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墙体构造设计标准-建筑构造

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:提高墙体的保温功能,须提高其热阻,减少热传递。提高墙体热阻的措施有以下四种方式。墙体的热阻与其厚度成正比,欲提高墙体的热阻,可增加其厚度。表2-1部分材料的导热系数图2-9墙体保温结构采用密度为500~800kg/m3的轻混凝土和密度为800~1200kg/m3的轻骨料混凝土作为单一材料墙体; 采取轻质高效保温材料与砖、混凝土或钢筋混凝土等材料组成的复合结构③采取隔蒸汽措施。④采用具有复合空腔的构造设计。

墙体构造设计标准-建筑构造

1.结构方面的要求

对以墙体承重为主的建筑结构,常要求各层的承重墙上、下必须对齐;各层的门、窗洞口也以上、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。

①横墙承重方案。

凡以横墙承重的结构布置方案称为横墙承重方案(图2-5)。采用这种方案的楼板、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,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纵墙承重方案。

凡以纵墙承重的结构布置方案均称为纵墙承重方案(图2-6)。采用这种方案的楼板、屋顶上的荷载均由纵墙承受,横墙只起分隔房间的作用,有的也起横向稳定作用。纵墙承重可使房间开间的划分更灵活,多适用于需要较大房间的办公楼、商店、教学楼等公共建筑。

图2-5 横墙承重方案

图2-6 纵墙承重方案

③纵横墙(混合)承重方案。

凡由纵向墙和横向墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置方案均称为纵横墙(混合)承重方案(图2-7)。该方案房间布置较灵活,建筑物的刚度较大。混合承重方案多用于开间、进深尺寸较大且房间类型较多和平面复杂的建筑中,如教学楼、住宅等建筑。

图2-7 纵横墙承重方案

④局部框架承重方案。

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,梁的一端支承在柱上,而另一端则搁置在墙上,这种结构布置方案称为局部框架承重方案(图2-8)。它较适用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。

图2-8 局部框架承重方案

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。

2.功能方面的要求

1)墙体保温。

墙体的保温隔热设置

保温性能通常是指围护结构在冬季阻止由室内向室外传热,使室内保持适当温度的能力。冬季保温一般只要求提高围护结构的热阻,采用轻质多孔或纤维类材料,通过复合保温或自保温可满足节能要求。保温性能通常用传热系数或传热阻来评价。

(1)热传递基本原理。

热传递是指热能从热的(能量较高的)一面传向冷的(能量较低的)一面。支配热传递的三个基本原理为:传导、对流、辐射。

传导是指材料的热能转移,不同的材料有不同的导热性,受材料表观密度、温度、湿度的影响。尺寸小、封闭且不连通的多孔材料因可截留更多空气,是良好的绝热体。如材料孔隙中水分增加,由于液态水比空气的导热系数大,材料的导热系数便增大,绝热能力下降。如水冻成冰,而冰的导热系数是水的4倍,因此材料的绝热能力会大大降低。

当一种流体被加热膨胀就会出现自然对流。膨胀空气的密度比周围空气的小,因此较凉的空气置换较热的空气会使其密度增大;然后新的空气被加热并重复这一过程,形成对流。建筑物中底部较热的气流流向较高处的对流现象常称为“烟囱效应”。

辐射是由电磁波传送热能。物体发射或吸收辐射热的速率取决于物体表面的性质和温度。粗糙表面有较大的总表面积,可比光滑表面吸收或发射更多的热;黑色表面因吸收最多的光,因此也吸收最多的热;良好的辐射热吸收体都是良好的辐射热发射体。改变物体表面性质可促进或抑制热辐射,例如使用铝箔层绝热。

(2)提高墙体的保温功能,须提高其热阻,减少热传递。

提高墙体热阻的措施有以下四种方式。

①增加墙体的厚度。

墙体的热阻与其厚度成正比,欲提高墙体的热阻,可增加其厚度。(www.xing528.com)

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,部分材料的导热系数见表2-1。墙体保温结构有单一材料的保温结构(图2-9(a))和复合材料的保温结构(图2-9(b))之分。

表2-1 部分材料的导热系数

图2-9 墙体保温结构

(a)采用密度为500~800kg/m3的轻混凝土和密度为800~1200kg/m3的轻骨料混凝土作为单一材料墙体;
(b)采取轻质高效保温材料与砖、混凝土或钢筋混凝土等材料组成的复合结构

③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(图2-10)。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

④采用具有复合空腔的构造设计。

近年来,在部分公共建筑中运用了各种双层皮组合外墙以及利用太阳能的被动式太阳房集热墙等,利用遮阳、百叶和引导空气流通的各种开口设置还可以强化外墙体系的热工调节能力。如图2-11所示为被动式太阳房的墙体构造,通过可加热空气的空腔以及进出风口的设置,使外墙成为一个集热散热器。在太阳能的作用下,在外墙中可以设置提供保温或隔热降温功能的空气置换层。

2)墙体隔热。

隔热性能通常指围护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温,从而使其内表面保持适当温度的能力。夏季室外气温和太阳辐射在一天中随时间有较大的变化,是周期性的不稳定传热。在现行节能设计标准中,隔热主要是用围护结构的热惰性指标来衡量,透明玻璃用遮阳系数的大小来评价。

墙体隔热的主要措施如下:

图2-10 采取隔蒸汽措施

图2-11 被动式太阳房的墙体构造(单位:mm)

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,防止直射;

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)墙体隔声。

墙体主要隔离由空气直接传播的噪声,一般采取以下措施:

①加强墙体缝隙的填密处理;

②增加墙厚和墙体的密实性;

③采用有空气间层式多孔性材料的夹层墙;

④尽量利用垂直绿化降低噪声。

【实例】 外围护节能构造示例

外围护节能构造示意图和做法分别如图2-12和图2-13所示。

图2-12 外围护节能构造示意图

图2-13 外围护节能构造做法(单位:mm)

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