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房屋建筑的主要构造包括基础、主体结构、装饰装修(地面、门窗、抹灰、饰面板、涂饰等)、建筑屋面、建筑给水排水及采暖、建筑电气、智能建筑、通风与空调、电梯等分部,如图1-1所示。在这些构造中与防水密切相关的是基础、主体结构的墙、装饰装修的地面、门窗和建筑屋面工程。
基础位于主体结构的下端,直接与主体结构相连接,于地基之上,一般处于地下。基础的作用是承受建筑物的全部荷载,并均匀地传递给地基。基础的形式有:条形基础、独立基础、桩基础和平板式、筏式与箱式基础。基础由于所处位置和工作环境的关系,经常受到地下水、地表水的侵蚀,一般都要求进行防水设计,基础(地下工程)的变形缝、施工缝、诱导缝、后浇带、穿墙管、预埋件、预埋通道接头、桩头等细部构造,应加强防水措施。
墙是主体结构的重要组成部分。墙有外墙、内墙之分。外墙是房屋建筑的围护结构,要有一定的坚固性,并能抵御和隔绝自然界风、雨、雪的侵袭,具有防盗、隔声、隔热、防寒的功能。内墙则是将建筑物分隔成具有不同功能的房间和走廊。墙分承重墙和非承重墙。承重墙将上部荷载传递给下部结构,非承重墙主要起围护作用和分隔作用。
图1-1 房屋的组成
墙体材料很多,目前应用的墙体材料主要有砖、石、混凝土小型空心砌块、加气混凝土砌块、轻质高强墙板、现浇钢筋混凝土、压型金属保温墙板等。
柱是框架结构建筑中的承重构件,常用普通黏土砖、钢筋混凝土和型钢制成。
变形缝为伸缩缝、沉降缝、防震缝的总称。变形缝将建筑物分成几个相对独立的部分,使各部分能相对自由变形,而不致影响整个建筑物。
(1)伸缩缝。伸缩缝是为了防止因气候变化而引起建筑物的热胀冷缩,并可能造成损坏而人为设置的将建筑物主体结构断开的缝隙。伸缩缝在建筑物的基础部分不断开,其余上部结构全断开。变形缝的宽度一般为20~30mm,在砖混结构中每60m设置一条,在现浇混凝土结构中每50m设置一道。墙缝或地面缝中填沥青油麻,并用金属或塑料板封盖;屋面上的伸缩缝做法将在屋面防水工程施工中详述。
(2)沉降缝。当建筑物的相邻部位高低不同,荷载相差较大或结构形式不同,以及两部位所处的地基承载力不同时,建筑物会产生不均匀沉降。为了防止相邻部位因沉降不均匀而造成建筑物断裂,必须设置沉降缝,使各自能自由沉降。沉降缝的基础部位也是断开的。沉降缝的宽度与地基情况和建筑物的高度有关,一般都比伸缩缝要宽。缝的处理与伸缩缝基本相同。
(3)防震缝。在设计烈度为7度以上的地区,当建筑物立面高差较大,各建筑部分结构刚度有较大的变化,或荷载相差悬殊时要设置防震缝。防震缝沿建筑物全高设置,基础可以不设防震缝。防震缝的宽度由设计计算确定。防震缝的处理与伸缩缝基本相同。
建筑地面包括建筑物底层地面和楼层地面,并包含室外散水、明沟、踏步、台阶、坡道等。建筑地面一般应由面层、结合层、找平层、隔离层(防水层、防潮层)、找平层、垫层或楼板、基土(底层地面垫层下的土层)等结构层组成。
有防水要求的楼面工程,在铺设找平层前,应对立管、套管和地漏与楼板节点之间进行密封处理。厕浴间和有防水要求的建筑地面应铺设隔离层,其楼面结构层应用现浇水泥混凝土或整块预制钢筋混凝土板,其混凝土强度等级不应小于C20。地面结构层标高应结合房间内外标高差、坡度流向以及隔离层能裹住地漏等进行施工。面层铺设后不应出现倒坡泛水和地漏处渗漏。在水泥砂浆或混凝土找平层上铺涂防水材料隔离层时,找平层表面应洁净、干燥,并应涂刷基层处理剂。基层处理剂应采用与卷材性能配套的材料或采用类涂料的底子油。可以用沥青砂浆或沥青混凝土作找平层、隔离层和面层。当采用沥青砂浆或沥青混凝土作面层时,其配合比应由试验确定,面层的厚度应符合设计要求。
屋面处于建筑物的顶部,主要作用是防止雨(雪)水、防止紫外线进入室内和对房间进行保温、隔热。屋面有坡屋面(坡度大于10%的屋面)和平屋面之分。屋面的构造主要由结构层、找平层、保温层、隔汽层、防水层、保护层、通风隔热层等组成,如图1-2所示。由于建筑的需要,屋面上常设有落水口、出气孔、烟囱、人孔、天窗,还有的在屋面上安装设备,或作为游泳池、运动场、停机坪等使用,所以屋面结构是比较复杂的,防水要求也是很高的。
图1-2 屋面构造
(1)结构层。它的作用是承受房屋上面各层的荷载,同时承受风荷载、雨雪荷载和活荷载等,并将各种荷载传到下面的结构上去。屋面结构层有木质和钢筋混凝土等结构形式,以钢筋混凝土屋面板应用最多。钢筋混凝土屋面板不论是现场浇筑式还是预制装配式,均应采取措施避免产生裂缝,成为屋面的一道防水层。
(2)找平层。找平层是为保证结构层或保温层上表面光滑、平整、密实并具有一定强度而设置的,其作用是为隔汽层、保温层或防水层的铺设提供良好的基层条件,排水坡度应符合设计要求。找平层可采用水泥砂浆、细石混凝土,厚度根据基层和保温层的不同在15~35mm之间选定。水泥砂浆找平层宜掺微膨胀剂。找平层应设分格缝,缝宽宜为20mm,缝内嵌填密封材料;分格缝应留设在板的支承处,其纵横缝的最大间距为:采用水泥砂浆或细石混凝土找平层时,不宜大于6m,如图1-3所示。
图1-3 屋面分格缝的面层处理
(3)隔汽层。在我国北方(例如纬度40°以北地区)的屋面一般都做成保温屋面。当室内空气湿度大于75%,冬季室外温度较低时,室内空气中的湿气和屋面材料中的水分将在不透气的防水层下产生大量凝结水;夏季高温时将在防水层下产生大量水蒸气,就会造成防水层起鼓裂缝,防水层极易疲劳老化受到破坏。其他地区室内空气湿度常年大于80%时,也会出现上述情况。为了防止室内空气中的湿气凝结水现象或水蒸气现象的产生,一般在屋面结构层与保温层之间设置一道隔汽层。隔汽层可采用气密性好的单层卷材或防水涂料铺设。
(4)保温层。为了防止热天高温、冷天低温侵入室内,在屋面上用热导率低的材料设置的具有一定厚度的结构层。屋面保温层可采用松散材料保温层(例如膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等)、板状材料保温层(例如泡沫塑料板、微孔混凝土板、沥青膨胀蛭石板、沥青膨胀珍珠岩板等)或整体现浇(喷)保温层(例如沥青膨胀蛭石、沥青膨胀珍珠岩、硬质聚氨酯泡沫塑料)。保温层的厚度根据材料种类由设计计算决定。保温层应干燥,当保温层干燥有困难时,应采用排汽措施。
(5)防水层。防水层是屋面的重要组成部分,其作用是防止雨水、雪透过屋面进入建筑物内。坡屋面以构造防水为主,防水层防水为辅;平屋面以防水层防水为主;地下结构也以防水层防水为主。根据建筑物的类别、重要程度、使用功能要求不同,屋面防水分为两个等级,见表1-1所示。
表1-1 屋面防水等级和设防要求
常见的防水屋面有:卷材防水屋面、涂膜防水屋面、刚性防水屋面、瓦屋面(平瓦屋面、油毡瓦屋面、金属板材屋面)、隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面)。
(6)隔热层。隔热层可采用架空隔热板、蓄水隔热层、种植隔热层。架空隔热屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震区和振动较大的建筑物上使用,蓄水屋面的坡度不宜大于0.5%;种植屋面应有1%~3%的坡度,架空隔热屋面的坡度不宜大于5%;蓄水屋面、种植屋面的防水层应选择耐腐蚀、耐穿刺性能好的材料。
阳台与雨篷都是挑出墙面的构造,是房屋构造的组成部分。阳台底面标高应低于室内地面标高,防止雨水进入室内。阳台设排水管和地漏,以便将进入阳台的雨水等排出。
(1)楼梯是供楼层间上下交通使用的,由楼梯踏步、栏杆与扶手、平台组成。
(2)门是供人们出入房间而设的,窗的主要作用是采光和通风,并有一定的装饰作用。
(1)天窗架。在单层工业厂房中,为了满足天然采光和自然通风的要求,在屋顶上要设置天窗,如图1-4所示。常见的天窗有矩形天窗、锯齿形天窗和平天窗。天窗架是天窗的承重结构,它直接支承在屋架上。
图1-4 矩形天窗构造图
(2)屋面板。屋面板有多种形式,最常见的为大型钢筋混凝土屋面板,面积大,刚性好。