墙体-类型与设计要求

第二章墙体墙，垣蔽也。壁，垣也。——《说文》壁，辟也。辟御风寒也。墙，障也。所以自障蔽也。——《释名·释宫室》第一页，共72页。第一页，共72页。第二页，共72页。第二页，共72页。第三页，共72页。第三页，共72页。第四页，共72页。第四页，共72页。第五页，共72页。第五页，共72页。第六页，共72页。第六页，共72页。墙体类型第七页，共72页。第七页，共72页。2.1墙体类型和设计要求（一）墙体类型墙体按所处位置及布置方向分类按所处位置可以分为外墙和内墙。外墙—位于房屋的四周，也称为外围护墙；内墙—位于房屋内部，主要起分隔内部空间的作用。

第八页，共72页。第八页，共72页。按布置方向分类可以分为纵墙和横墙。纵墙—沿建筑物长轴方向布置的墙；横墙—沿建筑物短轴方向布置的墙，外横墙俗称山墙。第九页，共72页。第九页，共72页。图4.8墙的类型1—纵向承重外墙；2—纵向承重内墙；3—横向承重内墙；4—横向自承重外墙（山墙）；5—隔墙第十页，共72页。第十页，共72页。墙体按受力方式分类在混合结构建筑中，墙体可以按受力方式分为承重墙和非承重墙两种。承重墙直接承受楼板及屋顶传下来的荷载。非承重墙不承受外来荷载，仅起分隔与围护作用。第十一页，共72页。第十一页，共72页。第十二页，共72页。第十二页，共72页。第十三页，共72页。第十三页，共72页。框架填充墙第十四页，共72页。第十四页，共72页。墙体按照构造方式分类

可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种第十五页，共72页。第十五页，共72页。墙体按照构造方式分类

可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种

实体墙由单一材料组成，如普通砖墙、实心砌块墙、混凝土墙、钢筋混凝土墙等。第十六页，共72页。第十六页，共72页。墙体按照构造方式分类

可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种

空体墙也是由单一材料组成，既可以是由单一材料砌成内部空腔，例如空斗砖墙。也可用具有孔洞的材料建造墙，如空心砌块墙，空心板材墙等。第十七页，共72页。第十七页，共72页。墙体按照构造方式分类

可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种

组合墙由两种以上材料组合而成，例如钢筋混凝土和加气混凝土构成的复合板材墙，其中钢筋混凝土起承重作用，加气混凝土起保温隔热作用。第十八页，共72页。第十八页，共72页。按墙体材料分类可以分为砖墙、石墙、土墙（包括土胚墙和夯土墙）、混凝土墙、砌块墙、金属板材墙。第十九页，共72页。第十九页，共72页。第二十页，共72页。第二十页，共72页。第二十一页，共72页。第二十一页，共72页。第二十二页，共72页。第二十二页，共72页。第二十三页，共72页。第二十三页，共72页。第二十四页，共72页。第二十四页，共72页。第二十五页，共72页。第二十五页，共72页。按施工方法分类分为叠砌式墙、板筑墙、装配式板材墙及幕墙等几种。第二十六页，共72页。第二十六页，共72页。第二十七页，共72页。第二十七页，共72页。第二十八页，共72页。第二十八页，共72页。第二十九页，共72页。第二十九页，共72页。第三十页，共72页。第三十页，共72页。轻质材料隔墙第三十一页，共72页。第三十一页，共72页。（二）墙体承重方案

墙体承重方案指的是承重墙体的布置方式，大量性民用建筑中一般采用以下几种方案横墙承重体系纵墙承重体系双向承重体系局部框架体系优先选用：横墙承重、纵横墙承重第三十二页，共72页。第三十二页，共72页。墙体承重方案第三十三页，共72页。第三十三页，共72页。第三十四页，共72页。第三十四页，共72页。

横墙承重

·荷载传递板横墙基础地基

·适用范围：房间面积不大，墙体位置比较固定的建筑（间距＜4.2m）如住宅、宿舍、旅馆等。

·优点：1.）建筑横向刚度大，整体性好

2.）楼盖结构简单，便于施工

3.）外纵墙不承重，可设较大的门、窗

·缺点：空间面积小，组合不灵活；墙体用料较多第三十五页，共72页。第三十五页，共72页。

纵墙承重

·荷载传递：板（梁）纵墙基础地基

·适用范围：房间面积较大，墙体位置在上下层可能出现变化的建筑

·优点：横墙较少，空间划分灵活

·缺点：

1.）建筑的横向刚度较前者差

2.）纵墙上开门、窗受限制

3.）有集中荷载时，应设壁柱

4.）需要设承重横墙帮助形成侧向支撑

5.）由于跨度大，故楼板的厚度加大，用料增多

第三十六页，共72页。第三十六页，共72页。

纵横墙混合承重

·荷载传递：横墙板基础地基纵向

·适用范围：房间变化较多的建筑

·优点：建筑组合灵活，空间刚度较好

·缺点：墙体材料用量较多第三十七页，共72页。第三十七页，共72页。

半框架承重（内部框架承重，四周墙体承重）

·荷载传递：外纵墙基础板梁柱柱基础地基

·适用范围：内部空间较大的建筑

·优点：由柱代替承重内墙，内部空间较大，梁跨度不变

·缺点：a.受力性能上

1.）由于横墙较少，故刚度较差

2.）柱基础和墙基础刚度不同，易形成不均匀沉降

3.）钢筋砼柱与砖墙的压缩性不同，结构易出现变形

b.柱与墙的材料不同，施工方式不同，施工工序麻烦第三十八页，共72页。第三十八页，共72页。第三十九页，共72页。第三十九页，共72页。第四十页，共72页。第四十页，共72页。（三）墙体承载力和稳定性

承载力是指墙体承受荷载的能力，大量性民用建筑，一般横墙数量多，空间刚度大，但仍需验算承重墙或柱在控制截面处的承载力。承重墙应有足够的承载力来承受楼板及屋顶竖向荷载。

墙体的高厚比是保证墙体稳定的重要措施。墙、柱高厚比是指墙、柱的计算高度H。与墙厚h的比值。高厚比越大，构件越细长，其稳定性越差。第四十一页，共72页。第四十一页，共72页。第四十二页，共72页。第四十二页，共72页。（四）墙体的保温与隔热

炎热地区外墙应具有足够的隔热能力，可以通过选用热阻大、重量大的外墙材料，例如砖墙、土墙等，减少外墙内表面的温度波动；也可以在外墙表面选用光滑、平整、浅色的材料，以增加对太阳的反射能力。采暖建筑的外墙应有足够的保温能力第四十三页，共72页。第四十三页，共72页。第四十四页，共72页。第四十四页，共72页。

建筑热工分区及设计要求

分区名称严寒地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区温和地区

分区指标主要指标最冷月平均温度≤-10℃最冷月平均温度0～-10℃最冷月平均温度0～10℃最热月平均温度25～30℃最冷月平均温度＞10℃最热月平均温度25～29℃最冷月平均温度0～13℃最热月平均温度18～25℃

辅助指标

日平均温度≤5℃的天数≥145天

日平均温度≤5℃的天数90～145天

日平均温度≤5℃（0～90天）日平均温度≥25℃（40～110天）

日平均温度≥25℃的天数100～200天

日平均温度≤5℃的天数0～90天

设计要求必须充分满足冬季保温的要求，一般可不考虑夏季防热应满足冬季保温的要求，部分地区兼顾夏季防热必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温部分地区应注意冬季保温，一般可不考虑夏季防热第四十五页，共72页。第四十五页，共72页。第四十六页，共72页。第四十六页，共72页。第四十七页，共72页。第四十七页，共72页。

提高外墙保温能力，一般有三种做法：第一，增加外墙厚度．使传热过程延缓，达到保温目的。但是墙体加厚，会增加结构自重、多用墙体材料、占用建筑面积、使有效空间缩小等。第二，选用孔隙率高、密度小的材料做外墙，如加气混凝土等。这些材料导热系数小，保温效果好，但是强度不高，不能承受较大的荷载，一般用于框架填充墙等。第三，采用多种材料的组合墙，形成保温构造系统解决保温和承重双重问题。外墙外保温、外墙内保温和夹芯保温保温材料：聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。第四十八页，共72页。第四十八页，共72页。外墙保温层设置位置示意(a)外墙内保温层示意(b)外墙外保温层示意(c)外墙中保温层示意第四十九页，共72页。第四十九页，共72页。外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘接剂固定在墙体结构内侧，之后在保温材料外侧作保护层及饰面。目前内保温多采用粉刷石膏作为粘接和抹面材料，通过使用聚苯板或聚苯颗粒等保温材料达到保温效果。其优点：一是施工速度快，二是技术较成熟。第五十页，共72页。第五十页，共72页。外墙内保温主要存在如下缺点：

1、

保温隔热效果差，外墙平均传热系数高。

2、

热桥保温外理困难，易出现结露现象。

3、

占用室内使用面积。

4、

不利于室内装修，包括重物钉挂困难等：在安装空调、电话及其他装饰物等设施时尤其不便。

5、

不利于既有建筑的节能改造。

6、

保温层易出现裂缝。由于外墙受到的温差大，直接影响到墙体内表面应力变化，这种变化一般比外保温墙体大得多。昼夜和四季的更替，易引起内表面保温的开裂，特别是保温板之间的裂缝尤为明显。实践证明，外墙内保温容易在下列部位引起开裂或产生“热桥”，如采用保温板的板缝部位、顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部部位、两种不同材料在外墙同一表面的接缝部位、内外墙之间丁字墙外侧的悬挑构件部位等.第五十一页，共72页。第五十一页，共72页。节能技术发展初期，内保温技术为推动我国建筑节能技术迅速起步起到了应有的历史作用。这是因为：我国节能技术在当时还处于起步阶段，外保温技术还不太成熟;我国节能标准对围护结构的保温要求较低，且内保有一定的优点，如造价低、安装方便等。但是，从发展的角度考虑，随着我国节能标准的提高（由原来的30％提高到50%），内保温的做法已不适应新的形势，且给建筑物带来某些不利的影响。因此，它只能是某些地区的过渡性做法，在寒冷地区特别是严寒地区逐步予以淘汰。第五十二页，共72页。第五十二页，共72页。第五十三页，共72页。第五十三页，共72页。墙体内保温—内贴保温板材

第五十四页，共72页。第五十四页，共72页。墙体内保温—保温材料挂装第五十五页，共72页。第五十五页，共72页。随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流。从科学的合理性而言，外墙外保温形式是一种先进的、有应用前景的保温节能技术。

外墙外保温是在主体墙结构外侧在粘接材料的作用下，固定一层保温材料，并在保温材料的外侧用玻璃纤维网加强并涂刷粘结胶浆。随着外墙外保温形式的不断完善与发展，目前主要流行有聚苯板薄抹灰外墙保温形式、聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温等几种外保温操作方法。外墙外保温与外墙内保温相比，具有以下明显优势：

第五十六页，共72页。第五十六页，共72页。1、

适用范围广，技术含量高。外保温不仅适用寒冷地区的民用建筑及工业采暖建筑，也适用于温暖地区的制冷空调建筑，既可用于新建工程，更适合旧建筑物的节能改造工程。外保温材料要求科技含量高，材料配套齐全，施工工艺先进合理。推行建筑外保温技术将剌激我国高新技术产业的节能材料的发展.2、

保护主体结构，延长建筑物寿命。

采用外墙外保温方案，由于建筑物围护结构外侧，缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力，避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏，减少了空气中的二氧化碳及水对混凝土的碳化以及导致钢筋结构的锈蚀，减少了空气中有害气体和紫外线对维护结构的侵蚀。事实证明，只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当，厚度合理，外保温可有效地消除顶层横墙常见的斜裂缝或八字裂缝。因此，外保温既可以减少维护结构的温度应力，又对主体结构起保护作用，从而有效地提高了主体结构的耐久性，故比内保温更科学合理。第五十七页，共72页。第五十七页，共72页。3、

基本消除了“热桥”的现象，较好地发挥了材料的保温节能功能

采用外保温在避免“热桥”方面比内保温更有利，如在内外墙交界部位、外墙圈梁、构造柱、框架梁、柱、门窗洞口以及顶层女儿墙与层面板交界周边所产生的“热桥”增加。据有关资料统计，建筑物沿外墙“热桥”增加热损失约占25％，可见“热桥”所增加的热负荷是相当大的。上述“热桥”对内保温和夹心而言，几乎难以避免，而外保温既可防止“热桥”部位产生结露，又可消除“热桥”造成的附加热损失。“热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、框架梁、门窗洞等部位，形成的散热的主要渠道。对内保温而言。“热桥”是难以避免的，而外保温既可以防止“热桥”部位产生结露，又可以消除“热桥”造成的热损失。热损失减少了，每个采暖的支出自然就降了下来。第五十八页，共72页。第五十八页，共72页。第五十九页，共72页。第五十九页，共72页。第六十页，共72页。第六十页，共72页。4、

减少内墙面裂缝，方便在室内装修及墙面上悬挂、固定物件

目前，凡采用内保温技术的工程普遍面临着面层开裂的难题。其主要原因之一是外墙直接暴露在大气中，温度变化不断引起变形应力，易导致强度较低的内保温层及其层面开裂。此现象在高层建筑及东西朝向的条形建筑物上尤其明显。在做外保温的内墙上避免了因外墙温度和湿度变形而导致的开裂，从而减少住户投诉，同时方便墙面施工和室内装修。5、

使墙体潮湿情况得到改善，有利于室温稳定。

采用外保温时，由于蒸汽渗透性高的主体结构产处于保温层内侧，用稳态传湿理论进行冷凝分析，只要保温材料选择适当，在墙体内部不会发生冷凝现象，故无需设置隔汽层。墙体由传热体变成蓄热体，结构层的整个墙身温度提高了，不仅降低了它的含湿量，还不用再设空气层，同时墙体能吸收和释放能量，有利于气温的稳定，可得到室内舒适的热环境，墙体形不成露点差，彻底消灭结露现象。由于采用外保温措施后，结构层的个墙身温度提高了，因而进一步改善了墙体的保温性能。第六十一页，共72页。第六十一页，共72页。6、

提高了防水功能和气密性。

外保温不仅节约采暖能源开支，而且降低了夏季空调的费用，大大提高了墙体防雨水浸湿的功能，加气混凝土、混凝土空心砌块等墙体，在砌筑灰缝和面砖粘贴不密实的情况下，其防水和气密性较差，而采用外保温，不但改善了外来水份造成墙体的潮湿，还改善了墙体的气密性。7、

便于旧建筑进行节能改造。

20世纪80年代以前建造的工业与民用建筑一般都不满足节能要求。因此，对旧房进行节能改造，已提上议事日程。与内保温相比，采用外保温方式对旧房进行节能改造，其最大优点之一无须临时搬迁，基本不影响用户的室内活动和正常生活。第六十二页，共72页。第六十二页，共72页。8、

可减少保温材料用量，增加房屋的使用面积。

在达到同样的保温效果的前提下，采用外保温墙体可以节约保温材料的用量。据统计，与内保温相比，北京、沈阳、哈尔滨、兰州四地外保温建筑所使用的保温材料分别节省44%、48%、58%、45%。由于保温材料贴在墙体的外侧，其保温、隔热效果优于内保温和夹心保温，可使主体结构墙体减薄，从而增加使用面积。仍以北京、沈阳、哈尔滨、兰州四地为例，当主体结构为实心砖墙时，每户使用面积分别增加1.2m2

,

2.4m2

,

4.2m2

,1.3m2

,当主体墙为混凝土空心砌块时，每户使用面积分

别可增加1.6m2

,

2.5m2

,

4.6m2

,1.7m2

，增加使用面积明显第六十三页，共72页。第六十三页，共72页。

9．相对于外墙内保温，外墙外保温具有明显的经济综合优势。

首先外墙外保温减少了保温材料的使用厚度，北京地区至少可以节省40%保温材料用量。在进入装修阶段，内外墙可同时进行，工期短，施工速度快，节约人工费；保温效果好，可减少暖气散热器面积，减少锅炉房建筑面积，减少总投资预算；延长建筑物的使用寿命，减少长期维修费用，同时可享受墙改节能的优惠政策。第六十四页，共72页。第六十四页，共72页。第六十五页，共72页。第六十五页，共72页。外墙结构粘结胶浆保温板柔性抹面胶浆玻璃纤维网格布外墙饰面墙体外保温—外贴保温板材

第六十六页，共72页。第六十六页，共72页。加钉辅助连接