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墻體的分類與墻體的節能設計

放大字體  縮小字體    發布日期:2019-06-24  來源:環球網校  瀏覽次數:658
核心提示:墻體的分類大體有從墻體位置上、從材料上、從受力特點上幾種分法。

一、墻體的分類


墻體的分類大體有從墻體位置上、從材料上、從受力特點上幾種分法。


(一)墻體按所在位置分類


墻體按所處位置可以分為外墻和內墻。外墻位于房屋的四周,故又稱為外圍護墻。內 墻位于房屋內部,主要起分隔內部空間的作用。墻體按布置方向又可以分為縱墻和橫墻。 沿建筑物長軸方向布置的墻稱為縱墻,沿建筑物短軸方向布置的墻稱為橫墻,外橫墻俗稱 山墻。另外,根據墻體與門窗的位置關系,平面上窗洞口之間的墻體可以稱為窗間墻,立 面上窗洞口之間的墻體可以稱為窗下墻。



(二)墻體按材料分類


(1)磚墻。用作墻體的磚有秸土多孔磚、黏土實心磚、灰砂磚、焦渣磚等。

(2)加氣混凝土砌塊墻,加氣混凝土是一種輕質材料,具有密度小、可切割、隔聲、 保溫性能好等特點。這種材料多用于非承重的隔墻及框架結構的填充墻。

(3)石材墻。石材是一種天然材料,主要用于山區和產石地區。

(4)板材墻。板材以鋼筋混凝土板材、加氣混凝土板材為主。

(5)承重混凝土空心小砌塊墻,采用C20混凝土制作,用于6層及以下的住宅。


(三)墻體按受力特點分類


(1)承重墻。墻直接承受樓板及屋頂傳下來的荷載,由于承重墻所處的位置不同,又 分為承重內墻和承重外墻。

(2)自承重墻。只承受墻體自身重量而不承受屋頂,樓板等豎向荷載,并把自重傳給 墻下基礎。

(3)圍護墻。與室外空氣直接接觸的墻體,它起著防風、雪、雨的侵襲,并起著保 溫、隔熱、隔聲、防水等作用。

(4)隔墻。它起著分隔空間的作用,把自重傳給樓板層,隔墻應滿足自重輕、隔聲、 防火等要求。


(四)墻體按構造做法分類


(1)實體墻。由單一材料組成,如普通磚墻、實心砌塊墻、多孔磚、實心黏土磚、石 塊、混凝土和鋼筋混凝土等和復合材料(鋼筋混凝土與加氣混凝土分層復合、黏土磚與焦 渣分層復合等)砌筑的不留空隙的墻體。

(2)空體墻。空體墻也是由單一材料組成,可由單一材料砌成內部空腔。

(3)復合墻。這種墻體多用于居住建筑,也可用于托兒所、幼兒園、醫療等小型公共建筑。這種墻體的主體結構為數土磚或鋼筋混凝土,其內側或外側復合輕質保溫板材,常用的材料有充氣石膏板、水泥聚苯板黏土珍珠巖、紙面石膏聚苯復合板,紙面石膏巖棉復合板、紙面石膏玻璃復合板、無紙石膏聚苯復合板、紙面石膏聚苯板等。


二、墻體的節能設計


在使用中為滿足建筑對熱工環境舒適性的要求會帶來一定的能耗,從節能的角度出 發,也為了降低建筑長期的運營費用,作為圍護結構的外墻要具有良好的熱穩定性,使室內溫度環境在外界環境氣溫變化的情況下保持相對的穩定,減少對空調和采暖設備的依賴。


炎熱地區夏季太陽輻射強烈,室外熱量通過外墻傳入室內,使室內溫度升高,產生過 熱現象。外墻應具有足夠的隔熱能力。在設計中可以通過選用熱阻大、重量大的外墻材 料,例如磚墻、土墻等,以減少外墻內表面的溫度波動;也可以在外墻表面選用光滑、平 整、淺色的材料,以增加對太陽的反射能力。


因此,公共建筑和居住建筑設計均應滿足公共建筑節能設計標準和居住建筑節能設計 標準(包括采暖居住建筑、夏熱冬冷地區居住建筑、夏熱冬暖地區居住建筑)。


(一)公共建筑節能設計


按照公共建筑節能設計標準(GB 50189-2005)進行設計,公共建筑的氣候分區為嚴寒地區A區,嚴寒拌區B區,寒冷地區,夏熱冬冷地區,夏熱冬暖地區共5個區。 嚴寒、寒冷地區建筑的體形系數應小于或等于0.4,當不能滿足時,必須按該標準進 行權衡判斷。

外墻(包括非透明幕墻)傳熱系數限值W/(m2 · K):

嚴寒地區A區≤0.45(體形系數<0.3), ≤0.40(0.3<體形系數<0.40);

嚴寒地區B區<0.50(體形系數<0.5), ≤0.45(0.3<體形系數<0.40);

寒冷地區<0.60(體形系數<0.5), ≤0.50(0.3<體形系數<0.40);

夏熱冬冷地區<1. 0;

夏熱冬暖地區<1. 50

外窗的傳熱系數則根據窗墻面積比的不同而各不相同。


(二)采暖居住建筑節能設計


我國嚴寒和寒冷地區為采暖地區,目前執行《民用建筑節能設計標準》(采暖居住建 筑部分JGJ 26--95)和《既有采暖居住建筑節能改造技術規程》(JGJ 129-2000, J 682001)進行建筑節能設計。


1.建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房間宜避開冬季主導風向。

2.建筑物體形系數宜控制在0.30及0.30以下;若體形系數大于0. 30,則屋頂和外墻應加強保溫。

3.既有采暖居住建筑,當其建筑物能耗熱量指標、圍護結構的保溫和門窗氣密性等 不能滿足《民用建筑節能設計標準》(采暖居住建筑部分JGJ 26-95)的要求時,應進行 節能改造。旅館、招待所、托幼建筑、集體宿舍等屬公共采暖居住建筑,當其圍護結構的 保溫性能不能達到當地采暖住宅建筑相應的要求時,也應予以改造。

4.對墻體進行內、外保溫改造時,應優先選用外保溫技術。墻體改造前必須進行設計計算,主要內容包括:外墻平均傳熱系數的計算;所用保溫材料的厚度計算;墻體改造的構造措施及節點設計。


提高建筑外墻的保溫能力,主要是要提高墻體阻止熱量傳出的能力和防止在墻體表面 和內部產生凝結水的能力兩大方面。寒冷地區冬季室內溫度高于室外,熱量從高溫一側向 低溫一側傳遞。為了減少熱損失,可以從以下幾個方面采取措施。


(1)通過對材料的選擇,提高外墻保溫能力以減少熱損失。


第一,增加外墻厚度,使傳熱過程延緩,達到保溫目的。以北方地區磚墻為例,因保溫要求,一般可由一磚墻增加到一磚半墻。第二,選用孔隙率高、重量輕的材料做外墻, 如加氣混凝土等。這些材料導熱系數小,保溫效果好,但是強度不高,不能承受較大的荷 載,一般用于框架填充墻等。第三,采用多種材料的組合墻,形成保溫構造系統解決保溫 和承重雙重問題。外貼保溫材料,以布置在國護結構靠低溫的一側為好,而將外觀密度 大,其蓄熱系數也大的材料布置在靠高溫的一側為佳。外墻保溫系統根據保溫材料與承重 材料的位置關系,有外墻外保溫、外墻內保溫和夾芯保溫幾種方式,目前應用較多的保溫 材料為EPS(模塑聚苯乙烯泡沫塑料)板或顆粒,此外,巖棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土 等也是可供選擇的保溫材料。


(2)防止外墻中出現凝結水。


人們為了避免采暖建筑熱損失,冬季通常是門窗緊閉,但生活用水及人的呼吸使室內 濕度增高,形成高溫高濕的室內環境。溫度越高,空氣中含的水蒸氣越多。當室內熱空氣 傳至外墻時,墻體內的溫度較低,蒸汽在墻內形成凝結水,水的導熱系數較大,因此就使 外墻的保溫能力明顯降低。為了避免這種情況產生,應在靠室內高溫一側,設置隔蒸汽 層,阻止水蒸氣進入墻體。隔蒸汽層常用卷材、防水涂料或薄膜等材料。


(3)防止外墻出現空氣滲透。



墻體材料一般都不夠密實,有很多微小的孔洞。墻體上設置的門窗等構件,因安裝不 嚴密或材料收縮等,會產生一些貫通性縫隙。由于這些孔洞和縫隙的存在,冬季室外風的 壓力使冷空氣從迎風墻面滲透到室內,而室內外有溫差,室內熱空氣從內墻滲透到室外, 所以風壓及熱壓使外墻出現了空氣滲透。為了防止外墻出現空氣滲透,一般采取以下措施:選擇密實度高的墻體材料,墻體內外加抹灰層,加強構件間的縫隙處理等。


(4)采用具有復合空腔構造的外墻形式,使墻體根據需要具有熱工調節性能。 近年來在公共建筑中各種多層組合外墻以及利用太陽能的被動式太陽房集熱墻等逐步有了運用,此外,還可以利用遮陽、百葉和引導空氣流通的各種開口設置來強化外墻體系的熱工調節能力。

 
 
 
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