课程编号
19
第十九课：屋顶细节（Roof Details）
本课深入探讨屋顶的构造细节，重点介绍冷屋顶（Cold Roof）和暖屋顶（Warm Roof）的区别、施工方式，以及屋顶的通风、保温和防水系统的优化设计。
一、屋顶围护结构的基本要求
屋顶作为建筑围护结构的一部分，需要满足以下要求：
1. 保温
• 防止热量流失，提高能效。
2. 防水
• 防止雨水渗透，保护建筑内部。
3. 通风
• 防止水汽积聚，减少冷凝问题。
4. 承重
• 承受屋面材料、自重、风荷载、雪荷载等。
5. 适应建筑美观需求
• 屋顶形态影响建筑风格。
二、冷屋顶与暖屋顶
建筑屋顶可以根据保温层的位置分为 冷屋顶（Cold Roof） 和 暖屋顶（Warm Roof）。
1. 冷屋顶（Cold Roof）
• 保温层位于天花板水平，屋顶内部空间（阁楼）处于外部温度环境中。
• 上方空间通风良好，防止湿气积聚，减少冷凝风险。
优点：
• 施工简单，适用于标准住宅建筑。
• 维护方便，便于检修管线和设备。
• 屋顶通风可减少冷凝风险。
缺点：
• 阁楼空间寒冷，无法有效利用。
• 需要额外的通风设计，以防止湿气积聚。
施工示意：
1. 天花板上方铺设保温材料（矿棉或玻璃棉）。
2. 天花板内侧安装防潮层，防止湿气上升。
3. 屋顶下方通风，通常在屋檐和脊部设置通风口。
2. 暖屋顶（Warm Roof）
• 保温层位于屋面板下方，整个阁楼空间保持与室内相同的温度。
• 适用于阁楼改造、复式住宅或节能建筑。
优点：
• 屋顶空间可利用，适合改造为居住空间。
• 结构保温性能更优，提高整体能效。
• 适用于高能效建筑，如被动式房屋。
缺点：
• 施工复杂，需要确保防潮层的连续性。
• 屋顶结构较厚，可能影响建筑高度。
施工示意：
1. 在椽条（Rafters）之间填充保温层。
2. 屋面内部安装防潮层，防止水汽进入结构。
3. 外侧安装透气膜，允许水汽扩散，防止雨水进入。
三、屋顶的通风设计
1. 冷屋顶的通风
• 屋檐（Eaves）通风：
• 在屋檐下方安装通风口，让空气流入。
• 屋脊（Ridge）通风：
• 在屋顶顶端安装排气孔，使空气流出。
• 保持通风通道：
• 需确保空气能在屋顶下方自由流动，防止湿气积聚。
2. 暖屋顶的湿气控制
• 透气膜（Breather Membrane）：
• 允许水汽扩散，同时防止雨水进入。
• 防潮层（Vapour Barrier）：
• 位于屋内一侧，防止湿气进入屋顶结构。
• 避免冷桥：
• 采用连续的保温层设计，减少热量流失。
四、屋顶的构造层
1. 标准屋顶构造层
层级 | 作用 |
屋面覆盖材料（Roof Covering） | 瓦片、金属屋面，提供防水保护 |
透气膜（Breather Membrane） | 防水透气，允许水汽排出 |
屋面板（Roof Sheathing） | 提供屋顶结构支撑 |
椽条（Rafters） | 支撑屋顶结构 |
保温层（Insulation） | 主要用于减少热损失 |
防潮层（Vapour Barrier） | 防止水汽进入保温层 |
室内装修层（Ceiling Finish） | 形成室内天花板，提供美观性 |
五、屋顶材料的选择
1. 自然石板屋顶
• 采用 天然石板（Slate） 或 木瓦（Wood Shingles），适用于传统建筑。
• 使用 铜钉 或 不锈钢钉 固定。
• 适用于 苏格兰、英国北部等高雨量地区。
2. 人造瓦屋顶
• 使用 混凝土瓦（Concrete Tiles） 或 陶土瓦（Clay Tiles）。
• 安装在 屋顶横梁（Battens） 上，适用于普通住宅。
3. 金属屋顶
• 采用 锌板、铝板、钢板。
• 适用于现代建筑，具有良好的防水性能。
六、屋顶排水设计
• 屋檐排水系统
• 采用 天沟（Gutters） 收集雨水，避免墙面受潮。
• 屋顶排水坡度
• 确保坡度足够，使雨水快速排走，减少渗透风险。
七、屋顶优化设计
1. 提高隔热性能
• 采用 高效保温材料（如 PIR 板、XPS）。
• 避免冷桥，提高整体保温效果。
2. 增强防水能力
• 采用 高性能透气膜，确保水汽扩散同时防止雨水渗入。
• 增强屋面排水系统，减少渗透风险。
3. 适应建筑风格
• 传统建筑 可采用 石板瓦 或 陶土瓦。
• 现代建筑 可采用 金属屋面 或 绿色屋顶。
八、总结
1. 屋顶的构造影响建筑的防水、保温和能效，需要合理设计。
2. 根据保温层的位置，屋顶可分为 冷屋顶和暖屋顶，各有优缺点。
3. 冷屋顶 保温层在天花板上方，阁楼通风良好，但不可用作居住空间。
4. 暖屋顶 保温层位于屋面板下方，阁楼可用作居住空间，但施工复杂。
5. 透气膜和防潮层的结合使用，确保湿气控制，避免冷凝问题。
6. 采用合适的屋顶材料，如 石板瓦、混凝土瓦、金属屋顶，适应不同建筑风格和功能需求。
7. 通过优化 通风、排水和保温设计，提高屋顶的整体性能和耐久性。
下一课将深入探讨屋顶保温材料和施工细节，确保屋顶结构的高效性和长期耐用性。
