住宅坡屋面設計

摘要：隨著我國經濟水平和人們生活水平的不斷提高，對建筑設計的藝術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，經常運用到建筑工程中區，越來越多的得到人們的認可。本文主要分析了坡屋面的美學和使用功能，探討了住宅坡屋面設計中比較常見的問題。

關鍵詞：坡屋面；設計；美學功能；使用功能

當今的建筑屋面造型處理方式多采用坡屋面，這種設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能低碳的作用。坡屋面設計時要解決好外觀表現、節能低碳、功能要求和有效排水等問題，避免建筑交付使用過程出現各種問題，給業主帶來麻煩，這樣不僅僅是影響了設計單位和施工企業的形象，也給公司帶來經濟損失。從設計的角度考慮容易出現的問題，要重視坡屋面設計的要點。

1 坡屋面的美學功能

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，它的結構原理比較簡單、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。我國古代建筑屋面形式多采用坡屋面，沿用歷史久遠。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識的東西。從一定程度上來說，坡屋面是一種傳統文化的象征。

1.2 頂部景觀設計的重點是坡屋面

在住宅設計中，住宅屋面的設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，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、生活的質量。城市是一個工程龐大的人工環境，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 坡屋面的結構形式

現在住宅坡屋面結構形式主要是采用澆鋼筋混凝土材料與隔墻承重結合方式。住宅坡屋面的結構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點，能給建筑設計師很大的屋頂造型設計空間。隔墻承重能夠節約鋼材、木材，而且結構比較簡單、牢固，方便施工，隔音效果、防火性能比較好，綜合起來看，這種屋頂結構經濟合理。

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。通風形式一般包括隔墻通風、檐口下進氣屋脊排氣和屋頂老虎窗通風等。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、穹頂等造型，比較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到百分之七十五以上。多層住宅的頂樓可以設計成躍層，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計，廚房、衛生間可以設計成平屋面，客廳、臥室設計成坡屋面，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

坡屋面設計能夠有效的縮減建筑日照間距，而且有助于導風，縮小了建筑背風面的風影區，減小了風力的損失，也提高了城市的土地利用率，張揚了建筑設計風格，促進了建筑行業的健康發展。

3 住宅坡屋面設計存在的問題

3.1 坡屋面設計不合理，重要部位交代不清

設計圖紙時要根據實際工程特點、各地方自然條件的差異等進行設計，不能照搬其他地方的防水設計，更不能不經分析隨意設計，關鍵部位一定要交代清楚，防止出現坡屋面漏水情況的出現。要細致分析屋面設計，防水層是否符合標準，是否能真正起到防水的作用。原始設計不合理，出現問題會給業主造成麻煩，也會給建設單位、設計單位帶來經濟損失和名譽損失。我國有規定，房屋屋面防水設計必須由有防水經驗的人員承擔。根據建筑的使用功能、性質、重要程度，判斷建筑物的屋面處理方法和屋面的防水等級；根據各地區的自然氣候條件、防水材料要求、經濟發展水平及其他要求等進行綜合考慮，選擇比較適宜的防水材料，按照相關要求對屋面工程結構進行設計，繪制出屋面工程設計圖，對比較重要的部位，設計人員要繪制出大樣圖，方便施工人員進行施工。

3.2 坡屋面天窗的設計

天窗的設計要根據各地區自然氣候、風俗習慣、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。據調查坡屋面滲漏有一半的主要原因是天窗設計的不夠合理或者處理不恰當。天窗檐口的實際應用尺寸要不小于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行密封，這樣能夠保證天窗不漏水。

3.3 坡屋面排水防水設計

坡屋面排水防水設計常見的問題有：設計方案不合理，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，容易導致滲漏；有天溝的坡屋面進行設計時，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生滲漏；如果坡屋面設計采用倒置式或者無組織排水防水，設計上不夠嚴密，也能導致漏水，倒置式屋面主要是指保溫層設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。

一定要做好設計方案的審核工作，保證設計方案的科學性、合理性，設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格按照標準要求進行設計。屋面采用內檐溝排水，可以減少落水管、檐溝露在外邊的不良影響，將落水管設置在檐溝內進行集中排水，不影響建筑立體美觀效果。

進行防水方案設計時，要盡量采用傳統屋面，減少倒置式屋面設計，檐口處的設計要采用有組織排水方式，保證水流暢通，避免阻水的現象出現，從設計源頭上避免屋面滲漏的情況。采用剛柔結合的復合防水，用內有雙向鋼筋網的40毫米的細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紋布。進行內檐溝的防水設計時，要用2毫米的聚氨酯涂膜，防水保護層的厚度是15毫米，而且要求內鋪設鋼絲網，細石混凝土找坡的最小厚度要≥20毫米。

3.4 屋頂結構的剛度和抗力設計

坡屋面板受到平面內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行配筋，并且要適當的加密鋼筋的間距。

兩個或者多個方向梁的交匯位置通常是屋脊，屋脊的結構設計必須考慮到坡屋面受力的特殊性。只是板相交匯的時候，應當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，而且要設置縱向的箍筋、鋼筋。如果是多個方向的屋面梁進行交匯，交匯節點不僅要進行專門、周密的計算，而且也要進行鋼筋錨固。

屋脊梁的構造包括橫向框架梁、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力很小，為了確保橫向框架梁的連續性、整體性，在進行結構設計時，滿足抗力計算的情況下，可以只在橫向屋脊節點處設置縱向貫通構造鋼筋，適當加密箍筋即可。從結構上看坡屋面板的支承點是縱向屋脊梁，縱向梁與其兩側的屋面板有一定的夾角，在其設計計算時，兩側屋面板對縱向梁的抗彎貢獻可以不予考慮。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過渡區，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，必須加強箍筋設置。當滿足各種作用組合抗力計算時，該部位區域內梁柱的縱向鋼筋不一定非要進行對稱配筋設置，可以有效減少過大的節點內縱向配筋率。

結束語：

當今的坡屋面設計從我國歷史上的設計吸取精華，不斷的豐富造型，創造建筑的新面貌。住宅坡屋面成為建筑主體設計中的重要部分，住宅坡屋面會隨著人們生活質量的提高、建筑材料及技術的進步變得更豐富、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景。

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作者簡介

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