1)结构要求
对以墙体承重为主结构,常要求各层的承重墙上下必须对齐;各层的门、窗洞孔也以上、下对齐为佳。此外,还需考虑以下两方面的要求。
(1)合理选择墙体结构布置方案
墙体结构布置方案有:横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、墙与柱混合承重,如图11.2所示。
图11.2 墙体的承重方案
①横墙承重:凡以横墙承重的称横墙承重方案或横向结构系统。该系统中,楼板、屋顶上的荷载均由横墙承受,纵墙只起纵向稳定和拉结的作用。它的主要特点是横墙间距密,加上纵墙的拉结,使建筑物的整体性好、横向刚度大,对抵抗地震力等水平荷载有利。但横墙承重方案的开间尺寸不够灵活,适用于房间开间尺寸不大的宿舍、住宅及病房楼等小开间建筑。
②纵墙承重:凡以纵墙承重的称为纵墙承重方案或纵向结构系统。该系统中,楼板、屋顶上的荷载均由纵墙承受,横墙只起分隔房间的作用,有的起横向稳定作用。纵墙承重可使房间开间的划分灵活,多适用于需要较大房间的办公楼、商店、教学楼等公共建筑。
③纵横墙混合承重:凡由纵向墙和横向墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置称纵横墙(混合)承重方案。该方案房间布置较灵活,建筑物的刚度亦较好。混合承重方案多用于开间、进深尺寸较大且房间类型较多的建筑和平面复杂的建筑中,前者如教学楼、住宅等建筑。
④墙与柱混合承重:在结构设计中,有时采用墙体和钢筋混凝土梁、柱组成的框架共同承受楼板和屋顶的荷载,这时,梁的一端支承在柱上,而另一端则搁置在墙上,这种结构布置称部分框架结构或内部框架承重方案。它较适合于室内需要较大使用空间的建筑,如商场等。
(2)具有足够的强度和稳定性
强度:是指墙体承受荷载的能力,它与所采用的材料以及同一材料的强度等级有关。作为承重墙的墙体,必须具有足够的强度,以确保结构的安全。
墙体的稳定性与墙的高度、长度和厚度有关。高而薄的墙稳定性差,矮而厚的墙稳定性好;长而薄的墙稳定性差,短而厚的墙稳定性好。
提高砌体强度可采取:选用适当的墙体材料,加大墙体截面积,在截面积相同的情况下提高构成墙体的砖、砂浆的强度等级等方法。
稳定性:墙体高厚比的验算是保证砌体结构在施工阶段和使用阶段的稳定性的重要措施。
提高墙体稳定性可采取:增加墙体的厚度(但这种方法有时不够经济),提高墙体材料的强度等级,增加墙垛、壁柱、圈梁等构件等方法。
2)热工要求
(1)墙体的保温要求
对有保温要求的墙体,需提高其构件的热阻,通常采取以下措施:
①增加墙体的厚度:墙体的热阻与其厚度成正比,欲提高墙身的热阻,可增加其厚度。
②选择导热系数小的墙体材料:要增加墙体的热阻,常选用导热系数小的保温材料,如泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、浮石及浮石混凝土、泡沫塑料、矿棉及玻璃棉等。其保温构造有单一材料的保温结构和复合保温结构之分。
③做复合保温墙体及热桥部位的保温处理:单纯的保温材料,一般强度较低,大多无法单独作为墙体使用。利用不同性能的材料组合就构成了既能承重又可保温的复合墙体,在这种墙体中,轻质材料(如泡沫塑料)专起保温作用,强度高的材料(如黏土砖等)专门负责承重。
热(冷)桥:由于结构上的需要,外墙中常嵌有钢筋混凝土柱、梁、垫块、圈梁、过梁等构件,钢筋混凝土的传热系数大于砖的传热系数,热量很容易从这些部位传出去,因此它们的内表面温度比主体部分的温度低,这些保温性能低的部位通常称为冷桥或热桥。
为防止冷桥部分外表面结露,应采取局部保温措施:
a.在寒冷地区,外墙中的钢筋混凝土过梁可作成L形,并在外侧加保温材料。
b.对于框架柱,当柱子位于外墙内侧时,可不必另作保温处理;当柱子外表面与外墙平齐或突出时,应作保温处理,如图11.3所示。(www.xing528.com)
④采取隔蒸汽措施:为防止墙体产生内部凝结,常在墙体的保温层靠高温一侧,即蒸汽渗入的一侧,设置一道隔蒸汽层,如图11.4所示。隔蒸汽材料一般采用沥青、卷材、隔汽涂料以及铝箔等防潮、防水材料。
图11.3 冷桥做局部保温处理
图11.4 隔蒸汽措施
蒸汽渗透:冬季,室内空气的温度和绝对湿度都比室外高,因此,在围护结构两侧存在着水蒸气压力差,水蒸气分子由压力高的一侧向压力低的一侧扩散,这种现象叫蒸汽渗透。
结露:在渗透过程中,水蒸气遇到露点温度时,蒸汽含量达到饱和,并立即凝结成水,称为结露。
(2)墙体的隔热要求
墙体的隔热措施主要有:
①外墙采用浅色而平滑的外饰面,如白色外墙涂料、玻璃马赛克、浅色墙地砖、金属外墙板等,以反射太阳光,减少墙体对太阳辐射的吸收;
②在外墙内部设通风间层,利用空气的流动带走热量,降低外墙内表面温度;
③在窗口外侧设置遮阳设施,以遮挡太阳光直射室内;
④在外墙外表面种植攀缘植物使之遮盖整个外墙,吸收太阳辐射热,从而起到隔热作用。
3)建筑节能要求
为贯彻国家的节能政策,改善严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热工效率差的状况,必须通过建筑设计和构造措施来节约能耗,如外挂保温板等。
4)隔声要求
声音的传递有两种形式:
①空气传声:一是通过墙体的缝隙和微孔传播;二是在声波的作用下,墙体受到震动,声音通过墙体而传播。
②固体传声:直接撞击墙体或楼板,发出的声音再传递到人耳,称为固体传声。
墙体主要隔离由空气直接传播的噪声,一般采取以下措施:
a.加强墙体缝隙的填密处理。
b.增加墙厚和墙体的密实性。
c.采用有空气间层式多孔性材料的夹层墙。
d.尽量利用垂直绿化降噪声。
5)其他要求
对墙体的其他要求包括防火要求,防水、防潮的要求,建筑工业化的要求等。建筑工业化的关键是墙体改革,采用轻质高强的墙体材料,减轻自重,降低成本,通过提高机械化程度来提高功效。
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