1、墻體應滿足的幾點要求一、結構要求結構要求結構要求主要表現在強度和穩定性兩個方面。1.強度：磚墻的強度多采用驗算的方法進行。磚墻的強度實質上是磚砌體的抗壓強度，它取決于磚 和砂漿的材料強度等級。砌體結構設計規范(GBJ 388)中規定，磚的材料強度等級有MU30(300kg/cm2)、MU25(250kg/cm2)、MU20(200kg/cm2)、MU15(150kg/cm2)、MU10(100kg/cm2) 和 MU7.5(75kg/cm2)。砌筑砂漿的強度等級有 M15(150kg/cm2)、M10(100kg/cm2)、 M7.5(75kg/cm2)、 M5(50kg/cm2)、M2.5(

2、25kg/cm2)、M1(10kg/cm2)和 M0.4(4kg/cm2),磚砌體的抗壓強度設計值詳見表 3-1。磚砌體的抗壓強度設計值表3-1核的強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M5M2.5M1M0.40MU304. 163. 453. 102.742. 392. 171. 581.22MU253. 803. 152.832.502.181.981.451.11MU203.402.822.532.241.951.771.291.00MU152.942.442.191.941.691.541.120.86MU102.401.991.791.381.260.910.70MU7.

3、5一1.731.551.581.191.090.730.611.37受壓構件的承載力可按下式計算:N< 4 , f A式中N 荷載設計值產生的軸向力；4高厚比B和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響系數；f砌體抗壓強度設計值；A 截面面積，對各類砌體均按毛截面計算。通過上式可以看出，提高受壓構件的承載力的方法有兩種：(1)加大截面面積或加大墻厚。這種方法雖可取，但不一定經常采用。工程實踐表明，240mm厚的磚墻是可以保證20m高(相當于住宅六層)的承載要求的。(2)提高砌體抗壓強度的設計值。這種方法主要采用同一墻體厚度，在不同部位通過改變磚和砂漿強 度等級來達到承載要求。2.穩定性：磚

4、墻的穩定性一般采取驗算高厚比的方法進行。其公式為:式中H0墻、柱的計算高度；h墻厚或矩形柱與H0相對應的邊長；1非承重墻允許高厚比的修正系數；必一一有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數；表3-2固一一墻、柱的允許高厚比，其數值詳見表 3-2 c 墻、柱的允許高厚比B 值砂漿強度等級墻柱M0.41612M12014M2.52215M52416> M7。52617從上式中，可以看出，砂漿強度等級愈高，則允許高厚比值愈大。提高磚墻穩定性可以降低墻、柱 高度或加大墻厚、加大柱子斷面。二、保溫要求保溫要求墻體的保溫因素，主要表現在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。

5、在建筑物理學上屬于建筑熱工設計部分。一般應以民用建筑熱工設計規范(GB50176 93) 為準，這里介紹一些基本知識。1 .建筑熱工設計分區及要求目前，全國劃分為五個建筑熱工設計分區。(1)嚴寒地區：累年最冷月平均溫度低于或等于-10C的地區，如黑龍江和內蒙古的大部分地區。這個地區應加強建筑物的防寒措施，不考慮夏季防熱。(2)寒冷地區：累年最冷月平均溫度高于-10C、小于或等于0c的地區，如東北地區的吉林、遼寧， 華北地區的山西、河北、北京、天津及內蒙古的部分地區。這個地區應以滿足冬季保溫設計要求為主， 適當兼顧夏季防熱。(3)夏熱冬冷地區：最冷月平均溫度為 010C,最熱月平均溫度為2530

6、C。如陜西、安徽、江蘇 南部、廣西、廣東、福建北部地區。這個地區必須滿足夏季防熱要求，適當兼顧冬季保溫。(4)夏熱冬暖地區：最冷月平均溫度高于 10C,最熱月平均溫度為2529C。如廣東、廣西、福建 南部地區和海南省。這個地區必須充分滿足夏季防熱要求，一般不考慮冬季保溫。(5)溫和地區：最冷月平均溫度為 013C,最熱月平均溫度為1823C。如云南全省和四川、貴州 的部分地區。這個地區的部分地區應考慮冬季保溫，一般不考慮夏季防熱。2 .冬季保溫設計要求(1)建筑物宜設在避風、向陽地段，盡量爭取主要房間有較多日照。(2)建筑物的外表面積與其包圍的體積之比(體型系數)應盡可能地小。平、立面不宜出現

7、過多的凹凸 面。(3)室溫要求相近的房間宜集中布置。(4)嚴寒地區居住建筑不應設冷外廊和開敞式樓梯間；公共建筑主入口處應設置轉門、 熱風幕等避風設施。寒冷地區居住建筑和公共建筑宜設置門斗。(5)嚴寒和寒冷地區北向窗戶的面積應予控制，其它朝向的窗戶面積不宜過大。 應盡量減少窗戶縫隙長度，并加強窗戶的密閉性。(6)嚴寒和寒冷地區的外墻和屋頂應進行保溫驗算，保證不低于所在地區要求的總熱阻值。(7)熱橋部分(主要傳熱渠道)通過保溫驗算，并作適當的保溫處理。3 .夏季防熱設計要求(1)建筑物的夏季防熱應采取環境綠化、自然通風、建筑遮陽和圍護結構隔熱等綜合性措施。(2)建筑物的總體布置，單體的平、剖面設計

8、和門窗的設置，應有利于自然通風，并盡量避免主要使 用房間受東、西日曬。(3)南向房間可利用上層陽臺、凹廊、外廊等達到遮陽目的。東、西向房間可適當采用固定式或活動 式遮陽設施。(4)屋頂、東、西外墻的內表面溫度應通過驗算，保證滿足隔熱設計標準要求。(5)為防止潮霉季節地面泛潮，底層地面宜采用架空做法。地面面層宜選用微孔吸聲材料。4 .傳熱系數與熱阻眾所周知，熱量通常由圍護結構的高溫一側向低溫一側傳遞。散熱量的多少與圍護結構的傳熱面積、傳熱時間、內表面與外表面的溫度差有關。一般可按下式求出散熱量。Q= K( T-tir w) F Z式中Q圍護結構傳出熱量(kW)；K圍護結構的傳熱系數(kW/m2-

9、K)；Tfl-圍護結構內表面溫度(°C)； TW-圍護結構外表面溫度(。C)；F 圍護結構的面積(m2);Z傳熱的時間(h)。(1)傳熱系數傳熱系數K,表示圍護結構的不同厚度、不同材料的傳熱性能。總傳熱系數K0由吸熱、傳熱和放熱三個系數組成，其數值為三個系數之和。這三個系數中的吸熱系數和放熱系數為常數、傳熱系數與 材料的導熱系數 人成正比，與材料的厚度 6成反比，即K=入法 其中 入值與材料的密度和孔 隙率有關。密度大的材料，導熱系數也大，如磚砌體的導熱系數為0.81(W/mK)鋼筋混凝土的導熱系數為1.74(W/mK)?？紫堵蚀蟮牟牧?，導熱系數則小，如加 氣混凝土導熱系數為0.22

10、(W/m K),膨脹珍珠巖的導熱系數為0.07(W/m K)。導 熱系數在0.23及以下的材料叫保溫材料。傳熱系數愈小，則圍護結構的保溫能 力愈強。（2）熱阻傳熱阻R,表示圍護結構阻止熱流彳播的能力?？倐鳠嶙鑂0由吸熱阻（內表面換熱阻）Ri、傳熱阻R和放熱阻（外表面換熱阻）Re三部分組成。其中Ri和Re為常數，R與材料的導熱系數 人成反比，與圍護結構的厚度6成正比，即。熱阻值愈大，則圍護結構的保溫能力愈強。5 .熱阻的計算（1）單一材料層的熱阻多層圍護結構的熱阻R= R1+R2+ Rn（3）圍護結構總熱阻R0=Ri+R+Re式中R材料層的熱阻（m2 K/W）;8-材料層的厚度（m）；k材料的導

11、熱系數（W/m K）；R0圍護結構的總熱阻（m2 K/W）;Ri 內表面的換熱阻（m2K/W）,墻面、地面、頂棚 Ri = 0.11；Re外表面的換熱阻（m2 K/W）,與室外空氣直接接觸的表面 Re=0.04。 【例11某外墻厚為365mm,內側抹有20mm厚石灰砂漿，求此墻的實有熱阻? 【解】根據公式 R0=Ri+R+Re其中R由兩部分組成，即R=R1 + R2o Ri的常數，其數值為0.11, Re也是常數，其數值為0.04,石灰砂漿的導熱系數 k0.81,磚砌體的導熱系數 k0.81（以上數字均由民用建筑熱工設計規程（JGJ24 86）附錄三中查出）。這樣，將這些數字代入公式。R0 =

12、 0.11+0.025+0.45+0.04= 0.625m2 K/W【例2】某外墻厚為240mm,內側抹有20mm厚石灰砂漿，求此墻的實有熱阻?！窘狻扛鶕?R0=Ri + R+Re將有關數值代入：R0 = 0.11+0.02/0.81+0.24/0.81+0.04= 0.11+0.025+0.296+0.04 = 0.471m2 K/W6 .圍護結構的最小總熱阻值圍護結構的最小總熱阻值由下式確定:式中R0, min 圍護結構最小總熱阻值（m2 K/W）；ti 冬季室內計算溫度（C ）, 一般居住建筑ti = 18,托幼建筑ti = 20 C ;te圍護結構冬季室外計算溫度，如北京冬季室外計

13、算溫度按圍護結構的熱惰性指標D分為四種類型。見表3-3o其他城市的te值，可由規范附表中查得：n修正系數，外墻、平屋頂 n=1,坡屋頂n=0.9；Ri圍護結構內表面換熱阻（m2K/W）；At室內空氣與圍護結構內表面之間的允許溫度差（C）。居住建筑、幼兒園外墻為 6,平屋頂為4,公共建筑為7?！纠?】求北京地區職工住宅外墻的最小熱阻值?！窘狻肯燃俣ò磏型取值，te=-12o把有關數值代入公式：再假定按I型取值，te= 9 c把有關數值代入公式：7 .圍護結構厚度的計算計算圍護結構的厚度，必須確定以下兩個基本數據：（1）圍護結構的最小總熱阻值 R0, min。（2）圍護結構所用材料的導熱系數人值及

14、所求厚度以外的其它熱阻值 R- Rxo求出厚度以外，還要根據下列公式校核假定熱惰性是否合理。多層圍護結構熱惰性D值的計算公式為：D = R1S1 + R2S 2 + RnSn式中 R材料的熱阻（m2 K/W）;S材料的蓄熱系數（W/（m2 K）。【例4】北京地區職工住宅，圍護結構墻體采用磚墻，內側抹有20mm厚的石灰砂漿，試求此墻的最小厚度。從例3中可知R0, min的數值。按 n 型取值時，R0, min = 0.55m2 K/W；按 I型取值時， R0, min = 0.495m2 K/W。從例1中可知R0Rx的數值。R0=Ri+Rt+Rx+Re,其中除 Rx為未知數外，其他均為已知，即R

15、0= 0.11+0.025+Rx+0.04,將Rx移至等號左邊，R0 Rx= 0.11+0.025+0.04= 0.175m2 K/W。令R0, min = R0即可求出所需墻體厚度，（墻體的 仁0.81）。選用n型試算：R0, min = R0 將有關數值代入即 0.55= 0.11+0.025+Rx+0.04 移項后可得 Rx= 0.55-0.11-0.025-0.040.375m2 K/W,再根據的關系，代入有關數據，求出墻厚，即0.375=»0.81移項后求出 -0.375X0.81 = 0.304m。再用I型試算。R0, min = R0-0.495-0.11-0.025-

16、0.04= Rx= 0.32m2 K/W代入有關數據后 6 "0.32 0.81 = 0.259m。經過兩次試算，我們可以看出，北京地區住宅外墻的厚度必須大于或等于0.259m,也就是說采用240mm墻厚是不夠的。通過兩次試算，得出兩個厚度，到底哪一個厚度更合適呢？這要通過校核熱惰性來決定。當采用0.304m時，熱惰性當采用0.259m時，熱惰性（其中磚墻S= 10.53,石灰砂漿S= 11.26均從規范中查出）分析：當采用I型設計時，墻厚為 0.259m,熱惰性D = 3.65（表3-6中規定D應大于6）;按n型設 計時，墻厚為0.304m,熱惰性D= 4.23（表3-6中規定D在

17、4.16.0之間）。不難看出，選用n型設計 是合理的。但考慮到墻厚必須符合磚的尺寸，因而北京地區住宅外墻的厚度應采用一磚半厚（365mm）。8 .窗子面積和層數的決定在圍護結構上開窗面積不易過大，否則，熱損失將會很大。窗子和陽臺門的總熱阻應符合表3-4的規定。嚴寒地區各向窗子，R0必須大于或等于0.307m2 K/W,因而必須采用雙層木窗或雙層鋼窗。寒冷地區除北向窗外，R0必須大于或等于0.156m2K/W（單層鋼窗或單層木窗），北向窗R0必須大 于或等于0.307m2 K/W（雙層鋼窗或雙層木窗）。居住建筑各朝向的窗墻面積比，應符合以下規定：北向不大于0.25;東、西向不大于0.30;南向不

18、大于0.35。窗子的氣密性必須良好，一般在兩側空氣壓差為10Pa的情況下，窗子的空氣滲透量，低層和多層為V4.0m3/m-,h在高層和中高層為 v2.5m3/m若達不到要求時，應加強氣密措施。9 .圍護結構的蒸汽滲透圍護結構在內表面或外表面產生凝結水現象是由于水蒸汽滲透遇冷后而產生的。由于冬季室內空氣溫度和絕對濕度都比室外高，因此，在圍護結構的兩側存在著水蒸汽分壓力差。水蒸汽分子由壓力高的一側向壓力低的一側擴散，這種現象叫蒸汽滲透。材料遇水后，導熱系數增大，保溫能力會大大降低。為避免凝結水的產生，一般采取控制室內相對 濕度和提高圍護結構熱阻的辦法解決。室內相對濕度 是空氣的水蒸汽分壓力與最大水蒸汽分壓力的比值。一般以30%40%為極限，住宅建筑的相對濕度以40%50%為佳。10 .圍護結構的保溫構造為了滿足墻體的保溫要求，在寒冷地區外墻的厚度與做法應由熱工計算確定。采用單一材料的墻體，其厚度應由計算確定，并按模數統一尺寸。為減輕墻體自重，可以采用夾心墻體，帶有空氣間層的墻體及外貼保溫材料的做法。值得注意的是，外貼保溫材料，以布置在圍護結構靠低溫的一