民用建筑结构屋顶节能技术与措施

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  1屋顶形式概述 
  在我国传统建筑中,屋顶往往都就地取材来建造适应本地区气候特点、地理环境条件的表现形式,这其中设计者运用尖顶的、圆顶的、双坡悬山屋顶、双坡硬山屋顶、庑殿屋顶、歇山屋顶和四坡屋顶等;材料有草顶、麦秸泥青灰顶、柴泥窝瓦、筒瓦屋顶等。不同的自然环境,不同的建筑材料和构筑方式,以及不同的生活方式、欣赏水平,形成了各民族不同的平面功能和结构形式,组成了各种各样的屋顶;由于坡度不一,变化较多,形式多样,塑造了众多的形象;由于它们的不同体形、体量、比例尺度、组合空间、材料质感和装饰色彩等的运用,形成各自的艺术风格。 
  传统屋顶的形式有很多是很实用的,具有冬暖夏凉的优点且造价成本低。例如藏族的平顶、蒙古族的圆顶、维吾尔族的穹隆顶、傣族的高耸歇山顶等屋顶形式,分别与当地地理环境、气候特点有着很大的关系。我们今天应吸取传统建筑中的优点,总结前人的经验,特别在屋面选材、技术构造作法上进行借鉴。 
  2 平面屋顶及其节能改造 
  6 年代以后很长一段时间,我国建筑从大屋顶、坡屋顶为主民族形式的形象一下子就变成全部的平屋顶处理,建筑造型呆板,居住建筑屋面构造形式更为简陋,屋面保温隔热性很差。因此在寒冷的冬季,顶层房间室内热损失最多,而炎热的夏季,在南方地区,顶层房间的温度比底层高出 2—3℃,尤其是在长江中下游地区,住在顶层房间的人们夏季有很强的烘烤感。 
  2.1平面屋顶的缺点 
  (1)防水难保证,影响保温隔热。因为从建筑构造角度上分析,平屋顶比坡屋顶更不利于防水,易出现裂缝和漏水现象。 
  (2)从热工角度上,平屋顶做法不利于隔热保温。 
  2.2平面屋顶的节能改造技术与措施 
  近几年我国各种保温材料的开发和应用发展较快,现用于屋面保温的材料有松散的、块状的或整体的隔热层有用保温材料、架空板隔热层、蓄水隔热层、种植隔热层等。 现时在平屋面上做保温隔热的采用以下几种节能措施 
  (1)屋面保温层不宜选择容重较大,导热系数较高的保温材料,而且吸水率小,以防保温层大量吸水,降低保温效果。如果选用了吸水率高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水份。 
  (2)屋面铺设绝热材料,做节能复合屋面。如选用聚苯板、岩棉板等做保温层,材料的厚度应经热工计算,但做好屋面防水。 
  (3)采用倒置式屋面做法,特点与传统的防水屋面构造相反,保温层不是设在防水层的下面,而是设在防水层的上面。优点是材料防水,耐气候性能好,延缓防水层老化,避免防水层经常处于温度剧烈变化的环境中,从而引起防水层开裂,并且倒置式屋面防水层由于受保温层的覆盖,避免太阳光的直接照射,降低了表面温度,同时也解决了保温材料在屋面内部的吸湿问题,延长了使用年限。 
  (4)屋面设架空隔热板,它与过去一直使用的架空板形式和内部组成材料都不一样,主是架空板本身在制做时,板内填有保温材料,如玻璃棉、岩棉等,再通过板与屋面有架空的距离,3mm 左右的空间层,起到了隔热、通风、散热的效果。 
  (5)反射降温屋顶,如在屋面的外表面涂刷白色或淡色的光滑材料能增加对太阳幅射的反射,使屋面内表面温度降低 1—2℃,隔热降温起一定作用。 
  (6)采用植被屋面,居住区建筑群或城市主道路上成排的住宅,在屋面上采用灌草结合的植被布置,既美化了屋顶的环境,又美化了城市景观,并使绿化在调节气温、防止污染、高建筑隔热保温性能和改善生态环境方面达到较好的效果。 
  (7)蓄水屋面起到了隔热、降温作用,特别在夏天,遏制了太阳辐射或大气高温对屋面的不利作用,达到蒸发、冷却屋面的目的。 
  3 坡面屋顶 
  现阶段在城市建设和居住小区开发中,人们首选的立面造型基本上都偏爱坡屋顶做法,原因是成排成组团的居住建筑运用各种不同色彩、不同坡度的坡屋面形成了建筑风格多样化。既打破了千篇一律、呆板、平淡的建筑立面又满足了人们不断高的审美情趣需求。而且,坡面屋顶有良好的保温隔热性能,所以有利于建筑节能。坡屋顶良好的防水性能减少了因渗漏、保温层含水量增大而导致的保温隔热效果的降低;且良好的保温隔热效果,又能避免因温度变化过大.致使屋面结构产生较大变形引起的顶层墙体开裂,从而保证了墙身的整体性,高了建筑物的抗震能力。据调查,同地区同层数的住宅建筑,坡屋顶与平屋顶的顶层房间,室内温度可相差 5℃左右。这就表明在相同的供热或制冷条件下,坡屋顶顶层房间的室内热环境比平屋顶好得多;在室内热环境相同时,坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶节省。 因此,在节能建筑中,应倡采用坡屋顶。 
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