坡屋面系统的理想材料—彩色混凝土瓦

　　房子的屋面系统大致可以分成坡屋面和平屋面两个系统。坡屋面系统的历史可以追溯到远古，我国自有史记载以来至清末，房屋建筑几乎都是坡屋面的。国外也大致如此，不过更具特色和多样性，如有各种尖屋顶、圆球屋顶等。平屋面系统实际是从古代城堡结构演化而来，伴随着现代混凝土构件的发展，在许多高层建筑上获得了广泛的采用。 

　　上个世纪的二战之后，许多国家为适应快速重建的需要，在城市里大量建筑了平屋顶住宅楼。上个世纪70年代至80年代，我国的城市住宅楼几乎也都是采用了平屋面系统，但很快就发现了外观基本相同、楼顶漏水渗水等问题。于是大量的斜坡屋面住宅楼又重新出现了，造价增加不多，却解决了平顶楼的冬冷夏热问题和渗漏水问题。 

　　坡屋面之所以防漏性好，是因为坡屋面有15度以上的坡度，与平屋面相比，“排”重于“防”，“导”重于“堵”，屋面不会积水，自然就不易渗漏水了。此外，坡屋面一般是以瓦片作为防水层面，瓦片较小，上下左右搭接而成一个完整的坡屋面，春夏秋冬，寒暑变化，瓦片热胀冷缩自如，其防水层面不易破坏。坡屋面的存在还起到了与下面房间隔离的作用，所以能够在不采取其他措施的条件下，使下面的房间隔热保温。而且，由于房顶坡屋面的设计和建造可以千姿百态、五颜六色，使房屋更加漂亮，更具个性化，美化城市。许多旧的平顶楼也纷纷进行了平改坡改造，目前坡屋面系统已成为我国住宅建筑的主流。 

　　坡屋面的主材料各式各样：木板、树皮、竹条、茅草、麦秆，甚至还有石片等。但这些材料防水性差、寿命很短，直到人工烧制的黏土瓦出现后，才算有了真正的屋面材料。所谓“秦砖汉瓦”,说的是我国2000多年前就出现黏土瓦了，这种瓦呈圆弧片状，用黏土制作成形后，高温烧结而成，为黑灰色，盖瓦时一排排相互正反搭接，片与片呈鱼鳞状。这种瓦片很小、很薄，很容易破碎。如今，除城市中一些仿明清的建筑还使用外，已很少见到。 

　　近代又出现了一种机压成形的黏土瓦，俗称“土洋瓦”,意即从西洋引进的，由泥土制成的瓦。这种瓦同样须经高温烧结，面积较大，每平方米约14片~15片，颜色有黑灰色和土红色两种。由于要经过高温烧结、变形较大，盖在屋面平整度差，且红色的土洋瓦时间不长就容易发黑，很不美观，也属国家禁用范围。 

　　历史同样十分悠久的是琉璃瓦，它是由陶土制作成形，表面涂一层彩色釉，再高温烧结而成。由于有了一层釉，外表要比黏土瓦光亮和漂亮多了，当然价格也高得多，形状也有多种。传统的筒状琉璃瓦古代多用于皇宫、庙宇等高贵建筑上。目前城市里已很少使用这种琉璃瓦，但江南农村私人建房使用还较多。 

　　还有一种在现浇屋面上用砂浆贴面的彩色小波形瓷瓦，前几年曾流行了一阵，现在已经销声匿迹了，原因是在四季气温变化下，贴面的瓷瓦很易剥落。 

　　近几年来，又出现了一种所谓陶土瓦，其特点是采用陶土但表面不上釉，颜料混入陶土中，高温烧结面成。这种陶土瓦与琉璃瓦相比，色彩比较雅致，与彩色水泥瓦接近，无所谓“光污染”，但不如琉璃瓦清洁，易污染发黑。 

　　综合上述，无论是黏土瓦，还是琉璃瓦或陶土瓦，都有一个共同特点，就是要高温烧结。经过高温焙烧，就不可避免地会产生变形和微小裂纹。变形会造成所盖的瓦不那么平整、美观，微小裂纹会逐渐扩大而导致渗水。众所周知，不管多小的裂缝都易渗入水，如遇冬季低温，渗入缝中的水就会结冰膨胀，反复发生就会扩大裂缝，从而影响其寿命。 

　　另外，黏土瓦和琉璃瓦单片面积都很小，单位面积需要覆盖的瓦片多，搭接也多，故而单位面积的重量也高，通常每平方米高达55公斤以上，黏土瓦吸水大，雨天重量还要高得多。 

　　彩色混凝土瓦，俗称水泥彩瓦，在欧美已有100多年的历史，在上个世纪80年代末开始引进到国内。到90年代中期，美国、英国、意大利、澳大利亚等国的混凝土彩瓦设备和技术相继进入我国，在我国政府下令禁止生产黏土瓦之后，民间的小彩瓦厂如雨后春笋般地发展起来，目前国内已有数千家之多。城市建筑盖瓦大都已采用这种彩色混凝土瓦，1999年我国的彩色混凝土瓦行业标准JC746-1999发布，进一步促进了水泥彩瓦的发展。 

　　究竟是什么原因，使我国彩色混凝土瓦的发展如此迅猛呢？彩色混凝土瓦具有我国传统屋面材料不可比拟的优越性：1.它属于混凝土构件，强度高、密实度好、吸水率低、寿命长。由于瓦的单片面积大，单位面积的盖瓦量要比黏土瓦和琉璃瓦少得多。因此单位面积所用瓦的重量要轻得多，盖瓦的效率也高。2.它仅需在40℃左右养护，无须高温焙烧，故变形极小，盖在屋面上平整美观。3.瓦型多种多样，生产设备和工艺五花八门，彩瓦颜色几乎可以随心所欲，不仅可以做成表面单色、表面多种色彩叠加，也可以做成通体单色和通体混合迷彩，给了建筑设计师无尽的选择。4.彩瓦表面喷一层密封剂，以防止混凝土表面产生二次泛碱。这种密封剂一般具有防霉和自洁作用，可使彩瓦表面长期不发黑、不长苔。采用氧化铁颜料与水泥混合配成的色彩可保持几十年基本不变（注：采用涂料喷刷在彩瓦表面的色彩一般只能保持数年）.5.彩色混凝土瓦的生产效率较高，目前世界最高的生产速度已达到每分钟120片，正在向每分钟140片迈进。6.生产过程中能耗低，无烟尘污染产生，由于主要原材料是水泥河砂，故不侵占土地农田资源。 

　　上个世纪90年代后期开始，上海、大连等地兴起了“平改坡”热，几乎把所有沿街平屋顶都改成了坡屋顶，城市面貌焕然一新。充当主要坡屋面材料的是沥青瓦，其最大特点是重量轻，色彩也较多。但我们必须正视其缺点。首先，沥青瓦易老化，就是在美国，其寿命一般也只有十几年。第二，沥青瓦采用黏结加钉子的铺盖方法。在木板屋面上黏结沥青瓦再辅以钉子尚能承受一定的风力，但在现浇混凝土屋面上由于钉钉困难主要依靠黏结，往往黏结不牢或胶水失效，一遇较大的风力，就会被吹落。第三，沥青瓦阻燃性差。 

　　在欧洲，沥青瓦的标准订得较高，但应用较少。在美国，沥青瓦曾是主要的坡屋面材料，原因是在美国木材和沥青瓦都是较便宜的建筑材料，住宅一般都是用木材建造，为了减少承重，也为了减少造价，过去大都用沥青瓦，但是近十多年来，美国人已越来越认识到沥青瓦的问题，越来越多的采用混凝土瓦了。 

　　彩色混凝土瓦是我国目前坡屋面材料必然的首选。事实也是这样，大江南北、长城内外彩色水泥瓦的应用普及方兴未艾，短短10多年就从星星之火而成燎原之势，已浩浩荡荡势不可挡。 
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