构搁置坡度，也可用轻混凝土在保温层的下面先做找坡层（图11.19（d））。

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图11.19　屋顶保温构造

刚性防水屋面的保温层构造原则同上，只需将找平层以上的卷材防水层改为刚性防水层即可。

②防水层与保温层之间设置空气间层的保温屋面，由于室内采暖的热量不能直接影响屋面防水层，故把它称为“冷屋顶保温体系”。这种体系的保温屋顶，无论平屋顶或坡屋顶均可采用。坡屋顶的保温层一般做在顶棚层上面，有些用散料，较为经济但不方便（图11.20（d）、（f））。近来多采用松质纤维板或纤维毯成品铺在顶棚的上面（图11.20（e））。为了使用上部空间，也有把保温层设置在斜屋面的底层，如果内部不通风极易产生内部凝结水（图11.20（b））。因此需要在屋面板和保温层之间设通风层，并在檐口及屋脊设通风口（图11.20（c））。

平屋顶的冷屋面保温体系常用垫块架立预制小板，再在上面做找平层和防水层（图11.21）。

③保温层在防水层上面的保温屋面，其构造层次从上到下依次为保温屋、防水层、结构层（图11.22）。

由于它与传统的铺设层次相反，故名“倒铺保温屋面体系”。其优点是防水层不受太阳辐射和剧烈气候变化的直接影响，全年热温差小（图11.22），不易受外来的损伤。缺点是需选用吸湿性低、耐气候性强的保温材料，一般需进行耐日晒、雨雪、风力、温度变化和冻融循环的试验。经实践，聚氨酯和聚苯乙烯发泡材料可作为倒铺屋面的保温层，但须作较重和覆盖层压住（图11.22）。图11.23所示为倒铺屋面与普通屋面的防水层全年温度变化的比较。

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图11.20　坡屋顶冷屋面保温体系和构造

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图11.21　平屋顶冷屋面保温体系构造

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图11.22　保温层在防水层上面的构造

pagenumber_ebook=320,pagenumber_book=312 (www.chuimin.cn)

图11.23　倒铺保温层屋顶与普通屋顶防水层全年温差比较

2）屋顶层的蒸汽渗透

从热工原理中知道，建筑物的室内外的空气中都含有一定量的水蒸气，当室内外空气中的水蒸气含量不相等时，水蒸气分子就会从高的一侧通过围护结构向低的一侧渗透。空气中含汽量的多少可用蒸汽分压力来表示。当构件内部某处的蒸汽分压力（也叫实际蒸汽压力）超过了该处最大蒸汽分压力（也叫饱和蒸汽压力）时，就会产生内部凝结，从而会使保温材料受潮而降低保温效果，严重的甚至会出现保温层冻结而使屋面被破坏。图11.24是热屋顶保温体系中以室外气温为-20℃，室内气温为+20℃，室内外相对湿度均为70%为例子的示意图。从图中保温平屋顶中的蒸汽压力曲线的变化中可以看出，出现露点的位置，以及保温层在露点以上部位形成凝结水的区域部位。

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图11.24　保温平屋顶内部蒸汽凝结示意图

为了防止室内湿气进入屋面保温层，可在保温层下结构层上做一层隔汽层。隔汽层的做法一般为在结构层上先做找平层，根据不同需要，可以只涂沥青层，也可以铺一毡二油或二毡三油。隔汽层的设置见表11.4。

表11.4　保温屋面隔蒸汽层的设置

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注：摘自《建筑设计资料集》第三集，中国建筑工业出版社，2005.
①c＜gmmHg但暖间散发大量蒸汽的建筑应做一毡二油隔汽层；
②隔汽层的油毡也可用焦油沥青油毡或以石油沥青油纸代替；
③刷玛氏脂前均应先刷冷底子油；
④e=E，E=饱和的水蒸气分压力；中二相对湿度。

设置隔蒸汽层的屋顶，可能出现一些不利情况：由于结构层的变形和开裂，隔蒸汽层油毡会出现移位、裂隙、老化和腐烂等现象；保温层的下面设置隔蒸汽层以后，保温层的上下两面都被绝缘层封住，内部的湿气反而排泄不出去，均将导致隔蒸汽层局部或全部失效的情况。另外一种情况是冬季采暖房屋室内湿度高，蒸汽层压力大，有了隔蒸汽层会导致室内湿气排不出去，使结构层产生凝结现象。要解决这两种情况凝结水的产生，有以下几种方法：

（1）隔蒸汽层下设透气层

此法是在结构层和隔蒸汽层之间设一透气层，使室内透过结构层的蒸汽得以流通扩散，压力得以平衡，并设有出口，把余压排泄出去。透气层的构造方法可同前面讲的油毡与层基结合构造，如花油法及带石砾油毡等，也可在找平层中做透气道，如图11.25（a）、（b）所示。

透气层的出入口一般设在檐口或靠女儿墙根部处。房屋进深大于10m者，中间也要设透气口，如图11.25（c）所示。但是透气口不能太大，否则冷空气渗入会失去保温作用，更不允许由此把雨水引入。

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图11.25　隔蒸汽层下透气层及出气口构造

（2）保温层设透气层

在保温层中设透气层是为了把保温层内湿气排泄出去。简单的处理方法，也可和以前讲过的一样把防水层的基层油毡用花油法铺贴或做带砂砾油毡基层。讲究一些，可在保温层上加一砾石或陶粒透气层，如图11.26（d）所示。在保温层中设透气层也要做通风口，一般在檐口和屋脊需设通风口。有的隔蒸汽层下和保温层可共用通风口。

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图11.26　保温层内设透气层及通风口构造

（3）保温屋上设架空通风透气层

保温屋上设架空通风透气层即上述冷屋顶保温体系，这种体系是把设在保温层上面的透气层扩大为一个有一定空间的架空通风隔层，这样就有助于把保温层和室内透入保温层的水蒸气通过这层通风的透气层排泄出去。通风层在夏季还可以作为隔热降温层把屋面传下来的热量排走。这种体系在坡屋顶和平屋顶均可采用，在坡屋顶一般都是将保温层设置在顶棚层上面，如图11.20（d）、（e）、（f）所示。

屋顶保温成功：建筑制图与房屋建筑学

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