4.5 保温隔热屋面

4.5.1 屋面保温隔热的类型和构造设计，应根据建筑物的使用要求、屋面的结构形式、环境气候条件、防水处理方法、施工条件及建筑物节能要求等因素，经技术经济比较确定，并符合条文规定。
    1 屋面保温隔热层可分为：松散、板状、整体三种类型，基本上包括目前所采用的类型。松散材料保温隔热层，由于松散保温材料颗粒大小不一，在施工时虽然采取“分层铺设，适当压实”的技术措施，因该材料孔隙率大，容易吸水受潮，其压实程度和厚度及该材料的干湿度与导热系数均难以保证，目前在工程上很少采用。为了保证屋面保温隔热节能的效果，规定屋面保温隔热层应采用憎水性或吸水率低的材料，不宜采用松散材料。
    板状保温材料，一般为工厂生产，具有吸水率低、表面密度和导热系数小、干铺施工等特点，目前大多工程屋面保温隔热层均采用该材料。
    整体现浇保温隔热层一般为水泥珍珠岩、水泥蛭石在现场人工拌和浇筑而成整体或高硬质聚氨酯泡沫塑料现场喷涂发泡而成整体，由于蛭石和膨胀珍珠岩吸水率高，吸水速度快，如果水灰比较大，会造成水分排出时间长和强度降低，并易产生裂缝。如果水灰比较小，又会造成找平层表面粗糙、压实困难、强度降低，同时拌和中又会造成颗粒破损严重，影响导热系数，目前国内机械工业厂房及其附属建筑此类屋面保温隔热已很少采用。
    2 保温材料大多数属于多孔结构，材料受潮后孔隙中存在水汽和水，孔隙中的空气、水汽、水的导热系数相差很大，如干燥时，孔隙中静态空气的导热系数λ＝0.02，而水的导热系数λ＝0.5，比静态空气的导热系数大25倍，若材料孔隙中的水分受冻成冰，冰的导热系数λ＝2.0，又相当于水的导热系数的4倍。因此，保温材料的干湿程度与导热系数关系很大，限制封闭式保温层的含水率是保证屋面保温隔热节能工程质量的重要环节。考虑到每个地区的环境湿度不同，定出统一的含水率限值是不可能的，因此，本条提出了平衡含水率的问题。在实际应用中的材料试件含水率，根据当地年平均相对湿度所对应的相对含水率，可通过计算确定。
    3 为了保证屋面保温隔热层的整体效果及节能考虑，当屋面保温隔热层的基层为装配式钢筋混凝土板时，板缝处理应遵守本规范第4.1.3条的规定。
    4 厂房及其附属建筑的屋面保温隔热的类型和构造，宜根据本规范附录A机械工业厂房及其附属建筑冬季室内热工计算参数经计算确定。
    5 随着国家对节省能源政策的不断提升，民用建筑节能将由过去的30％提高到50％，可是工业建筑至今国家还未有统一的节能标准，因此，机械工业厂房及其附属建筑的屋面保温隔热层厚度除依据本规范附录A 机械工业厂房及其附属建筑冬季室内热工计算参数计算外，还应根据各地政府制定的节能政策及所选用的保温材料经建筑热工设计要求计算确定。建筑热工设计应与地区气候相适应。
    6 夏热冬冷的地区，夏季时间长，气温较高，解决炎热季节室内温度过高是主要目的，从使用和经济考虑保温层兼作隔热层，其厚度按隔热要求计算确定是最佳合理选择。
    7 设置隔汽层的目的，是为了防止室内蒸汽通过屋面板渗透到保温层内，影响保温效果，防止卷材、涂膜防水层起鼓。而我国纬度40°以北冬季寒冷地区取暖，室内空气湿度大于75％时就会发生结露，潮气会通过屋面板渗到保温层中；而常年室内空气湿度大于80％的建筑，如公共浴室、厨房的主食蒸煮间等，也同样会出现此现象。为了防水又隔绝蒸汽的渗透，故规定隔汽层应采用气密性、永密性好的防水卷材。
    为了提高抵抗基层的变形能力，隔汽层的卷材铺粘宜采用空铺法，并应与屋面的防水层相连接，形成全封闭的整体。
4.5.2 目前国内新型的保温材料使用越来越多，这对保证屋面保温隔热层质量和屋面防水层合理使用年限创造了条件。本条规定了屋面保温层的构造设计要求。
    1 保温层设置在防水层上部称为倒置式屋面，为了使保温层不被大风吹起和预防人为在上践踏而不破坏，及防止有机物保温层长期暴露在外，受到紫外线照射及臭氧、酸碱离子侵蚀而不会过早老化，同时保证保温层不会因雨水浸蚀而影响保温材料的干湿程度与导热系数，降低热工效能，因此，保温层设置在防水层上部时其上应做保护层。保温层设置在防水层下部时，为了确保其上的防水层施工质量，所以，其保温层上应做找平层。
    2.屋面坡度大于25％时，为了保证屋面保温层的施工质量和保障施工人员的人身安全，保温层应采取防滑措施。
    3 根据建筑节能的要求，为了避免天沟、檐沟与屋面的交接处产生冷桥，降低热工效能，所以，在设有保温层的屋面，天沟、檐沟凡与室内空间有关联的均应设保温层，天沟、檐沟与屋面交接处其屋面保温层应延伸到不小于墙厚的1/2处。
4.5.3 架空隔热屋面是指在夏热冬暖地区防止夏季室外热量通过屋面传入室内的一种措施，在机械工业厂房及其附属建筑设计中比较常用。本条规定了架空隔热屋面的设计要求。
    1 架空隔热屋面是利用架空层内空气的流动将热气带走，使部分热量散发出去以降低室内温度；还可以防止太阳直射在卷材或涂膜防水层上，使防水层表面温度有较大幅度地降低，从而可延长防水层的使用年限。根据实践经验，如果架空隔热屋面的坡度大于5％，架空层内空气的流动不畅，影响了架空层的作用；屋面架空隔热层的高度，通过调查和资料分析，屋面坡度过大，架空层高度太高对于架空层内空气流动效果提高不多，且稳定性差，并使屋面荷载加大，目前常用高度为180mm～300mm。为了保证屋面收缩变形和防止堵塞时便于清理及架空层内空气流动效果，架空板与女儿墙的距离宜为250mm，但间距也不应过大，否则将降低屋面架空隔热效果。
    2 屋面横向跨度过大、较宽时，会使架空层内空气通风道阻力增加，空气流动效果差，夏季室外热量易积聚在风道中，反使室内温度增高。根据实践经验，屋面横向跨度夏热冬暖地区大于10m、夏热冬冷地区大于15m时，宜采取通风屋脊等措施。
    3 为了使进风口和出风口之间的温差、压力有一定的高差，保证架空层内空气最佳的流动效果，应根据当地炎热季节的最大频率风向，宜将进风口设置在正压区，出风口设置在负压区。
4.5.4 屋面架空层内空气的流动只有在通风较好的建筑物上才能产生流动将热气带走，使部分热量散发出去，以降低室内温度；由于寒冷地区区内季节变化不太明显，夏季较短，呈现着温度低、湿度小、日照不强烈、平均风速大、冬季降雪会堵塞架空层及在寒冷地区屋面需要保温，架空层不起作用等特征，所以，寒冷地区不宜采用架空隔热屋面。
4.5.5 在机械工业厂房及其附属建筑的建筑设计中，屋面设计既考虑保温隔热同时又结合美化环境，改善环境小气候而采用种植屋面是今后发展的方向，逐渐为人们所重视和采用。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能、经济等条件，选择相适应的屋面构造形式。本条规定了种植屋面的设计要求。
    1 种植屋面是常年直接盛水的屋面，屋面一旦开裂就会造成渗漏而且维修困难，为了提高屋面基层刚度和防水可靠性，故屋面结构层应为现浇整体钢筋混凝土板。
    2 种植屋面防水层应选择刚柔复合防水，刚性防水层耐穿刺、耐生根、耐腐蚀、不怕水的浸泡，保持在水中其防水性能更能得到保证，而柔性防水材料在这方面正是它的弱点，所以，柔性防水层应放在刚性防水层的下面；因柔性防水层埋在潮湿的刚性防水层下面，所以，应采用耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺、耐水性性能好的材料。
    3 种植屋面需填放种植介质，目前常用的有锯末、蛭石、珍珠岩等材料。为了使种植介质不流失，需要在四周设置围护挡墙，围护挡墙四周墙身高度应比种植介质高100mm，并在围护挡墙底高100mm处每隔一定距离设泄水孔、排水管，当下雨时从泄水孔、排水管排出多余的水分，以避免植物烂根，并应采取避免种植介质流失的措施。
    4 种植屋面所用材料及植物种类较多，应根据植物及环境布局的需要除应符合环境保护要求外，可整体布置也可分区布置，分区布置应设挡墙或挡板，其形式应根据需要确定。种植介质及厚度应根据不同地区满足不同种植植物种类生长所要求的不同介质及厚度等条件确定。
    5 为了方便管理，种植屋面应设置人行通道。
4.5.6 本条规定了倒置式屋面的设计要求。
    1 倒置式屋面的防水层是埋置在保温层的下面，防水层受到了充分的保护，防水层的日温差、年温差小，不会受到日光和紫外线的照射，延长了防水层的老化年限；因防水层维修困难，所以，防水层的使用年限必须15年以上，加上目前普遍采用保温层上面做刚性防水层兼作刚性保护层，屋面防水为两道及以上设防，符合屋面的防水等级为Ⅱ级及以上的建筑屋面防水等级。
    2 由于防水层长期处于与结构紧密相连的环境中，为了避免因使用和温差等因素使结构变形造成防水层开裂破坏，所以，防水材料应采用适应变形能力强、接缝密封保证率高的材料。
    3 倒置式屋面的保温层在防水层上面，经常受降水而易潮湿，所以，保温层应采用干铺或粘贴板状憎水性或不吸水、不腐烂的保温材料。
    4 保温层很轻，若不加保护和埋压，容易被大风吹起或人在上面践踏而破坏，同时由于有机物保温层长期暴露在外受到紫外线照射及臭氧、酸碱离子侵蚀会过早老化，因此，保温层材料表面应做刚性保护层。
    5 倒置式屋面采用现场喷硬质聚氨酯泡沫塑料时，为了堵塞表面孔隙水，其表面宜涂刷一道涂膜作保护层；为了增大相互间的粘结力，泡沫塑料与涂膜间应具相容性。
    6 因倒置式屋面的保温层在防水层上面，为了确保檐沟、雨水口等部位便于施工和节点密封，保证该部位不开裂渗水，所以，这些部位应采用现浇钢筋混凝土或砖堵头，并做好排水处理。