摘要：绿色建筑是近年来备受关注的建筑开发形式，党的十八大对于生态强国理念的提出，将绿色建筑的需求进一步升级，在绿色建筑的开发创新过程中，复合屋顶模式具有超强的优势发挥作用，本文首先对斜坡屋顶的生态优势与坡屋顶设计常见问题简要概述；其次，对复合屋顶模式进行综合分析；最后，针对复合坡屋顶构造的改扩建趋势进行总结论述。
关键词：复合坡屋顶；优势；应用
坡屋顶建筑模式作为文明与历史的沉淀随着时光的逝去，现留存于世的坡屋顶已经逐渐成为中国古建筑的显著标志。在当下的水泥森林之中，形态各异的坡屋顶建筑为城市增添不同的自然色彩。这些建筑的出现，是当地的民俗历史文化和传统民居的融合，代表了西方设计对我国的影响，同时也是我国传统建筑在思想建设上的复兴与回温。坡屋顶建筑在城市中被开发建造，不仅是对中国传统文化的继承与发展，同时也对我国的建筑学创新起到推动作用，坡屋顶与现代建筑相融合是观赏与使用价值的完美统一，是既有观赏韵味又有实用价值的建筑形式。
一、斜坡屋顶的生态优势
坡屋顶是中国古代劳动人民思想的结晶，就功能层面而言，与目前常见的平屋顶建筑相比有很多实用性与审美性的优势；随着现在绿色发展观念的提出，上到国家政府下到寻常百姓，都对节能减排任务有了新的认识，绿色节能技术被广泛的鼓励利用，低碳建筑、绿色建筑得到大力发展。坡屋顶建筑在建筑自身能量消耗问题上能起到节能环保的作用。许多技术可以和坡屋顶建筑进行一体化设计，继而实现绿色建筑、低碳建筑。坡屋顶作为中国传统建筑的代表，它的广泛应用不仅是对于中国传统文化的继承发展，同时也是对完善建筑行业的体量、空间和造型上也起到独特的推动作用。其中坡屋顶建筑最突出的特点是，更加有利于遮阳，便于屋顶进行排水，避免积水影响建筑的使用年限与使用状态。
复合屋顶模式可以提升建筑的排水性能，促进雨水的顺畅排出，积水的排除顺畅程度取决于屋面坡度的倾斜程度，倾斜度越大越有利于排水，斜坡屋顶能够快速的解决屋面排水问题，使得屋面防水的问题在节约材料的同时，也可以被更容易的解决掉[1]。在不吊顶的斜坡屋建筑中，通过开天窗和侧窗可以使室内空气流动性得到增强，从而引导热气流至侧窗处，继而形成良好的通风性能。在夏季坡屋顶比平屋顶顶层室内温度低4〜5°C，而在冬季坡屋顶比平屋顶顶层室内温度高3〜4°C。
针对城市空间优化与建筑美化来说，斜屋顶也具有重要意义，因为斜坡屋顶的建筑历史价值与观赏价值，促使近些年建筑行业逐渐重视斜坡屋顶的复兴。在当代建筑屋顶设计中，斜坡屋顶形式已经成为主要形式，也与大众审美趋向、时代背景密切相关。通过对当代建筑斜坡屋顶常见问题的研究，可以明确斜坡屋顶在生态、空间、技术等多方面的应用价值。
二、坡屋顶设计常见问题
（一）下部空间与坡屋顶优点利用问题
建筑室内空间的高度可以通过坡屋顶来增加。为了解决斜坡屋顶建筑高度不舒适的问题，吊顶被运用于坡屋顶建设来解决此类问题；斜坡屋顶建筑下面可以改造成为阁楼，将空间利用起来，节约空间。
坡屋顶能对建筑起到冬暖夏凉的作用，冬天坡屋顶与吊顶之间空气间层的形成有助于室内气温的保暖，夏天如果山墙和坡屋面有开洞口，可以很好的排湿散热、通风透气[2]。我国各地区的气候特征不尽相同，坡屋顶建造形式也大不相同，根据地区特点进行坡屋顶的适应与改变，将评价绿色建筑标准与建筑造型之间相融合。
图1 轻质吊顶的坡屋顶
图2 坡屋顶屋脊开口通风
（二）坡屋顶传统保温构造
结构层下设保温结构层，通常被采用的是传统坡屋顶保温构造方式：在保温结构层下侧贴上保温层或者在结构层上部固定住保温材料。传统的两种保温方式各有长处，但是具体实践分析后，热温在很大程度上被结构层上部的保温消除，温度应力造成的损耗，会因相对稳定温度的围护结构而避免，使其寿命得到延长。钢筋混凝土屋面板易被结构层下部的保温造成保温层内部冷凝，保温性能降低。
图3 常用坡屋顶保温构造
（三）建筑装饰性构件的限制与屋顶形式之间的矛盾
GB/ T50378—2014《绿色建筑评价标准》中 7. 1. 3 条对建筑装饰构件占总建筑造价比例进行了规范，不高于公共建筑 5％，不高于居住建筑 2％，由于会考虑造型与体量在设计绿色建筑坡屋顶时，继而有的坡屋顶会没有载物、遮阳等功能，与建筑绿色评价标准相不符[3]。
三、复合坡屋顶设计
（一）复合坡屋顶与装饰性构件
在以吊顶的方式降低坡屋顶建筑顶层的房间高度，以减少空间较高的坡屋顶建筑顶层房间的建设中，建筑设计的过程中要充分的考虑到建筑坡度、体量与建筑造型之间的关系，还要提升顶层的空间高度。在优化屋顶的结构的方式上可以将顶层坡屋顶下空间打造成复合坡屋顶，形成半室外空间，美观又实用。一般来说，建筑屋面保温防水构造如图所示建造在屋顶的平层上，建筑顶层坡屋顶采取这样方式的不仅是构造装饰性构件与绿色建筑评价标准不符，而且也使得顶层坡屋变成了毫无使用价值的建筑物装饰品。
图4 坡屋顶优化设计图
（二）减少复合坡屋顶装饰构件比例的方案优化
以宿舍楼建造的绿色居住建筑为例，按照可再生能源在绿色建筑上应用的要求进行设计。在设计方案的优化上，需要充分的将坡屋顶坡度角度以太阳能热水集热吸热的最佳角度纳入到参考数据之中，避免屋面超重。主动式太阳能安置于复合坡屋顶的南坡，建筑内的生活热量由太阳能热水集热器进行提高。镂空的格栅可以安装在坡屋顶的北坡，这样一来既可以控制屋顶重量避免超负重，又为建筑内部增设了一个通风口。
当屋顶镂空面积为 120 平方米，设备空间面积为47. 52 平方米，减去坡屋顶起遮阳作用的出挑部分 85. 2 m平方米。通过计算得出镂空、设备间、载物空间所需的平米数。在总造价中装饰构件的比例大于 2％，优化后总造价中装饰构件的比例是1. 8％，与GB/ T50378—2014《绿色建筑评价标准》中的要求相符，所以说复合坡屋顶不是建筑装饰品。
（三）复合坡屋顶构造方式对顶层房间室内热环境的影响
通过冬季室内对复合坡屋顶顶层房间与平屋顶进行温度测试，测试结果显示在室外温度相同下，平屋顶房间的室内温度略低于复合坡屋顶房间，并且对于顶层房间而言复合坡屋顶构造是属于又增加了一层缓冲空间，复合坡屋顶顶层有效地改善了顶层房间的室内热环境，顶房间室内温度差仅仅为 1. 8 ℃，室内温度更平稳。
（四）复合坡屋顶构造方式与雨水收集系统相结合
在复合坡屋顶构造方式中可以将集雨槽、蓄水池、集雨面落地管等进行系统升级。在坡度的影响下，复合坡屋集雨面大于平屋顶，檐口的檐沟更为容易在雨水收集中，流进排水管的雨水，有一定间距的进行处置最后在落地管汇集，而后排入地下蓄水池。雨水通过蓄水池过滤系统净化可用于补给地下水、灌溉绿地、补给人工水面等多种用途。
四、复合坡屋顶构造方式改扩建趋势
（一）多元化材料应用于复合坡屋顶构造方式
具有隔热保温性能的玻璃材质可以用作复合坡屋顶材料，屋面的保温材料不再是质感厚实沉重，在材料的选择上更加通透轻盈，除此之外强度大、结构轻盈纤细的钢铁合金等也适合用作为复合坡屋顶材料，此类材料在用作建筑屋面的材料的过程中，可以促使建筑物的造型更加多变，提升建筑物的多样性。多元化材料的应用还包括热压技术、一次成形、穿插、钢索牵引、铆钉铰等新兴的技术新材料，应用于斜坡屋顶建构时，都将促使斜坡屋顶的造型走向多样化。
（二）复合坡屋顶构造方式改扩建趋势
为了缓解建筑的单调性，复合坡屋顶的立体造型设计可以丰富建筑的多元化造型，在树立城市形象，改善城市风貌上斜坡屋顶有很大助推作用。改变千篇一律的平屋顶的同时，又可以美化城市的形象，破解渗透屋顶的难题，改善屋顶的性能。扩建改造的过程中屋顶变为斜坡屋顶，多余的空间可以被充分利用，屋顶下的空间在负重允许的情况下可以建造成为书房、休息区等，将建筑的实用性进行升级。
在生态化因素融入斜坡屋顶设计时，可以应用生态的可视化对屋顶进行花园改造，室内空间的良好气候环境因此而形成。复合坡屋顶构造方式正在向着生态化方向发展，生态价值充分发挥，必定会在成为建筑物的重要组成之一。
五、结语
复合坡屋顶构造形式使得市空间得到美化，同时还增加了建筑体量感提升建筑的美观程度。符合绿色建筑的标准。复合坡屋顶模式的建筑与绿色建筑倡导的太阳能光伏发电一体化设计、减少大量装饰性构件、太阳能热水的要求相符合，可以恰如其分的改善顶层房间的热环境，并且可以优化建筑的造型美观、空间节约，同时可以提升建筑物的空间利用程度，倡导绿色建筑不仅是在建筑的材料等方面进行节约绿色环保，还可以通过改变建筑的样式来进行创新优化。
参考文献：
[1]丁建华 . 公共建筑绿色改造方案设计评价研宄 [D]. 哈尔滨工业大学，2018.12：31-32.
[2]李桂文，徐其态，方修睦. 严寒地区村镇住宅屋顶双层复合保温模式初探[J]. 哈尔滨工业大学学报，2017，42（10）：1614 -1617.
[3]王娟. 围合空间的坡屋顶[J]. 中国建筑装饰装修，2018，（3）：208 -209.
论文作者:李永军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
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