住宅坡屋面设计

摘要：随着我国经济水平和人们生活水平的不断提高，对建筑设计的艺术性和实用性的要求也越来越高，坡屋面是一种比较常见的屋面造型处理方式，而且是建筑艺术的重要组成部分。坡屋面的造型丰富，立体效果好，排水性能好，经常运用到建筑工程中区，越来越多的得到人们的认可。本文主要分析了坡屋面的美学和使用功能，探讨了住宅坡屋面设计中比较常见的问题。

关键词：坡屋面；设计；美学功能；使用功能

当今的建筑屋面造型处理方式多采用坡屋面，这种设计方式能够增加建筑的空间，而且能够使建筑的造型更丰富，增加亮丽的点缀，增加建筑的美感，在一定程度上具有节能低碳的作用。坡屋面设计时要解决好外观表现、节能低碳、功能要求和有效排水等问题，避免建筑交付使用过程出现各种问题，给业主带来麻烦，这样不仅仅是影响了设计单位和施工企业的形象，也给公司带来经济损失。从设计的角度考虑容易出现的问题，要重视坡屋面设计的要点。

1 坡屋面的美学功能

1.1 坡屋面有家的安全感

住宅坡屋面是历史最悠久的屋顶形式之一，它的结构原理比较简单、明确，搭建起来比较方便、快捷，而且可以组合出多种形式，排水功能也比较好，世界范围内被广泛采用。坡屋面不单纯的是屋面形式，更是中国文化和历史的延续。我国古代建筑屋面形式多采用坡屋面，沿用历史久远。林语堂曾提到：屋顶不仅是躲避日晒雨淋的屋顶，更是影响我们对家的认识的东西。从一定程度上来说，坡屋面是一种传统文化的象征。

1.2 顶部景观设计的重点是坡屋面

在住宅设计中，住宅屋面的设计有着非常重要的意义，特别是在比较拥挤的城市中。高楼林立的城市中，一栋建筑顶部会成为另外一栋建筑中居民的眼中的主要景观，居民离地面上的景观比较远，大多是从高层的窗户里看到各式各样的建筑屋顶，坡屋面的形式有很多样式而且造型比较丰富，可以改善人们的视觉感受，有效提高城市工作、生活的质量。城市是一个工程庞大的人工环境，一定程度上建筑顶部取代了自然界轮廓，是天际线的重要组成部分。

2 住宅坡屋面的使用功能

2.1 坡屋面的结构形式

现在住宅坡屋面结构形式主要是采用浇钢筋混凝土材料与隔墙承重结合方式。住宅坡屋面的结构形式具有整体性和成型性好、坡度变化和斜面处理灵活的优点，能给建筑设计师很大的屋顶造型设计空间。隔墙承重能够节约钢材、木材，而且结构比较简单、牢固，方便施工，隔音效果、防火性能比较好，综合起来看，这种屋顶结构经济合理。

2.2 坡屋面有防水、隔热、保温的功能

住宅平屋面的顶层虽然有隔热层，但是作用微弱，雨季漏水、冬冷夏热给住户带来了很多不便。坡屋面能有效的解决这个问题，排水功能比较好，不积水、不存水，能起到很好的防水作用。坡屋面维修起来比较方便，平屋面因为有积水，漏水位置不一定是损坏位置，坡屋面就没有这个问题，渗水的位置一般就是有问题的位置，不需要大面积的进行翻修，省工省料。可以通过在坡屋面顶棚铺上隔热层来增加其热稳定性、热阻性能，坡屋面的屋脊、檐口或者隔墙等地方都开通气孔，可以有效的透气、散热、排湿。通风形式一般包括隔墙通风、檐口下进气屋脊排气和屋顶老虎窗通风等。屋顶下的空气层能起到很好的保温、隔热的作用，可以大幅度提高屋面的保温、隔热、防水、防渗漏作用。

2.3 坡屋面的空间利用

坡屋面有单坡顶、拱顶、多坡顶、穹顶等造型，比较常见的形式有两坡顶、双坡顶或者多坡顶形式。使用坡屋顶比较多的多层住宅，进深一般是10至12米，净空在1.8至2.1米的活动空间大约占到住户总面积的五分之二，五分之一的面积可以用来作为储物空间，可以有效利用的空间面积能够达到五分之三以上。如果增加一些采光窗或者老虎天窗，不仅能够起到改善顶楼的采光性能的作用，而且能够提高空间面积的利用率，实际有效利用面积能够达到百分之七十五以上。多层住宅的顶楼可以设计成跃层，这样可以更充分利用坡屋面空间，形成独特的空中小别墅。顶层的屋面可以多样组合设计，厨房、卫生间可以设计成平屋面，客厅、卧室设计成坡屋面，这样能够保证主要的房间有较好的隔热、保温、防水性能，而且也有较宽裕的活动、储藏空间。

2.4 坡屋面的其他特点

坡屋面设计能够有效的缩减建筑日照间距，而且有助于导风，缩小了建筑背风面的风影区，减小了风力的损失，也提高了城市的土地利用率，张扬了建筑设计风格，促进了建筑行业的健康发展。

3 住宅坡屋面设计存在的问题

3.1 坡屋面设计不合理，重要部位交代不清

设计图纸时要根据实际工程特点、各地方自然条件的差异等进行设计，不能照搬其他地方的防水设计，更不能不经分析随意设计，关键部位一定要交代清楚，防止出现坡屋面漏水情况的出现。要细致分析屋面设计，防水层是否符合标准，是否能真正起到防水的作用。原始设计不合理，出现问题会给业主造成麻烦，也会给建设单位、设计单位带来经济损失和名誉损失。我国有规定，房屋屋面防水设计必须由有防水经验的人员承担。根据建筑的使用功能、性质、重要程度，判断建筑物的屋面处理方法和屋面的防水等级；根据各地区的自然气候条件、防水材料要求、经济发展水平及其他要求等进行综合考虑，选择比较适宜的防水材料，按照相关要求对屋面工程结构进行设计，绘制出屋面工程设计图，对比较重要的部位，设计人员要绘制出大样图，方便施工人员进行施工。

3.2 坡屋面天窗的设计

天窗的设计要根据各地区自然气候、风俗习惯、建筑要求等情况来确定，不能单纯的追求立体效果，不是所有的坡屋面都要设计天窗。增加天窗，增大了施工的难度，而且容易增加房屋漏水等问题。据调查坡屋面渗漏有一半的主要原因是天窗设计的不够合理或者处理不恰当。天窗檐口的实际应用尺寸要不小于300毫米，而且檐口边和窗台下口都要有滴水线，要有流水坡度，因为坡屋面和天窗的交接处不在同一个平面上，瓦材对槽搭接比较难，稍有不合理的地方，都容易造成渗漏。要用0.7毫米左右厚薄的镀锌板做出天沟状，天窗窗框边也要用密封材料进行密封，这样能够保证天窗不漏水。

3.3 坡屋面排水防水设计

坡屋面排水防水设计常见的问题有：设计方案不合理，降低了排水速度，水在屋顶面上停留的时间长不能够及时排走，容易导致渗漏；有天沟的坡屋面进行设计时，屋面、檐口、天沟等比较重要的交接部位的配筋短缺，容易造成天沟部位积水发生渗漏；如果坡屋面设计采用倒置式或者无组织排水防水，设计上不够严密，也能导致漏水，倒置式屋面主要是指保温层设置在防水层上的屋面，固定保温层的钢筋会穿过防水层，在一定程度上破坏了防水层。

一定要做好设计方案的审核工作，保证设计方案的科学性、合理性，设计方案要做能排水方便，尽可能缩短雨水的排走时间，减少雨水在屋面上的滞留时间，脊瓦在两坡面瓦上搭盖的宽度设计要求为40毫米，瓦伸入天沟及檐沟的长度、防水层伸入瓦里的宽度、瓦头挑出封檐板的长度等都要严格按照标准要求进行设计。屋面采用内檐沟排水，可以减少落水管、檐沟露在外边的不良影响，将落水管设置在檐沟内进行集中排水，不影响建筑立体美观效果。

进行防水方案设计时，要尽量采用传统屋面，减少倒置式屋面设计，檐口处的设计要采用有组织排水方式，保证水流畅通，避免阻水的现象出现，从设计源头上避免屋面渗漏的情况。采用刚柔结合的复合防水，用内有双向钢筋网的40毫米的细石混凝土作为刚性防水层，柔性防水层可以采用聚氨酯防水涂膜加网纹布。进行内檐沟的防水设计时，要用2毫米的聚氨酯涂膜，防水保护层的厚度是15毫米，而且要求内铺设钢丝网，细石混凝土找坡的最小厚度要≥20毫米。

3.4 屋顶结构的刚度和抗力设计

坡屋面板受到平面内外和空间作用的综合外力作用，坡屋面的配置钢筋既要考虑到面板平面的抗弯度，又要考虑轴向受力，坡屋面板需要双向双层通长进行配筋，并且要适当的加密钢筋的间距。

两个或者多个方向梁的交汇位置通常是屋脊，屋脊的结构设计必须考虑到坡屋面受力的特殊性。只是板相交汇的时候，应当将面板的钢筋相互搭接、交叉，用锚钉固定好。如果面板主要是受到轴向力的时候，交接处的截面尺度要适度的增大，而且要设置纵向的箍筋、钢筋。如果是多个方向的屋面梁进行交汇，交汇节点不仅要进行专门、周密的计算，而且也要进行钢筋锚固。

屋脊梁的构造包括横向框架梁、纵向梁、斜向屋脊梁三个方面。研究表明，在跨中横向框架梁内力很小，为了确保横向框架梁的连续性、整体性，在进行结构设计时，满足抗力计算的情况下，可以只在横向屋脊节点处设置纵向贯通构造钢筋，适当加密箍筋即可。从结构上看坡屋面板的支承点是纵向屋脊梁，纵向梁与其两侧的屋面板有一定的夹角，在其设计计算时，两侧屋面板对纵向梁的抗弯贡献可以不予考虑。因为屋面板有轴向传荷的作用，所以要按抗拉要求把屋面板钢筋锚固在纵向梁里面。

在一定程度上坡屋面的梁柱交接部位是梁柱的连续过渡区，受力主要集中在此处，交接部位的抗裂、抗弯、抗剪性能就显得尤为重要，必须加强箍筋设置。当满足各种作用组合抗力计算时，该部位区域内梁柱的纵向钢筋不一定非要进行对称配筋设置，可以有效减少过大的节点内纵向配筋率。

结束语：

当今的坡屋面设计从我国历史上的设计吸取精华，不断的丰富造型，创造建筑的新面貌。住宅坡屋面成为建筑主体设计中的重要部分，住宅坡屋面会随着人们生活质量的提高、建筑材料及技术的进步变得更丰富、更多样化，住宅坡屋面将防水、装饰、使用等功能融合在一起，既起到保温、隔热、防水的作用，也增加了城市的立体效果，满足了人们的生活需要，成为了城市一道美丽的风景。

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作者简介

邹 璐（1980.9-），女，本科学历，工程师，主要从事建筑设计方面的工作。