本实用新型提供了一种提高防水性能的双层屋面系统，包括多个檩条、安装于檩条上且依次连接的多个屋面底板以及位于屋面底板上方且依次连接的多个屋面顶板，所述屋面底板包括底部平板以及分别位于底部平板两端的第一连接部和第二连接部，相邻的两个屋面底板之间通过相邻的第一弯折部和第二弯折部搭接固定，每相邻的两个屋面底板之间均设置有U型龙骨，所述U型龙骨安装至相应的所述檩条上，所述U型龙骨与相应的所述第一连接部和所述第二连接部之间均通过紧固件从侧面进行固定。本实用新型的屋面底板连接处具备防水能力，与具有防水性能的屋面顶板结合起来，起到了第二道防水防线的功能，最大程度杜绝屋面系统出现渗漏的情况。