西南地區住宅平屋頂保溫隔熱構造及處理研究

李月湉 陳顯芳 張月慧 邵建星 尹成晶 王婷婷

（昆明學院城鄉建設與工程管理學院，云南 昆明650214）

0 引言

屋頂不僅僅是建筑中人類對倫理、審美等精神方面的表達，它同時還受到所處為之而環境氣候的影響，不同地域的屋頂具體特征不同，而屋頂作為建筑的一個熱源，如何利用好屋頂做到節能減排也是現在人們關注的重點。

1 西南地區氣候特點及其對建筑的影響

1.1 西南地區所處溫度帶及其氣候特點

西南地區處在地中海-喜馬拉雅地震帶，地形以山地為主，地震、滑坡、泥石流多發。處于中國地勢的第一、第二階梯的西南地區，以高原和盆地為主，云貴高原夏季不熱，冬季不冷，許多地方四季如春，其中云南南部為熱帶季風氣候，氣候溫和，光照不足，輻射量較小，降水較充沛，但地區季節差異明顯。總的來說可以歸結為：夏季暴雨集中，雨熱同期，冬季炎熱干旱。

1.2 西南地區特有氣候對建筑的影響

在不同的氣候中建筑的空間感是不同的，這就決定了在不同的氣候特征中，建筑也會隨之有所差別，進行建筑設計時，必須正確地對氣候條件進行順應和利用，保證建筑能夠更加切合人們的實際需求。建筑屋頂在陽光下暴露面漆最大的，所以氣候對屋頂的影響從而影響整個建筑的保溫節能是無可置疑的。西南地區夏熱冬暖的氣候特征使屋頂成為建筑中熱量的一個重要來源。

2 西南地區屋頂傳統做法

2.1 西南地區屋頂傳統形態

西南地區建筑屋頂的設計一般采用：屋頂通風隔熱，屋頂蓄水隔熱，屋頂制備隔熱，屋頂反射隔熱等形式。大致以平屋頂為主，農村少數房舍也采用瓦面坡屋頂。

2.2 傳統屋頂保溫的效果及施工難易程度

粘土瓦是西南地區最常用的屋頂材料，粘土瓦成本低，耐腐蝕，使用時間長，保溫效果好。傳統屋頂施工復雜，比起現在的平屋頂，傳統的坡屋頂需要小塊的拼接，施工難度大，維修難度也大。

2.3 西南地區屋頂傳統做法的優劣

平屋頂和坡屋頂的結構、功能及節能效果,其優劣不能簡單那而論，需要施工難易程度及造價、建筑構造、保溫和隔熱效果等方面進行分析和比較。對于造價，平屋頂施工簡單，材料耗費少，造價較低；坡屋頂相對施工復雜,，材料耗費多，鋼筋含量和混凝土含量每平方米要比平屋頂高2.5-3.5公斤,所以在造價上每平方米要比平屋頂高出25-36元。對于建筑構造角度,坡屋頂高跨比為1：6至1：4，排水較通暢,而平屋頂高跨比小于1：10,屋面基本平整易出現裂縫和漏水現象，不利于防水。對于保溫和隔熱效果,在中午太陽輻射最強,坡屋頂的太陽光線入射角大于平屋頂,同時在被曬時間長短上坡屋頂則不如平屋頂，因而在隔熱和保溫效果上，坡屋頂要優于平屋頂。

3 西南地區現今屋頂保溫的做法

3.1 材料的選擇

材料選擇的原則應滿足“技術上適用，經濟上合理”。對于坡屋頂，瓦是最常用的屋面材料，主要起防水和防滲等作用。目前除經常使用的粘土瓦和水泥瓦之外還有石棉水泥瓦，塑料水泥瓦和瀝青瓦等。粘土瓦則有用于屋面的平瓦和用于屋脊的脊瓦。

平屋頂一般會加上保溫隔熱層、找坡層、防水層等，分為上人屋頂和不上人屋頂，大多數是用預制鋼筋混凝土板或者現澆鋼筋混凝土板。目前常用的保溫絕熱材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板 (EPS、XPS)、泡沫玻璃、膨脹珍珠巖、巖(礦)石棉板、玻璃棉氈、海泡石、以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。屋面主要使用材料為XPS、膨脹珍珠巖。

表1 常見保溫材料的指標

4 西南地區屋頂保溫隔熱構造做法

屋頂主要分為平屋頂、坡屋頂及其他形式屋頂，作為建筑最上層的覆蓋構件，屋頂主要起承重及其維護作用。而屋頂是由結構層、頂棚層、面層和附加層組成的，具有防水排水、保溫隔熱的功能。起稱重作用的是結構層，起保護屋頂的作用的是面層和頂棚層，屋頂中起到維護作用的是附加層，主要起排水、防水、保溫和隔熱等作用。

西南地區平屋頂保溫隔熱構造：

4.1 西南地區平屋頂防水排水構造

防水屋頂的種類分別為卷材防水屋頂、剛性防水屋頂、涂膜防水屋頂。根據地區降雨量大小、防水材料的使用來選擇合理的屋頂坡度、恰當的排水方式，再根據排水設計能達到保持水流通常從而迅速排出屋頂積水的目的。而防水構造則是用防水材料以“堵”為主。

圖1 屋頂保溫構造

4.2 西南地區平屋頂保溫構造

屋頂保溫層有兩種設置方法：（1）保溫層設在防水層的上面。使防水層受到保溫層的保護，保護其不受自然界各種因數的直接影響，耐久性增強的同時也要求保溫層側選用吸濕性小以及耐氣候性強的材料，同時保溫層也需要加強保護使其不因下雨而“飄浮”。（2）保溫層與結構層融為一體，其構造簡單、施工方便、造價低，能承載又保溫，但是承載力小、耐久性差，一般用于標準較低的不上人屋頂中。保溫層設在防水層下（如圖1）。

4.3 西南地區平頂屋隔熱

（1）間層通風隔熱降溫屋頂：一是在屋頂上做架空通風隔熱層，如架空預制板、混凝土山形板、鋼筋混凝土半圓拱、雙層瓦屋面等。另一種是利用吊頂棚內的空間做出通風間層并設置一定的通風孔使得空間內空氣能對流。（2）反射隔熱降溫屋頂：屋面受到太陽輻射后，部分輻射熱被屋面材料吸收，而其余部分被屋面反射，而屋面材料的顏色、粗糙程度均對反射輻射熱的程度有關。為增大反射率可選用色淺而光滑的材料，如屋面采用淺色涂料，均可起到明顯的降溫作用。（3）種植隔熱降溫屋頂：在平屋頂的防水層上覆蓋種植土，利用栽培介質吸熱，也同樣利用了植物可進行光合作用并遮擋陽光達到降溫隔熱目的。種植土可栽培帶來一定經濟效益的花草或農作物，并且有利于美化環境、凈化空氣。（4）蓄水隔熱降溫屋頂：利用平屋頂所蓄積的水層來達到隔熱的目的。若想使其隔熱降溫效果更優越可利用植物的光合作用和葉片遮蔽陽光的特點在水層中養殖一些水浮蓮之類的水生植物。

5 結論

基于西南地區以亞熱帶季風氣候為主并處于地中海-喜馬拉雅地震帶，地形以山地為主，地震、滑坡、泥石流多發的實情，蓄水隔熱降溫屋頂及種植隔熱降溫屋頂不利于抵抗地震、泥石流等本地區常發的實際情況，綜合各類屋頂的施工難易程度、后期養護、美觀等情況，通過實驗及研究，推薦使用反射隔熱降溫屋頂以及間層通風隔熱降溫屋頂。

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