杜青
江西省商業(yè)建筑設計院 江西南昌 330026
摘要:文章主要談談建筑墻體的設計要點。
關鍵詞:建筑墻體;設計要點
引 言
建筑設計是建筑工程建設的基礎工作。為了滿足現(xiàn)代化人們對建筑工程的高要求,設計者在對建筑工程墻體結構進行設計的過程中,需以初紀元為基礎,在規(guī)定形狀的基礎上不斷創(chuàng)新,從而形成一個二維形狀。在對墻體結構設計進行研究的過程中,我們可以采用向量空間定位法進行分析,此時建筑墻體造型自動衍生,然后根據線性不等式組合而成一個凸空間,此時也就形成的新紀元。
1建筑墻體設計概述
1.1建筑墻體設計含義
所謂建筑墻體設計也就是設計者實現(xiàn)對建筑墻體結構的特征進行分析,然后采取有效的設計方法使墻體達到獨特新穎的目的,從而獲得業(yè)主與用戶較高的滿意度。
1.2 初始元的設計方法
首先我們需要將建筑工程中的初始元元件當做一個二維形狀,然后按照某少數部分的線性不等式組合成一個凸空間,這也就存在多個建筑物墻體造型。在實際設計工作中,設計者一般會對墻體造型中的某一部分元件進行分解,并重新組合,這也就可以提高元件的多樣性功能。但是設計者還需要清楚的知道,如果在分解過程中出現(xiàn)了問題,那么我們可以采用對角線平分的方法進行分解,這樣才能夠達到理想的效果,并且設計者還必須要保證分解過后的元件具有有效性特點。
1.3定義空間關系
1.3.1在墻體設計過程中采取手動設置方式
比如某工程在墻體設計過程中,設計者首先設定兩個整數m1和m2;其次對這兩個整數進行分析,通過隨機變化,從而產生兩個參數:a1、a2;再次對這兩個整數進行優(yōu)化設置,從而保證墻體造型設計的合理性,在整個過程中,兩個整數在產生兩個參數的過程中,必定會產生一定的距離,這就會導致其空間關系存在明顯的不同?;趬w結構設計具有復雜性特點,此時我們需要對這些不同的空間關系進行連接。
1.3.2在墻體設計過程中采取計算機隨機設置方式
在采用計算機隨機設置方式的過程中,計算機一般都會根據空間關系的定義與連接來選擇兩個三元多面體,并采用向量空間定位法對這兩個三元多面體進行判斷,另外,我們還需要采用三維空間關系的線性不等式來了解這一凸空間是否存在連接的關系,如果出現(xiàn)相交,那么建筑墻體在設計過程中設計者將線性不等式應用在了其中,而如果不存在相交,那么設計者在對墻體結構進行設計的過程中并沒有將向量空間定位判斷方法應用在其中。
2建筑墻體結構設計要點分析
2.1建筑外墻設計要點
外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁巖陶?;炷量招钠鰤K;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。
建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。
對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:①抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。②不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。③不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋。④墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據測定,高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。
國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內填入高效保溫材料,墻體傳熱系數K=01209~1100W/m2 k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數K=0.25~0.28W/m2 k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
2.2 墻體設計要滿足強度和穩(wěn)定性要求
墻體的強度與墻體所用材料、墻體的厚度及構造和施工方式有關。墻體的穩(wěn)定性則與墻的長度、高度和厚度有關,一般應通過控制墻體的高厚比來保證墻體的穩(wěn)定性,同時可通過加設墻垛、壁柱、圈梁、構造柱及拉結鋼筋等措施增加其穩(wěn)定性。
2.3 墻體設計要滿足熱工要求
建筑物的構造應與所在地區(qū)的氣候條件相適應。在嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū),墻體應具有良好的保溫性能,滿足在采暖期減少室內熱量散失、降低能耗、防止墻體表面和內部產生凝結水的要求。在南方炎熱地區(qū),要求外墻具有良好的隔熱能力,以阻隔太陽輻射熱傳人室內,同時適當兼顧冬季保溫。溫暖地區(qū)的房屋則應兼顧冬季保溫和夏季隔熱。
2.4墻體設計保溫要求的滿足
第一,增加墻體厚度,使傳熱過程緩慢,從而提高墻體保溫能力。但是墻體加厚,會增加墻體材料用量和結構自重,占用建筑面積。例如,我國北方地區(qū)曾將低層或多層住宅的實心黏土磚墻做到了370mm或490mm的厚度,這是一種不經濟、不實用的做法。
第二,選擇孔隙率高、熱導率小的材料,如泡沫混凝土、加氣混凝土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦棉、木絲板、稻殼等來構成墻體,如加氣混凝土砌塊墻、陶粒混凝土砌塊墻等。但這些墻體強度不高,不能承受較大的荷載,一般用于框架填充墻。
第三,采用復合保溫墻體,解決保溫和承重雙重問題,有利于建筑節(jié)能,但增加了施工難度和工程造價。
在復合墻體中,由于保溫材料所處的相對位置不同,又有外保溫復合墻體、內保溫復合墻體及夾芯保溫復合墻體之分。
保溫層在室內一側,這種保溫構造,不存在雨水滲入保溫材料的危險,對保溫面層要求不高。但室溫對外界的氣溫變化的反應比較靈敏,室溫波動較大。一般適用于間歇使用的房間,如體育館、影劇院、人工氣候室等。
保溫層在室外一側,這種保溫構造,由于在保溫節(jié)能和經濟性方面的優(yōu)越性而受到廣泛的推廣和應用。這種做法能提高墻體的耐久性、房間的熱穩(wěn)定性能;節(jié)省保溫材料,降低建筑造價;但對保溫材料的要求較高,要求不受雨水沖刷也不受大氣污染的影響,所以在保溫材料外表面需覆蓋一層防水層或飾面。適用于經常使用的房間。
保溫材料放置在墻體中間,對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。但要求保溫層兩側墻體之間需有連接件連接,構造較復雜,且對室外墻體的防滲性能要求較高;否則,雨水滲入保溫層中,潮氣很難散發(fā)出去而影響保溫效果。
參考文獻:
[1]林木清.建筑墻體設計問題探究.江蘇建筑[J]2014(06)
[2]黃明翔.淺析建筑墻體的設計要點.[J]建筑結構設計.2013(08)