双层屋顶设计与雨水利用.pdf

口云南农业大学工程学院余建新彭云郑宏刚屋顶渗漏是困扰房屋使用的一个难题?漏水的屋顶使整个建筑的使用功能下降寿命缩短,居住环境恶化造成屋顶渗漏的原因很多,既有设计、施工方面的原因?也有防水材料、防水层老化混凝土空隙等方面的原因?目前屋顶渗漏的研究和处理主要是两个方面一是防水材料加强防水材料防渗漏性能和抗老化能力的研制二是结构措施,主要是把平屋顶改为坡屋顶?坡屋顶作为一种屋顶形式?靠排水快、通畅和合理的构造来保证屋顶不渗漏和低渗漏?可以达到很好的效果?同时对隔热、保温也有一定的作用还可以点缀城市建筑造型但造价高?检修困难,屋顶不能再作其它用途?双层屋顶不仅可以防渗漏、隔热、保温改善居住环境?而且还可以集蓄雨水并加以利用?双层且顶的功能?、防渗漏双层屋顶 防止渗漏主要从防水层‘上层屋顶、下层屋顶、以及两层屋顶之间的空气间层结构来 实现由于防水层、上层屋顶下层屋顶均可阻水即使上层屋顶有滴漏?但要再穿过下层屋顶是不可能的,而且两层屋顶之间的空气间层可以蒸发水分?这种双层屋顶的设计比以往单层屋顶在防止渗漏方面多了 一!个阻水层和一个空气间层,因此双层屋顶可以保证屋顶不再漏水保温与隔热双层屋顶作为外围护结构?保温、隔热主要是利用上层屋顶、下层屋顶形成的空 间来实现。

由于用双层屋顶的封闭空气间层使空气不流动或使空气处于静止状态?其导热性甚小?与外部隔绝因此,在双层屋顶设计中可利用空气间层作为保温层?达到保温的目的利用双层屋顶的空气间层通风,散发一部分热量?使屋顶达到∀次传热?利用上层屋顶蓄水的功能形成一层薄水层‘利用水层的反射?吸收和蒸发热量,以及流水的排放可降低屋面温度#上、下层屋顶结构本身具有一定的吸热能 力#在两层空间的墙体上设通风孔使空气间层形成空气对流以减低传至下屋面内表面的温度从而达到隔热的目的?为解决保温需要隔绝空气间层不通风与 隔热∃%犯&分甲?? ∋代( & )需要通风的矛盾?可在墙体设活动通风阀阀门通过电器设备操纵,冬季关闭作保温用#夏季开启?作隔热、散发内部水蒸气和凝结水用雨水利用城市生活用水由三部分组成,即饮用水、洗涤用水和卫生用水?据测算,这三部分用水分别占总用水量的∗+、∋ ) +和∀ +为减少优质水用于卫生方 面的需求,减轻城市供水压力?利用建筑物屋顶拦蓄雨水,不作任何处理向城市提供一部分卫生用水?是极为有益的和廉价的我国年降雨 量在 ) )一 ?,)今, ,−之间?每一幢建筑都有一个屋顶?每一个屋顶都可以收集雨水,如果按建筑物的寿命为∋ ) 年来考虑每平方米 的屋顶一年可收集雨水 ) )一?, ) ). /?∋)年可收集雨水?〔000〕一12粗20 叉3/ ?这部分水若被利用就意味着减少了 同等数量的优质水用于卫生方面的需求?节约下来的水又可以扩大城市供水范围。

下层屋顶由于上层屋顶承担了抵御 自然界不利因素对房屋的影响因此下层屋顶主要是和上层屋顶共同承担上部荷重#阻止局部从上层屋顶渗漏下来的水改善房屋居住环境下层屋顶主要由找平层?结构层 个层次构成找平层用水泥砂浆加纤维构成?其表面密实度大?抗裂性好?透水性小?可以有效阻止滴、漏渗水的下渗#结构层为 受力层按通常屋顶设计?!、隔热、保温层上层屋顶与 下层屋顶之间的空气间层可以作为隔热与保温层?为解决保温需要空气间层不通风与隔热需要通风的矛盾上、下 两层屋顶之 间的内支承结构应设若干通风孔?便于空气流动?在外墙体设活动通风阀?阀门通过电器设备操纵,冬季关闭夏季开启∀、其它通风阀 门由阀壳、阀片、操纵杆,电器操纵设备等组成操纵设备可以是共用的? 也可以是各户独立的?双层屋顶的结构设计过去有极少数房屋利用屋顶整个面或局部建蓄水池蓄水主要用于隔热?由于渗漏问题难以解决?目前基本上未采用采用双层屋顶可解决屋顶渗漏问题双层屋顶蓄水系统设计由上层屋顶?下层屋顶和管网组成上层屋顶为集雨 面积和水池底板具有集水和蓄水的 功能下层屋顶为顶层房间的顶板?两层之间的空间可起到保温隔热之用?上、下两层屋顶共同承担屋顶的恒荷载、活荷载3女儿墙为蓄水池的边墙,除考虑防渗的问题,还必须考虑侧向稳定问题。

所集雨水通过专门的给水管道?从屋顶蓄水池取水,并根据建筑物卫生间所设位置和数目,将水引入每一个卫生间,给水管道的底部设阀控制正常运行时关闭,只有在清污和排淤时才打开给水管道设计上必须考虑净水压力和水击压力,水击压力主要由用户开启和关闭阀 门所引起?由于雨水的收集、贮蓄利用是同时的,可以一日最大降雨来考虑蓄水量大小即便收集量大于利用量有一定的贮蓄也是短时的,为避免集水深超过设计值?可在适当高度设溢水管?该设计方法不论从建筑,还是结构的 角度考虑?均可满足要求其优点是蓄水量大便于引用?造价低,在南方地区还可兼作隔热之功效?缺点是临时荷载稍大上层崖顶与蓄水池上层屋顶为蓄水池底板?起到收集雨水的作用,女儿墙为蓄水池的边墙屋顶与女儿墙围成的 空 间具有集水和蓄水的 功能?该空间 即为蓄水池?设计上可利用上层屋顶整个或局部面积进行集水上层屋顶主要由防水层、找平层?结构层!个层次构成防水层作成柔性防水层,可用高分子卷材或土工膜制成,特别是土工膜抗渗性好?施工方便抗老化强?寿命比高分子卷材料长∋一∗倍?这种材料已在水利 工程中作为防渗材料大量使用?如果使用土工膜须在表面做保护层 找平层用水泥砂浆找平即可3结构层为受 力层按通常屋顶设计?女儿墙为 蓄水池的边墙?墙内侧的防水层应高于最高蓄水位?∋ )一 ) 〕??−防止水分子爬高?造成女儿墙外侧侵湿除考虑防渗的问题,还必须考虑侧向水压条件下 的稳定问题。

雨水利用系统我们国家年降雨量在) )一?, ) )−−之 间?就城市建筑而言节水可从两 个方面来考虑3一是减少浪费二是有效利用雨水?每一幢建筑都有一个 屋顶每 一个屋顶都可以收集雨水,如果按建筑物的寿命为∋)年来考虑?每平方米 的屋顶 一年可收集 雨水) )一?,))./,∋)年可收集雨水?)) ))一1)) ))./雨水收集后可以不作任何处 理直接用于卫生 需求,减少优质水用于卫生方面的需要如果全中国的城市建筑屋顶都用于收集雨水并加以利用,这是一个不可小视的数字?无论是从水资源的利用?还是从经济角度出发都是极有现实和长远意义的为了和房屋设计协调配合?将饮用水、洗涤用水和卫生用水分离,避免卫生间 的设施通过管道将细菌传播到饮用水、洗涤用水的管道?可采用两套供水系统从屋顶蓄水池取水向卫生间提供卫生用水的水利用系统由蓄水池、管网、溢水口等组成?蓄水池由上层屋顶和女儿墙围成,屋顶与女儿墙形成的空 间具有集水、 蓄 水 的功能所集雨水通过专门的给水管道?从屋顶蓄水池取水?并根据建筑物卫生间所设位置和数目,将水引入每一个卫生 间?给水管道的底部设阀控制正常运行时关闭只有在清污和排淤时才打开给水管道设计上必须考虑净水压力和水击压力?水击压力主要由用户开启和关闭阀门所引起。

由于雨水的收集贮蓄?利用是同时的,可以一日最大降雨量来考虑蓄水量大小即使收集水量大于利用量 有一定的超蓄也是短时的为避免集水深超过设计值可在适当高度设溢水管排放多余集水?避免屋顶因蓄水超过设计值?造成屋顶超载?导致工程事故利用双层屋顶的设计方法建造的房屋?可以有效利用水资源减少住户一定的经济支出但更重要的是对城市可持续发展具有现实和长远意义双层屋顶的设计方法无论从建筑,还是结构的 角度考虑?均可满足要求其优点是蓄水量大?便于引用?造价低南方地区具有隔热之用北方地区具有保温之用虽然增加了一层屋顶,但减少了隔热层?而且使居住环境得到了改善缺点是临时荷载稍大?上层屋顶浇筑后难以脱模?这一问题有待今后研究解决?〔王苏4?〕川& 刁 卜 枝56 (。