CN117926964A - 一种屋顶结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑物屋顶的技术领域，公开了一种屋顶结构，包括两个斜屋面，两个所述斜屋面相交形成屋脊，其特征在于，所述斜屋面下方设有所述通风排水管层，所述通风排水管层的左部和右部分别沿所述斜屋面方向倾斜向下设置，所述屋脊两端均设有上通风排水口，所述上通风排水口连通所述通风排水管层，所述通风排水管层左部和右部的屋檐两端均设有下通风排水口，所述通风排水管层上设有多个开拉式天窗，所述开拉式天窗将屋内与通风排水管层相连通。屋内冬暖夏凉，持续保持屋内空气通畅。

Description

一种屋顶结构

技术领域

本发明涉及建筑物屋顶的技术领域，具体涉及一种屋顶结构。

背景技术

在中国传统建筑中，屋顶起着至关重要的角色。它不仅满足了挡雨、遮阳以及避风的基本要求，而且其形制和装饰逐渐发展，形式种类多样化。在现有技术中，屋顶设计通常采用传统的材料和结构，如瓦片、金属板等。这些材料和结构在一定程度上满足了屋顶的基本功能，但在保温性、隔热性、美观性等方面仍存在不足。传统的屋顶材料和结构在保温性和隔热性方面表现不佳。夏季高温时，屋顶无法有效隔离外界热量，导致室内温度升高，需要依赖空调等降温设备来调节室内环境；冬季低温时，屋顶也无法有效保持室内温暖，增加了供暖能耗。

中国专利文献CN110359617A公开了一种通风隔热保温一体化屋顶系统及施工方法，其中涉及的屋顶结构包括安装在墙体上的坡屋顶支撑件、屋面瓦、屋脊盖瓦以及设置坡屋顶屋檐边缘的排水槽和起始封边条，还包括固定安装在屋顶支撑件上方的保温隔热层，所述保温隔热层包括数块由屋檐向屋脊沿横向和纵向平铺在由屋顶支撑件构成的屋顶支撑面上的屋顶挂瓦面板；所述屋顶挂瓦面板包括保温板本体，预埋连接保温板本体上的挂瓦条以及包覆在保温本体外表面的铝箔保护层；保温板本体采用聚氨酯保温板或者聚氨酯保温板与挤塑板、岩棉、石墨、玻璃棉、酚醛树脂板、聚苯板板中的一种复合。隔热板本身隔热效果差，太阳辐射给屋面的热量，一部分由隔热板表面反射，其余部分通过隔热板传导；且散热性能也比较差。

中国专利文献CN109881836A公开了一种通风隔热的屋顶，包括防水屋顶，所述防水屋顶为两边倾斜对称设计且下方固定连接导风板，所述防水屋顶中间下方设有通风结构，所述通风结构活动连接在导风板之间，所述屋顶连接柱顶部固定连接防水屋顶且底部固定连接保温屋顶，所述防水屋顶和保温屋顶之间架空形成通风层，所述防水屋顶边缘与保温屋顶之间固定连接隔离网，所述保温屋顶中间固定连接通风口。架空隔热屋面应在通风较好的平屋面建筑上采用，夏季风量小的地区和通风差的建筑上适用效果不好，尤其在高女儿墙情况下不宜采用；寒冷地区也不宜采用，因为到冬天寒冷时也会降低屋面温度，反而使室内降温；并且屋内的空气潮湿污浊。

发明内容

本发明为了解决如何使屋内冬暖夏凉，持续保持屋内空气通畅的技术问题，提供了一种屋顶结构，包括两个斜屋面，两个所述斜屋面相交形成屋脊，其特征在于，所述斜屋面下方设有所述通风排水管层，所述通风排水管层的左部和右部分别沿所述斜屋面方向倾斜向下设置，所述屋脊两端均设有上通风排水口，所述上通风排水口连通所述通风排水管层，所述通风排水管层左部和右部的屋檐两端均设有下通风排水口，所述通风排水管层上设有多个开拉式天窗，所述开拉式天窗将屋内与通风排水管层相连通。

为了便于控制屋顶保温或降温，同时防止异物进入导致堵塞，所述上通风排水口设有电控阀门和风帽，所述下通风排水口设有单向板。

为了便于冬夏温度切换，所述开拉式天窗处设有排气扇，夏季高温时，打开所述排气扇可以帮助降低室内温度，提高室内空气质量；冬季寒冷时，关闭所述排气扇，增加屋顶保温效果。

提高冬天屋顶温度，所述斜屋面为透明斜屋面。

为了便于反复循环加热屋顶，所述通风排水管层的左部和右部分别设有两个开拉式天窗，两个所述开拉式天窗分别靠近所述上通风排水口设置。

为了有效排除雨水和废气，所述上通风排水口为竖直向上的烟囱结构。

为了提高保温效果，所述斜屋面与通风排水管层之间设有空腔保温层，所述通风排水管层下方设有桁架支撑结构，所述空腔保温层与通风排水管层之间设有一层保温涂层，所述桁架支撑结构上部设有一层保温涂层。

优选的，所述保温涂层为石墨烯涂层。石墨烯可以提高屋顶的保温隔热效果，并防止水分渗透。

为了保证屋顶的稳定性和排水效果，所述斜屋面和通风排水管层的斜坡角度为26°~ 60°。

夏季屋顶内热气聚集闷热，所述下通风排水口由于温度过高，打开后进入冷空气，此时打开所有的排气扇和上通风排水口，在倾斜的通风排水管层内将屋顶内的热空气向上排出，气流在所述通风排水管层内快速流动带走屋顶热气，实现降温；冬季寒冷，所述下通风排水口的温度过低，打开所述通风排水管层左部和右部同侧的所述下通风排水口，同时打开异侧的所述上通风排水口，关闭所述开拉式天窗，透明斜屋面可以利用太阳能加热屋顶空腔冷空气，在所述通风排水管层内将冷空气的加热并从屋顶中部输送热气从异侧的所述上通风排水口排出，然后再关闭异侧的所述上通风排水口，打开另一侧的下通风排水口以及对应异侧的所述上通风排水口再进行输送热空气，就此不断反复循环加热屋顶内冷空气，实现屋顶的通风排水管层全面保温。利用太阳能与下通风排水口、上通风排水口和排气扇实现室内空气的对流，屋顶自动实现冬暖夏凉的效果，同时排出潮湿、污浊的空气，引入新鲜、清洁的空气，通过调节气流的流动，实现室内温度的控制和空气的流通。

本发明具有以下有益效果：

1、屋顶侧檐部分设置的单向板式下通风排水口与上通风排水口、排气扇结合，实现了夏季排除屋顶空腔内部热空气、冬季利用太阳能加热屋顶空腔内部冷空气的效果，实现冬暖夏凉的效果，提高室内的舒适度；同时，通过单向板控制下通风排水口的开关，可以根据温度的变化进行通风和排气，进一步提高了室内空气的质量，可以实现对屋顶气流的加热冷却循环和通气的有效控制。通过电控阀门开关，可以控制热气或冷气的流动，实现室内温度的调节。这种设计不仅提高了室内空气的流通性，排出潮湿、污浊的空气，保持室内空气的清新和健康，提供了更加舒适的居住环境。

2、屋顶结构的第三层桁架支撑结构上部涂覆石墨烯涂层，用于下部的保温隔热。这种设计可以提高屋顶的结构稳定性，并增加保温隔热效果，具备隔热性、耐久性和防水性能，提高了居住或工作环境的舒适度。

3、屋顶结构为斜屋面、通风排水管层和桁架支撑结构三层的设计，即通过防水层、保温层和结构层的组合应用，充分发挥每一层材料的特点和功能。防水层作为最顶层；保温层位于防水层下方，使用保温材料阻止室内外温度的传导，提高屋顶结构的保温性能，减少能源消耗；而结构层则位于保温层的下方，由梁、柱、墙体等构成，支撑整个屋顶结构的重量，确保其稳定性和安全性。这种设计不仅提高了屋顶结构的性能和使用寿命，还便于维护和修复。

附图说明

图1为本发明屋顶结构实施例的示意图。

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

1、说明书附图中的附图标记包括：斜屋面1、屋脊2、通风排水管层3、屋檐301、上通风排水口4、下通风排水口5、开拉式天窗6、电控阀门7、风帽8、单向板9、排气扇10、空腔保温层11、桁架支撑结构12、石墨烯涂层13。

实施例

如图1和2所示，一种屋顶结构，包括两个斜屋面1，两个所述斜屋面1相交形成屋脊2，所述斜屋面1下方设有所述通风排水管层3，所述通风排水管层3的左部和右部分别沿所述斜屋面1方向倾斜向下设置，所述屋脊2两端均设有上通风排水口4，所述上通风排水口4连通所述通风排水管层3，所述通风排水管层3左部和右部的屋檐301两端均设有下通风排水口5，所述通风排水管层3的左部和右部分别设有两个开拉式天窗6，两个所述开拉式天窗6分别靠近所述上通风排水口4设置，所述开拉式天窗6将屋内与通风排水管层3相连通，所述上通风排水口4设有电控阀门7和风帽8，所述下通风排水口5设有单向板9，屋顶中的空气利用太阳能与下通风排水口5、上通风排水口4、开拉式天窗6实现室内空气的对流，屋顶自动实现冬暖夏凉的效果，同时排出潮湿、污浊的空气，引入新鲜、清洁的空气，夏季屋顶内热气聚集闷热，所述下通风排水口5由于温度过高，打开后冷空气进入，此时打开所有的所述开拉式天窗6和上通风排水口4，在倾斜的通风排水管层3内将屋顶和屋内的热空气向上排出，气流在所述通风排水管层3内快速流动带走屋顶热气，实现降温；冬季寒冷，打开下通风排水口5温度过低的一侧，同时打开异侧的上通风排水口4，不打开所述开拉式天窗6，在空腔内将冷空气的加热并从屋顶中部输送热气从异侧的上通风排水口4排出，然后再关闭；打开另一侧的下通风排水口5以及对应异侧的上通风排水口4再进行输送热空气，就此不断反复循环加热屋顶内冷空气，实现保温。

所述开拉式天窗6处设有排气扇10，夏季高温时，打开任一或多个所述排气扇10，其中有一个所述排气扇10不打开仅用于通风，这样形成进气口和出气口，使屋内和通风排水管层3形成循环，可以帮助降低室内温度，提高室内空气质量；冬季寒冷时，关闭所述排气扇10，增加屋顶保温效果。同时增加室内的自然光线，提供室内外空气的流通。

所述斜屋面1为透明斜屋面1，利用太阳能结合电控阀门7和多处排气结构，来实现屋顶功能的灵活性，可应对多种情况的发生，有针对性的解决夏季炎热冬季寒冷的问题。

所述上通风排水口4为竖直向上的烟囱结构。

所述斜屋面1与通风排水管层3之间设有空腔保温层11，所述通风排水管层3下方设有桁架支撑结构12，所述空腔保温层11与通风排水管层3之间设有一层石墨烯涂层13，所述桁架支撑结构12上部设有一层石墨烯涂层13。

所述斜屋面1和通风排水管层3的斜坡角度为26°~ 60°。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种屋顶结构，包括两个斜屋面（1），两个所述斜屋面（1）相交形成屋脊（2），其特征在于，所述斜屋面（1）下方设有所述通风排水管层（3），所述通风排水管层（3）的左部和右部分别沿所述斜屋面（1）方向倾斜向下设置，所述屋脊（2）两端均设有上通风排水口（4），所述上通风排水口（4）连通所述通风排水管层（3），所述通风排水管层（3）左部和右部的屋檐（301）两端均设有下通风排水口（5），所述通风排水管层（3）上设有多个开拉式天窗（6），所述开拉式天窗（6）将屋内与通风排水管层（3）相连通。

2.根据权利要求1所述的屋顶结构，其特征在于：所述上通风排水口（4）设有电控阀门（7）和风帽（8），所述下通风排水口（5）设有单向板（9）。

3.根据权利要求2所述的屋顶结构，其特征在于：所述开拉式天窗（6）处设有排气扇（10）。

4.根据权利要求1-3中任一所述的屋顶结构，其特征在于：所述斜屋面（1）为透明斜屋面（1）。

5.根据权利要求4所述的屋顶结构，其特征在于：所述通风排水管层（3）的左部和右部分别设有两个开拉式天窗（6），两个所述开拉式天窗（6）分别靠近所述上通风排水口（4）设置。

6.根据权利要求5所述的屋顶结构，其特征在于：所述上通风排水口（4）为竖直向上的烟囱结构。

7.根据权利要求1、2、3、5和6中任一所述的屋顶结构，其特征在于：所述斜屋面（1）与通风排水管层（3）之间设有空腔保温层（11），所述通风排水管层（3）下方设有桁架支撑结构（12），所述空腔保温层（11）与通风排水管层（3）之间设有一层保温涂层，所述桁架支撑结构（12）上部设有一层保温涂层。

8.根据权利要求7所述的屋顶结构，其特征在于：所述保温涂层为石墨烯涂层（13）。

9. 根据权利要求8所述的屋顶结构，其特征在于：所述斜屋面（1）和通风排水管层（3）的斜坡角度为26°~ 60°。