倒置式屋面又稱倒置式保溫屋面，將憎水性保溫材料設定在防水層上的屋面。其構造層次（自上而下）為保溫層、防水層、結構層。這種屋面對採用的保溫材料有特殊的要求，應當使用具有吸濕性低，耐氣候性強的憎水材料作為保溫層（如聚苯乙烯泡沫塑膠板或聚氯脂泡沫塑膠板），並在保溫層上加設鋼筋混凝土、卵石、磚等較重的覆蓋層。
基本介紹
- 中文名：倒置式屋面
- 別稱：倒置式保溫屋面
- 構造層次：保溫層、防水層、結構層
- 材料：憎水材料
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產品優點
倒置式屋面的定義中，特彆強調了“憎水性”保溫材料，工程中常用的保溫材料如水泥膨脹珍珠岩、水泥蛭石、礦棉岩棉等都是非憎水性的，這類保溫材料如果吸濕後，其導熱係數將陡增，所以才出現了普通保溫屋面中需在保溫層上做防水層，在保溫層下做隔氣層，從而增加了造價，使構造複雜化。其次，防水材料暴露於最上層，加速其老化，縮短了防水層的使用壽命，故應在防水層上加做保護層，這又將增加額外的投資。再次，對於封閉式保溫層而言，施工中因受天氣、工期等影響，很難做到其含水率相當於自然風乾狀態下的含水率，如因保溫層和找平層乾燥困難而採用排汽屋面的話，則由於屋面上伸出大量排汽孔，不僅影響屋面使用和觀瞻，而且人為地破壞了防水層的整體性，排汽孔上防雨蓋又常常容易碰踢脫落，反而使雨水灌入孔內。即使是按規範設排汽道、排汽孔有時還會出現防水層起泡現象。這裡面一個根本的問題是保溫材料中的含水率。過去採用水泥膨脹珍珠岩(或水泥蛭石)等無機膠結材料在現場拌合做屋面保溫層，加上找平層也是濕作業，施工中用水量較大，要保證及時蒸發以達到自然風乾狀態下的含水率常常難以做到，這不僅影響到防水工程的施工質量，更大大影響了實際保溫效果。雖然採用樹脂等有機膠結材料的保溫層，如防水樹脂珍珠岩等逐漸在市場上廣泛套用，但由於市場上壓價競爭，質量良萎不齊，其實際含水大大超過其測試報告，質量關難以把握。
材料科學的發展，擠塑聚苯乙烯等新型高效節能材料的發展套用，終於使倒置式屋面中憎水性保溫材料之技術難關得以克服，為倒置式屋面的設計套用提供了材料基礎。倒置式屋面與普通保溫屋面相比較，主要有如下優點：
a、構造簡化，避免浪費；
b、防水層受到保護，避免熱應力、紫外線以及其他因素對防水層的破壞；
c、出色的抗濕性能使其具有長期穩定的保溫隔熱性能與抗壓強度；
d、如採用擠塑聚苯乙烯保溫板能保持較長久的保溫隔熱功能，持久性與建築物的壽命等同；
e、憎水性保溫材料可以用電熱絲或其他常規工具切割加工，施工快捷簡便；
f、屋面檢修不損材料，方便簡單；
g、採用了高效保溫材料，符合建築節能技術發展方向。
倒置式屋面與傳統保溫屋面構造比較。
由表可知，倒置式屋面雖然造價較貴，但優越性顯而易見。
常見做法
倒置式屋面的基本構造層次如表1所示。其保溫層及其保護層的常見做法有如下幾種類型：
做法1
採用發泡聚苯乙烯水泥隔熱磚用水泥砂漿直接貼上於防水層上。優點是構造簡單，造價低，在上海萬里住宅小區已試用，效果很好。缺點是使用過程中會有自然損壞，維修時需要鑿開，且易損壞防水層。發泡聚苯乙烯雖然密度、導熱係數和吸水率均較小，且價格便宜，但使用壽命相對有限，不能與建築物壽命同步，所以在這次吳淞路工程項目中沒有推薦使用。
做法2
採用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板(以下簡稱保溫板)直接鋪設於防水層上，上做配筋細石混凝土，如需美觀，還可再做水泥砂漿粉光、貼上缸磚或廣場磚等。這種做法適用於上人屋面，經久耐用，缺點是不便維修。在吳淞路工程中僅用於局部上人屋面平台上。
做法3
採用保溫板直接鋪設於防水層，再敷設纖維織物一層，上鋪卵石或天然石塊或預製混凝土塊。優點是施工簡便，經久耐用，方便維修。經過比較，吳淞路工程中大部分屋面採用了此種做法。
傳統區別
傳統屋面
即正置式屋面，其構造一般為隔熱保溫層在防水層的下面。因為傳統屋面隔熱保溫層的選材一般為珍珠岩、水泥聚苯板、加氣混凝土、陶粒混凝土、聚苯乙烯板（EPS）等材料。這些材料普遍存在吸水率大的通病，如果吸水，保溫隔熱性能大大降低，無法滿足隔熱的要求，所以一定要靠防水層做在其上面，防止水份的滲入，保證隔熱層的乾燥，方能隔熱保溫；
倒置屋面
謂倒置式做法即把傳統屋面中，防水層和隔熱層的層次顛倒一下，防水層在下面，保溫隔熱層在上面。與傳統施工法相比該工法第一能使防水層無熱脹冷縮現象，延長了防水層的使用壽命；第二保溫層對防水層提供一層物理性保護，防止其受到外力破壞。
關鍵問題
倒置式屋面依構造層次自下而上有如下幾個關鍵技術問題(以上述第三種(4．3)常見做法為例)：
問題1
屋面坡度宜優先採用結構起坡3%，以便減輕自重，省卻找坡層。但吳淞路工程建築平面和結構布置較複雜，且屋面排水坡也較複雜，故只能採用材料找坡2%。上海地區過去較多使用煤渣混凝土作保溫層並找坡，但這種材料較少，故採用加氣混凝土砌塊碎料，作保溫層並找坡，價廉物美。
問題2
防水層宜選用兩種防水材料複合使用。吳淞路工程屋面防水等級為二級，下層選用焦油聚氨脂防水塗膜，上層選用三元乙丙防水卷材。
問題3
防水層與保溫層之間可設定一層濾水層，一方面可使防水層與保溫層之間產生一個隔離層，再方面可同時造成一個集水和結凍的空間。濾水層可採用乾淨的卵石或排水組合。本次吳淞路工程為節約造價省略了這一層構造。
問題4
保溫層一般可選用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板。市場上可供選擇的品牌有德國巴斯夫(ABSF，淡綠色)、美國歐文斯科寧(0WENS CORNING，粉紅色)、美國陶氏(Dow Plastics，藍色)和台灣的豪適板(藍色)。其中歐文斯科寧己在中國上海、南京設廠生產這種保溫隔熱板，而陶氏是全球最大的擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板的供應商。這類板材具有平均的閉孔蜂窩狀內部結構，因而擁有出色的保溫功能(導熱係數小於0.033w/mK、優越的抗濕性(吸水率小於1V01%)和高度的擠壓強度。保溫層厚度應通過計算確定。保溫板宜避免直接鋪設於防水層上，否則應向有關供應商諮詢以證明該保溫板與卷材及其粘結劑之間不會發生化學分解。最簡單的方法是通過現場試驗的辦法檢驗之。
問題5
如因上人屋面需要，保溫板上可整澆40mm厚C20細石混凝土，內配Ф4@150mm雙向筋，表面可貼上廣場磚等。如僅供檢修或消防避難用屋面，則可排鋪天然石塊或預製混凝土塊：如屋面上無其他上人要求則可散鋪卵石，卵石粒徑一般為 20~40mm，這種做法在歐美較為常見，保護層厚度一般可按49~78kg/m2控制。保護層與保溫板之間還應覆蓋耐穿刺、耐腐蝕的纖維織物一層。吳淞路工程的保護層採用預製混凝土塊與卵石組合鋪設。其設計出發點是：解決檢修通道問題，便於控制卵石厚度，以及組織構圖效果，創造第五立面的肌理效果。
以上是吳淞路工程倒置式屋面的一些設計體會。旨在通過工程小結，整理設計思路，提高設計水平。
產品套用
我們在上海吳淞路378-412號基地舊區改造工程(下稱吳淞路工程)的國際招標中，通過兩輪角逐，與美國國際建築工程公司取得並列二等獎，(無一等獎)，並確定為合作設計者。在其後的技術設計中，美方建築師指定保溫屋面構造採用倒置式屋面。
該工程是一建築等級為1級的大型高層民用建築，業主為中國太平洋保險公司上海分公司和上海銀行茂林支行。因此，造價與使用功能之間的矛盾在這一工程中不難平衡，況且3000m2’的屋面造價相對於投資數億的高層金融辦公樓來說，所占工程費的比例還是很低的。工程實踐證明，採用倒置式屋面的優點相當明顯，設計是成功的。
