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彩色混凝土瓦--坡屋面系統(tǒng)的理想材料

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  房子的屋面系統(tǒng)大致可以分成坡屋面和平屋面兩個(gè)系統(tǒng)。坡屋面系統(tǒng)的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古,我國(guó)自有史記載以來(lái)至清末,房屋建筑幾乎都是坡屋面的。國(guó)外也大致如此,不過(guò)更具特色和多樣性,如有各種尖屋頂、圓球屋頂?shù)?。平屋面系統(tǒng)實(shí)際是從古代城堡結(jié)構(gòu)演化而來(lái),伴隨著現(xiàn)代混凝土構(gòu)件的發(fā)展,在許多高層建筑上獲得了廣泛的采用。

  二戰(zhàn)之后,許多國(guó)家為適應(yīng)快速重建的需要,在城市里大量建筑了平屋頂住宅樓,上個(gè)世紀(jì)七十年代至八十年代。我國(guó)的城市住宅樓幾乎也都是采用了平屋面系統(tǒng),但很快就發(fā)現(xiàn)了外觀(guān)基本相同、樓頂漏水滲水等問(wèn)題。于是大量的斜坡屋面住宅樓又重新出現(xiàn)了,造價(jià)增加不多,卻解決了平頂樓的冬冷夏熱問(wèn)題和滲漏水問(wèn)題。

  坡屋面之所以防漏性好,是因?yàn)槠挛菝嬗?5度以上的坡度,與平屋面相比,“排”重于“防”,“導(dǎo)”重于“堵”,屋面不會(huì)積水,自然就不易滲漏水了。此外,坡屋面一般是以瓦片作為防水層面,瓦片較小,上下左右搭接而成一個(gè)完整的坡屋面,春夏秋冬,寒暑變化,瓦片熱脹冷縮自如,其防水層面不易破壞。坡屋面的存在還起了與下面房間的隔離作用,故能夠在不采取其它措施的條件下,使下面的房間隔熱保溫。

  由于房頂坡屋面的設(shè)計(jì)和建造可以千姿百態(tài)、五顏六色,于是房屋漂亮了,更具個(gè)性化了,城市美觀(guān)了,許多舊的平頂樓也紛紛進(jìn)行了平改坡改造,目前坡屋面系統(tǒng)已成為我國(guó)住宅建筑的主流。

  坡屋面的主材料各式各樣:木板、樹(shù)皮、竹條、茅草、麥桿,甚至還有石片等等。但這些材料防水性差、壽命很短,直到人工燒制的黏土瓦出現(xiàn)后,才算有了真正的屋面材料。所謂“秦磚漢瓦”,說(shuō)的是我國(guó)兩千多年前就出現(xiàn)黏土瓦了,這種瓦呈圓弧片狀,用黏土制作成形后,高溫?zé)Y(jié)而成,為黑灰色,蓋瓦時(shí)一排排相互正反搭接,片與片呈魚(yú)鱗狀。這種瓦片很小、很薄,很容易破碎。如今,除城市中一些仿明清的建筑還使用外,已很少見(jiàn)到。

  近代又出現(xiàn)了一種機(jī)壓成形的黏土瓦,俗稱(chēng)“土洋瓦”,意即從西洋引進(jìn)的,由泥土制成的瓦。這種瓦同樣須經(jīng)高溫?zé)Y(jié)、面積較大、每平方米約14-15片,顏色有黑灰色和土紅色兩種。由于要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)、變形較大,蓋在屋面平整度差,且紅色的土洋瓦時(shí)間不長(zhǎng)就容易發(fā)黑,很不美觀(guān),也屬?lài)?guó)家禁用范圍。

  歷史同樣十分悠久的是琉璃瓦,它是由陶土制作成形,表面涂一層彩色釉,再高溫?zé)Y(jié)而成。由于有了一層釉,外表要比黏土瓦光亮和漂亮多了,當(dāng)然價(jià)格也高得多,形狀也有多種。傳統(tǒng)的筒狀琉璃瓦古代多用于皇宮、廟宇等高貴建筑上。目前城市里已很少使用這種琉璃瓦,但江南農(nóng)村私人建房使用還較多。

  還有一種在現(xiàn)澆屋面上用沙漿貼面的彩色小波形瓷瓦,前幾年曾流行了一陣,現(xiàn)在已經(jīng)銷(xiāo)聲匿跡了,原因是在四季氣溫變化下,貼面的瓷瓦很易剝落。

  近幾年來(lái),又出現(xiàn)了一種所謂陶土瓦,其特點(diǎn)是采用陶土但表面不上釉,顏料混入陶土中,高溫?zé)Y(jié)面成。這種陶土瓦與琉璃瓦相比,色彩比較雅致,與彩色水泥瓦接近,無(wú)所謂“光污染”,但不如琉璃瓦清潔,易污染發(fā)黑。

  綜合上述,無(wú)論是黏土瓦,還是琉璃瓦或陶土瓦,都有一個(gè)共同特點(diǎn),就是要高溫?zé)Y(jié)。經(jīng)過(guò)高溫焙燒,就不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形和微小裂紋。變形會(huì)造成所蓋的瓦不那么平整、美觀(guān),微小裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)大而導(dǎo)致滲水。眾所周知,不管多小的裂縫都易滲入水,如遇冬季低溫,滲入縫中的水就會(huì)結(jié)冰膨脹,反復(fù)發(fā)生就會(huì)擴(kuò)大裂縫,從而影響其壽命。

  另一個(gè)特點(diǎn)是:黏土瓦和琉璃瓦單片面積都很小,單位面積需要覆蓋的瓦片多,搭接也多,故而單位面積的重量也高,通常每平方米高達(dá)55公斤以上,黏土瓦吸水大,雨天重量還要高得多。

  彩色混凝土瓦,俗稱(chēng)水泥彩瓦,在歐美已有100多年的歷史,在上個(gè)世紀(jì)八十年代末開(kāi)始引進(jìn)到國(guó)內(nèi)。到九十年代中期,美國(guó)、英國(guó)、意大利、澳大利亞等國(guó)的混凝土彩瓦設(shè)備和技術(shù)相繼進(jìn)入中國(guó),在中國(guó)政府下令禁止生產(chǎn)黏土瓦之后,民間的小彩瓦廠(chǎng)如雨后春筍般地發(fā)展起來(lái),目前國(guó)內(nèi)已有數(shù)千家之多。城市建筑蓋瓦大都已采用這種彩色混凝土瓦,1999年我國(guó)的彩色混凝土瓦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC746-1999發(fā)布,進(jìn)一步促進(jìn)了水泥彩瓦的發(fā)展。

  究竟是什么原因,使我國(guó)彩色混凝土瓦的發(fā)展如此迅猛呢?原來(lái)彩色混凝土瓦有著我國(guó)傳統(tǒng)屋面材料不可比擬的**性:

  1、它屬于混凝土構(gòu)件,強(qiáng)度高、密實(shí)度好、吸水率低、壽命長(zhǎng)。由于瓦的單片面積大,單位面積的蓋瓦量要比黏土瓦和琉璃瓦少得多。因此單位面積所用瓦的重量要輕得多,蓋瓦的效率也高。2、它僅需在40度左右養(yǎng)護(hù),無(wú)須高溫焙燒,故變形極小,蓋在屋面上平整美觀(guān)。3、瓦型多種多樣,生產(chǎn)設(shè)備和工藝五花八門(mén),彩瓦顏色幾乎可以隨心所欲,不僅可以做成表面單色、表面多種色彩疊加,也可以做成通體單色和通體混合迷彩,給了建筑設(shè)計(jì)師無(wú)盡的選擇。4、彩瓦表面噴一層密封劑,以防止混凝土表面產(chǎn)生二次泛堿。這種密封劑一般具有防霉和自潔作用,可使彩瓦表面長(zhǎng)期不發(fā)黑、不長(zhǎng)苔。采用氧化鐵顏料與水泥混合配成的色彩可保持幾十年基本不變(注:采用涂料噴刷在彩瓦表面的色彩一般只能保持?jǐn)?shù)年)。5、彩色混凝土瓦的生產(chǎn)效率較高,目前世界*高的生產(chǎn)速度已達(dá)到每分鐘120片,正在向每分鐘140片邁進(jìn)。6、生產(chǎn)過(guò)程中能耗低,無(wú)煙塵污染產(chǎn)生,由于主要原材料是水泥河沙,故不侵占土地農(nóng)田資源。

  上個(gè)世紀(jì)九十年代后期開(kāi)始,上海、大連等地興起了“平改坡”熱,幾乎把所有沿街平屋頂都改成了坡屋頂,城市面貌煥然一新。充當(dāng)主要坡屋面材料的是瀝青瓦,其*大特點(diǎn)是重量輕,色彩也較多。但我們必須正視其缺點(diǎn)。首先,瀝青瓦易老化,就是在美國(guó),其壽命一般也只有十幾年。第二,瀝青瓦采用粘結(jié)加釘子的鋪蓋方法。在木板屋面上粘結(jié)瀝青瓦再輔以釘子尚能承受一定的風(fēng)力,但在現(xiàn)澆混凝土屋面上由于釘釘困難主要依靠粘結(jié),往往粘結(jié)不牢或膠水失效,一遇較大的風(fēng)力,就會(huì)被吹落。第三,瀝青瓦阻燃性差。

  在歐洲,瀝青瓦的標(biāo)準(zhǔn)訂得較高,但應(yīng)用較少。在美國(guó),瀝青瓦曾是主要的坡屋面材料,原因是在美國(guó)木材和瀝青瓦都是較便宜的建筑材料,住宅一般都是用木材建造,為了減少承重,也為了減少造價(jià),過(guò)去大都用瀝青瓦,但是近十多年來(lái),美國(guó)人已越來(lái)越認(rèn)識(shí)到瀝青瓦的問(wèn)題,越來(lái)越多的采用混凝土瓦了。

  彩色混凝土瓦是我國(guó)目前坡屋面材料必然的**。事實(shí)也是這樣,大江南北、長(zhǎng)城內(nèi)外彩色水泥瓦的應(yīng)用普及方興未艾,短短十多年就從星星之火而成燎原之勢(shì),已浩浩蕩蕩勢(shì)不可擋。

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