保温层是减少屋面热交换作用的构造层;隔热层是减少太阳辐射热向室内传递的构造层。

屋面工程的绝热有设置保温层或隔热层两种做法。我国大部分地区冬冷夏热,冬季采暖,夏季制冷。按节能要求在屋面上设置导热系数小的绝热材料形成保温层,冬冷时阻止室内热量向外散发,夏热时阻止室外热量传入室内。夏热冬暖地区则可以采用隔热做法——在屋面上设置架空板、蓄水池,覆土种植,喷涂热反射涂料等措施,阻止室外热量传入室内。

除保温隔热的目的外,保温隔热层还有减少屋面结构层温差变形的作用,可降低基层裂缝及外墙与屋面交接处产生裂缝的概率。因此,只要条件允许,屋面均应设置保温隔热层。

保温隔热层设计内容包括绝热材料的选择、厚度的确定和技术要求。其厚度应按现行建筑节能标准计算确定。

1.保温层

(1)保温材料。屋面保温层应根据屋面所需导热系数或热阻选择轻质、高效的保温材料,以保证屋面保温性能和使用要求。保温层有三种类型,即板状材料保温层、纤维材料保温层、整体材料保温层。保温层及其绝热材料应符合«屋面工程技术规范»(GB50345—2012)的规定,具体见表6-13。

表6-13 保温层及其绝热材料

(2)保温层的位置。防水层与保温层的位置关系:防水层设置在保温层上,称为正置式;防水层设置在保温层下,称为倒置式。

防水层设置在保温层上的做法是较常见的构造做法,这种做法施工方便,有利于进行屋面找坡。防水层可以保护吸水率较高的保温层,避免保温层被雨水侵蚀,降低保温效果。

防水层设置在保温层下的倒置式做法,防水层不易受到来自外界的机械创伤。前提是保温层采用吸水率低且长期浸泡不腐烂的绝热材料,如挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料板、硬泡聚氨酯板、硬泡聚氨酯防水保温复合板、泡沫玻璃等。混凝土或泡沫混凝土吸湿性强,不宜采用,尤其严寒及多雪地区不宜采用。

2.隔热层

在我国南方地区,夏季时间较长、气温较高,随着人们生活的不断改善,对住房的隔热要求也逐渐提高。屋面隔热层设计应根据地域、气候、屋面形式、建筑环境、使用功能等条件,采取种植、架空或蓄水等隔热措施,再通过技术和经济比较后确定。从发展趋势看,由于绿色环保及美化环境的要求,种植隔热方式胜于架空隔热方式和蓄水隔热方式。常用的隔热措施有屋面通风隔热、蓄水隔热和种植隔热三种。

(1)种植屋面。种植屋面的构造层次应包括植被层、种植土、过滤层、排(蓄)水层、保护层、耐根穿刺防水层、防水层、找平层、找坡层、保温层和结构层。

种植隔热层所用材料及植物等应与当地气候条件相适应,并应符合环境保护的要求。

种植土应根据种植植物的要求选择综合性能良好的材料,其厚度应根据不同种植土和植物种类等确定。(www.daowen.com)

种植隔热层宜根据植物种类及环境布局的需要进行分区布置,分区布置应设置挡墙或挡板;过滤层宜采用200~400g/m2的土工布,过滤层应沿种植土周边向上铺设至种植土高度;排水层材料应根据屋面功能及环境、经济条件等进行选择;种植土四周应设挡墙,挡墙下部应设泄水孔,并应与排水出口连通。

种植隔热层的屋面坡度大于20%时,其排水层、种植土应采取防滑措施。屋面坡度大于50%时,防滑难度大,故不宜采用种植隔热层。

(2)架空屋面。我国广东、广西、湖南、湖北、四川等省属于夏热冬暖地区,为了解决炎热季节室内温度过高的问题,多采用架空隔热层。

架空屋面采用防止太阳光直接照射屋面上表面的结构,利用架空隔热层内空气的流动,减少太阳辐射热向室内传递,故宜用于屋面通风良好的建筑物。由于城市建筑密度不断加大,不少城市高层建筑林立,造成风力减弱、空气对流较差,严重影响架空隔热层的隔热效果。

架空隔热层宜在屋面有良好通风的建筑物上采用,适用于夏季炎热和较炎热地区,不宜在寒冷地区采用。

架空屋面自上而下的基本构造做法是在卷材、涂膜屋面或倒置式屋面上做支墩(或支架)和架空板,如图6-15所示。其构造层次为架空隔热层、保护层、防水层、找平层、找坡层、保温层和结构层。

图6-15 架空屋面的构造层次

架空屋面坡度不宜大于5%,一般为2%~5%。架空隔热制品一般采用配双向钢筋网片的细石混凝土板,原来使用的大阶砖、配镀锌铁丝的水泥板,因强度低、易破碎、使用寿命短已逐渐被淘汰。

架空隔热层的关键是要确保通风,因此,应有一定的架起高度,宜为180~300mm,如混凝土砌块架空为190mm,砖墩架空为240mm或180mm,纤维水泥架空板凳架空为200mm;屋面一般没有女儿墙和山墙,若有,架空板与女儿墙的距离不应小于250mm;进风口宜设置在当地炎热季节最大频率风向的正压区,出风口宜设置在负压区;当屋面宽度大于10m时,架空隔热层中部应设置通风屋脊。

(3)蓄水屋面。蓄水屋面是在屋面上蓄积一定厚度的水,利用水分蒸发吸收阳光辐射热和空气中的热量,减少屋面吸收的热能,从而达到隔热的目的。

蓄水隔热层的蓄水池一般应采用强度等级不低于C25、抗渗等级不低于P6的现浇混凝土。由于地震设防地区和振动较大的建筑物上易开裂造成渗漏,不适合采用蓄水隔热层;另外,我国目前蓄水池均为敞开式的,冬季如果不将水排除,则易冻冰而导致胀裂损坏,故蓄水隔热层不宜在北方寒冷地区的建筑物上采用,而适用于炎热地区的一般民用建筑。

为了保证蓄水池的防水可靠性,蓄水屋面蓄水池内宜采用20mm厚渗透结晶型防水砂浆抹面,且池底排水坡度不宜大于0.5%。

为了防止蓄水面积过大引起屋面开裂及损坏防水层,蓄水隔热层应划分为若干蓄水区和设置分仓缝。蓄水区每区的边长不宜大于10m,在变形缝的两侧应分成两个互不连通的蓄水区。长度超过40m的蓄水屋面应分仓设计,分仓隔墙可采用现浇混凝土或砌体砌筑。

蓄水池的蓄水深度宜为150~200mm;低于此深度隔热效果不理想,高于此深度会加重荷载,隔热效果提高并不大,且当水较深时,夏季白天水温升高,晚间水温降低放热,反而导致室温增加。蓄水隔热层设置人行通道,是为了使用过程中的管理。

蓄水池应设排水管、溢水口和给水管,排水管用于清理时排水,故应与排水出口连通;溢水口用于暴雨水位过高时有组织排水,溢水口距离分仓墙顶面的高度不得小于100mm;给水管用于补充水分。