住宅局部设计
工程木在住宅中的应用
在住宅结构中,工程木木制品可以广泛应用于楼面、屋顶、墙体、基础。在北美地区,90%的住宅均为木结构,其中绝大多数均使用了工程木制品。
楼面结构
Sturd-I-Floor楼面系统是按跨度分等的APA专利产品,专为地毯和地垫楼面单层系统铺装而设计。该产品价格低廉,且综合了毛地板与垫层的性能优点,深受消费者好评。APA的Sturd-I-Floor地板产品满足APA PRP-108性能标准与推荐性标准PS1/PS2中的相关要求。胶合板式APA Sturd-I-Floor作为垫层时满足PS1标准中关于垫层的相关要求,除满足垫层的相关要求外,Sturd-I-Floor产品本身还具有跨度分等标识(薄垫层则无此跨度分等标识)。每块Sturd-I-Floor地板产品上都标识了具体的应用跨度等级或搁栅中心间距,易于识别且应用方便。Sturd-I-Floor地板有406、508、609.6、812.8和1219mm跨度的产品可供选择。实际应用中,地板具有2个以上的连续多跨度,支承点沿地板长度方向排布。
屋顶设计
胶合板和定向刨花板(OSB)用于屋面板,从简单的单一家庭住宅到大型商业建筑系统。普通屋面板的应用和安装建议列在了相关的出版物里面。屋面板正确安装,将确保最佳性能,有助于减少投诉和回调。有关大型预制屋面系统的相关信息,请参阅商业建筑应用部分。
当今讲究成本效益的房屋设计广泛使用工程木材产品,用于地板、墙体及屋顶系统的建造,使整个建筑体系不仅性能高,而且节约资源,数十年来,工程木材产品的结构优势使其成为有效、耐久的建筑材料,但是,施工不当仍会使水汽进入建筑的外层,导致霉菌和腐蚀等问题。虽然雨水及融雪等外界因素对建筑物产生的潮湿威胁最大,但来自于洗澡间及洗衣间的蒸汽等内在水汽来源在建筑设计时亦需考虑。
对水汽积聚的最佳解决方案是采用良好的施工手段并保持恰当的通风,从而阻止水汽的产生。美国胶合板协会“Build A Better Home"项目旨在为建筑商和房屋拥有者提供建筑指南,以帮助他们了解如何保护其住房不受水汽渗透的损害。建筑物外层最主要的结构包括屋顶、墙体及基础。本册建筑指南讲解屋顶设计的细节。雨水是建筑结构内部及其周围有害水汽的最大来源,而屋顶则是抵御其侵入的第一道防线,屋顶的整体设计与施工时的细部处理均是防潮渗透建筑设计中的重要因素。尺寸适当的屋顶遮沿保护房屋的侧墙不受雨水的渗漏(唯有侧风雨的袭击除外),设计良好的排水槽则可将雨水排离地基。
胶合梁创建大型开放空间
胶合木具有比同等尺寸木材更大的强度和刚度。同等重量,其强度比钢材强。这意味着胶合梁可以用作中间需要最小支撑的长跨度梁。胶合梁用在屋顶,给建筑设计师创造了不需要中间支撑的大型的灵活的开放空间。
墙体设计
避免水分渗入墙体
墙体是建筑物抵抗环境侵袭不可或缺的一部分,墙体设计和结构的细部处理对于防止损害性水分的积聚至关重要,无论潮湿源自建筑物的外部还是内部。
美国胶合木协会的“Build A Better Home"项目旨在为建筑和房屋拥有者提供建筑指南,帮助他们了解如何保护其住房不受水分渗透的损害,建筑物的外层主要由屋顶、墙体及地基等几个主要元素构成。
水是如何渗入木质墙体结构的
造成建筑损害的最主要原因是水通过建筑结构的外层渗入其中。水分渗透的原因包括以下几种:
防雨板设计不当
耐风雨隔层材料的安装不当
墙体接合和贯穿部分设计不佳或施工不当
木质结构能够吸收、散步和消散少量水分,尤其是间歇性的水汽。当设计或施工出现错误,使得水分以超过墙体能够对其进行吸收和排除的速度进入墙体空隙时,问题便会出现。以下步骤可防止过多的水分渗入墙体空隙。
用防雨板防止水分渗漏
防雨板以薄薄的防腐蚀材料制成,通常与其他建筑手段合用,来防止墙体接合处、窗和门的开口处以及贯穿部位的水分渗漏。防雨板通常以镀锌的钢、铜、铝、铅或乙烯塑料材料制成。作为小的墙体贯穿结构,例如排气孔等,通常采用定制的防雨板来代替普通防雨板,以适合其不规则形状的要求。
防雨板导引水分从建筑结构内部流向墙体外表面之外,防雨板的上缘从耐风雨隔层下面穿过;防雨板的上层遮住其下层,且防雨板的下缘总是与墙体耐风雨隔层的上表面想重叠,这使得防雨板成为一整套防御风雨侵袭系统的一部分,该系统不断地将水分从建筑结构的内部导引向下,向外流出。
基础
工字梁提供一致的、高质量的楼盖体系APA性能分等工字梁是一些设计者和建造者想要为客户提供高品质的地板系统的理想选择。它们为大多数住宅应用提供了一致的性能。它们可以跨越长距离,尺寸稳定,重量轻,且易于处理,因此它们更易于安装,具有更大的设计灵活性。
工字梁防火组件
一些国家和司法管辖区已经更新了有关地面系统的要求。美国的2012和2015版国际住宅规范(IRC)均包含了不使用住宅喷头时提高地板系统的防火性能的要求。例如,IRC要求所有住宅的底层组件,除了少数外,均需有防火组件。这里有几种不同的方式满足IRC的规定。
基础设计中的基本注意事项
在基础构件的过程中,注意细部的处理将防止破坏性水汽的积聚以及空气的渗漏,而且也易于保持地板及架空层的干燥,以下是几条重要的原则:
1. 即使在地下,水也是向低处流动的。
2. 水如果在墙体前蓄积,就会对墙体产生压力,增大渗漏的风险。
3. 自然地、未经加工的混凝土、砂浆及砌块均有气孔。
4. 即使建造良好的混凝土墙体也会有开裂——哪怕是只能在显微镜下看到的小裂缝,因此应采取适当的措施来防止裂缝处渗水。
5. 防止水分渗漏永远比事后修补来得容易便宜。
胶合木地板横梁
防潮基础的施工步骤
为建筑物夯造一个牢固的、能够防水和控制湿度的基础,建筑细节至关重要,基础的维修通常很困难而且昂贵,所以,一开始便正确地修建一个好的基础非常重要,玫瑰胶合板协会的"Build A Better Home"项目旨在为建筑商和房屋拥有者提供建筑指南,以帮助他们了解如何保护其住房不受水汽渗透的损害,建筑物外层的主要组成部分包括屋顶、墙体及基础。
新建筑的水汽来源
水对地面、架空层及地下室的侵蚀一般有以下几种原因。
1. 地面流动的雨水或从屋顶排下的雨水可能流入基础侧面,并进而流入架空层或地下室。
2. 雨水渗入地面并通过昵图流至房屋下面。
3. 房屋下面有时会出现天然水。这种情况可能仅会季节性地出现。
4. 地下水位会随季节变迁而生姜。有时,地下水位会一直升至地表。
5. 地面或基础的地下水可能在毛细作用下通过昵图缝隙向上吸,造成地下室、架空层及地板的潮湿。在细软的昵图或黏土中,这种毛细作用带来的水位上升可高出地下水位线达2.44米。
6. 新灌注的混凝土在几周甚至几个月内摸起来通常都是潮湿的。这是因为新的混凝土中含有超量的水分,水分蒸发时就会产生潮湿现象,这种潮湿状态不会维持较长的时间。
7. 在建筑过程中,由于园艺美化、房屋改造或只是时间点流逝,现有的基础排水(周围排水)系统会被泥土或树根等堵塞、压碎、毁坏会断开,因排水不利而聚焦的水流会造成潮湿,甚至水淹。
通常需要考虑的问题及防护性措施
以下阐述的施工方法将最大限度地减少很多基础建设中的水分侵蚀问题,虽然这些措施在商用建筑中经常使用,但在民用建筑方面却常被省略,除了遵循以下防护性措施之外,最好向工程师咨询,以保证正确地设计并建造基础。在某些情况下,我们也建议进行地质调查。
确认膨胀土壤及其设计方式
膨胀土壤属于黏土,它的每一个细小颗粒均能吸收水汽,在这一过程中,它以巨大的张力进行膨胀,其力度几乎可以使最为坚固的墙面及地板出现裂缝或坍塌,地下室墙体出现了裂缝,除增加了结构损坏的潜在风险外,也为水分的入侵提供了更直接的途径。
膨胀土壤通常会被清除,并以一种遇潮湿不膨胀的、由土壤或碎石混合而成的填土代替,在膨胀土壤上建筑时,杜绝雨水或地下水侵入基脚或水泥地面板之下便显得更为重要。
安装基脚排水管
基脚排水管是基础最重要的特征之一,各种基础都建有类似的排系统,基脚排水管应安装于基础的四周,水应排入房屋下坡的适当位置,如枯井或排雨系统。
(在土壤、邻近建筑或由于地面抬高而无法就势自然排水的地方,一定要设有污水池,将水泵入排雨管道,可能需要请一位有执照的管道工来将其连接至排雨管。)
基脚排水管的安装步骤如下:
1. 在坑底放置土工(过滤)布。
2. 覆盖上一层10.0cm厚的、大小一致、清洁的、直径19mm的碎石或砾石。
3. 如果土壤为黏土,则在砾石上放置最小直径为10.0cm、有穿孔的排水管,如果土壤为沙土,而且有大量的水需要导引,则使用直径为15cm、有穿孔的排水管,将穿孔朝下放置,排水管可沿基脚水平放置。
4. 在基脚排水管离开房屋周边的地方,酱油穿孔的基脚排水管连接到一段与其直径相同的无穿孔排水管上,并将其延伸至下坡地界,远离房屋,接到枯井、雨水排放系统或其他合适的位置,以进行地上排水。
5. 用15cm厚的清洁砾石覆盖有穿孔的排水管,并用土工布盖在砾石上面。