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第一节 房屋结构基本知识一、建筑结构定义无论是简单的建筑物，还是功能复杂的高楼大厦，一般都包含基础、墙体、柱、梁、楼板、屋盖等结构构件。这些结构构件组成房屋的骨架，形成结构的整体，承受各种外部作用，如荷载、温度变化、不均匀沉降等，这种建筑物的结构整体称为建筑结构。建筑物应该具有两个方面的特质，一是它的内在特质，即安全性、实用性、耐久性；二是它的外在特质，即使用性和美学要求。前者取决于结构，后者取决于建筑。结构是建筑物的基本组成部分，是建筑物赖以存在的物质基础，在一定意义上，结构支配着建筑。因为任何建筑物都要耗用大量的材料和劳动力来建造，建筑物首先必须抵抗（或承受）各种外界和内部的作用（如重力、风力、地震等），合理地选择结构材料和结构型式，既可满足使用要求，又可满足美学原则。二、建筑结构的基本要求（一）平衡平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动，力的平衡条件总能得到满足。从宏观上看，建筑物总应该是静止的。（二）稳定整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动。这种危险可能来自结构自身，如雨蓬的倾覆；也可能来自地基的不均匀沉降或地基土的滑移（滑坡），例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。（三）承载能力结构或结构的任何一部分在预计的荷载作用下必须安全可靠，具有足够的承载能力。（四）适用结构应当满足建筑物的使用目的，不应出现影响正常使用的过大变形、过宽的裂缝、局部损坏、振动等。（五）经济结构的经济性体现在多个方面。现代建筑的结构造价通常不超过建筑总造价的2030，因此所采用的结构应当使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价，而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响，还受施工方法、施工速度以及结构维护费用（如钢结构的防锈、木结构的防腐等）的影响。（六）美观美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求，尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此。综合上述结构基本要求，建筑结构的设计原则是“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。三、建筑结构的分类（一）按材料分类根据结构所用材料的不同，建筑结构可分为以下几类：1、砌体结构砌体结构是由砌块（砖、石和其它材料的砌体）及砂浆砌筑而成的结构。目前大量用于居住建筑和多层民用房屋（如旅馆、办公楼、商店、教学楼等）中，并以砖砌体的应用最为广泛。砌体结构的优点是砖、石、砂等材料具有就地取材、成本低，结构的耐久性和耐腐蚀性也很好。缺点是结构自重大、施工速度慢、现场作业量大及烧制砖要占用大量土地，不利于环境保护。2、混凝土结构混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构都是由钢筋和混凝土两种材料组成。钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构，除一般工业与民用建筑外，许多特种结构（如水塔、桥梁、水池、高烟囱等）也使用钢筋混凝土建造。混凝土结构具有节省钢材、就地取材（指占比例很大的砂、石料）、耐火耐久、可模性好（可按需要浇捣成各种形状）、整体性好的优点。缺点是自重较大、抗裂性较差等。3、钢结构钢结构是以钢材为主制作的结构，主要用于大跨度的建筑屋盖（如体育馆、剧院等）、桥梁、吊车吨位很大或跨度很大的工业厂房骨架和吊车梁，以及超高层建筑物的房屋骨架等。钢结构材料质量均匀、强度高，构件截面小、重量轻，可焊性好，制造工艺比较简单，便于工业化施工。缺点是钢材易腐蚀，耐火性较差，成本高等。4、木结构木结构是以木材为主制作的结构，但由于受自然条件的限制，我国木材相当缺乏，目前仅在山区、林区、人工景点和农村地区有一定的采用。木结构制作简单、自重轻、容易加工。缺点是木材易燃、易腐、易受虫蛀等。（二）按受力和构造特点分类根据结构的受力和构造特点，建筑结构可分为以下几种主要类型：1、混合结构混合结构的基础常采用砖、石、混凝土或灰土；墙体主要采用砖石或砌块；而楼板、屋盖多采用钢筋混凝土结构构件。由于其结构采用了多种材料混合建造，故称混合结构。在我国目前最常用的房屋结构是砖混结构，即墙体用红砖砌筑，基础用红砖或石料砌筑。建筑物竖向荷载由砖墙或现浇钢筋混凝土墙传递等。建筑结构墙体的厚度一般不少于180MM。混合结构的传力过程为：楼板-墙体-基础-地基。图2-1 混和结构外墙示意图混合结构的特点是建筑物竖向荷载主要由墙体承重，缺点是房间的跨度或开间相对小，相应墙体较多，平面布局有局限。但其相对建筑成本较低，所以目前这种结构形式广泛用于八层以下低层和多层民用建筑，特别是住宅中，是民用建筑中的一种常用结构形式，见图2-1。2、排架结构 排架结构主要承重体系是屋面横梁（屋面大梁或屋架）和柱。屋面横梁与柱的顶端铰接，柱的下端与钢筋混凝土基础固接，见图2-2。传力过程为：屋面横梁-柱-钢筋混凝土基础-地基。多用于工业厂房和大型仓库建筑中。图2-2 排架结构断面3、框架结构 框架结构由横梁和柱组成主要承重体系。横梁与柱为刚性连接，形成整体刚架；底层柱脚与基础固接。使用材料一般为钢筋混凝土和钢材两种。传力过程为：楼板-梁-柱-基础-地基。图2-3 框架结构（样图）它的特点是结构受力明确，使用布局灵活，抗震性强，广泛用于十五层以下写字楼、学校、厂房、商场等建筑中，现也常用于高档住宅中，见图2-3、图2-4。图2-4 框架结构断面图4、剪力墙结构纵横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙，剪力墙的高度往往从基础到屋顶，宽度可以是房屋的全宽。剪力墙与钢筋混凝土楼盖、屋盖的连接，形成剪力墙结构。它的特点是结构的整体刚性强，抗震性强，采用该种结构形式的建筑物的造价较高，施工工艺较复杂。多用于十五至三十层以下的高层住宅和写字楼建筑中，见图2-5。图2-5 剪力墙结构（样图）5、其它形式结构框架和剪力墙的有机结合可组成框架-剪力墙结构、框支剪力墙结构、框架筒体结构、筒中筒结构等。单层房屋中除排架结构外还有刚架结构，如门架式结构。使用材料可分别为钢筋混凝土、钢材，也可钢材与混凝土混合使用。此外，用于大跨度房屋的屋盖还有壳体结构、网架结构、悬锁结构，其适使用材料一般为钢材，见图2-6、2-7。图2-6 框桶结构（样图）图2-7 筒中筒结构（样图）四、建筑物结构的组成所有建筑物一般都由基础、墙体、柱、梁、楼板、屋盖等结构构件组成，由它们共同组成建筑物的骨架整体，以承受各种外力和内力作用。（一）基础基础是建筑物的重要组成部分，建筑物的全部荷载都要通过墙、柱传给基础。房屋中用于承担由墙体和柱传来荷载的地下结构部分就是基础。基础按按埋置深度分为浅基础和深基础，埋深5米内为浅基础，反之为深基础；按结构特点分独立基础、条形基础、联合基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等；按所用材料分三合土基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。（二）墙体1.墙按平面所处的位置不同有内、外墙之分。位于房屋四周的墙为外墙，其中位于房屋两端侧面的山墙，位于房屋内部的墙为内墙，沿短轴方向布置的墙是横墙，沿长轴方向布置的墙称纵墙；按结构受力情况不同，有承重墙和非承重墙，承重墙承受上部传来的荷载，非承重墙不承受外来荷载仅承受自身重量；按墙体所采用的材料和构造方式分为红砖墙、混凝土墙（钢筋混凝土墙）、砌块墙、组合墙等。2.墙体结构的几种布置方式：有横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重和部分框架承重等。（三）柱主要承受压力，传递竖向力。按材料有木柱、石柱、砖柱、混凝土柱、钢筋混凝土柱、钢柱；按形状有矩形柱、工字形柱双肢柱；按施工方式的不同分为现浇和预制两种。现浇即钢筋混凝土构件钢筋绑扎和支模完毕后当场浇注混凝土；预制即钢筋混凝土构件在工厂加工，然后运至工地现场装配。（四）梁和楼板梁按材料不同有木梁、钢筋混凝土梁和钢梁三种。板按材料不同有钢筋混凝土楼板、砖拱楼板和木楼板，后两种目前很少用，多数使用前一种。钢筋混凝土楼梁板按施工方式不同，现浇整体式、预制装配式和装配整体式三种。（五）屋盖即是顶层楼板，按形状有起脊（坡）屋盖、平屋盖等；按材料分为木结构、钢结构、钢筋混凝土结构三种。木结构屋盖主要形式为木屋架；钢结构屋盖主要形式为平面钢屋架、空间网架等；钢筋混凝土结构屋盖同钢筋混凝土楼板结构。五、建筑结构构造措施（一）圈梁在墙体内沿水平方向同一标高设置的封闭的钢筋混凝土梁和钢筋砖带就是圈梁。圈梁可以每层布置，也可隔层布置。圈梁可以增强房屋结构的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起不利的影响，如墙体开裂等。在洞口处圈梁尚可兼作过梁，即圈过梁。（二）构造柱图2-8 构造柱布置（详图）在混合结构的承重墙相交处自下而上沿建筑物高度构造设置的混凝土柱就是构造柱，构造柱在结构中无须计算，按规范要求设置，构造柱与圈梁连接，作用是进一步增加结构的整体性，见图2-8。（三）过梁 设置于门窗或其它洞口的顶部，以承受洞口顶面以上的砌体自重及一定范围的上层梁、板荷载。过梁有钢筋混凝土过梁、砖砌平拱和钢筋砖过梁，见图2-9。图2-9 过梁示意图（四）变形缝 按其用途可分为伸缩缝（即温度缝）、沉降缝和抗震缝。1、伸缩缝（即温度缝）。为避免建筑物因水平方向过长引起结构因温度变化而伸缩造成结构的开裂或损坏，而将地面结构沿长度方向在其中部某个部位横向设置一条自下而上的竖向缝隙，该缝隙将建筑物地面以上结构（自基础以上）一分为二，宽度一般为30-70mm。见图2-10。图2-10 温度缝（详图）2、沉降缝。将建筑物的结构自下而上（含基础）一分为二的缝隙，我们称为沉降缝。它的作用是为避免建筑物两侧因结构、高度、地基承载力的不同引起建筑物两侧沉降不同，从而造成建筑物整体结构的损坏。见图2-11。沉降缝的缝隙宽度一般为70150mm。见下图3-2-1-9图2-11 变形缝样图 3、抗震缝。也叫隔震缝，即隔离震动的缝，就是避免临近建筑物中产生的震动通过结构传到本建筑中。它的形式同沉降缝，主要区别是缝隙的宽度为150300mm。见图2-12。图2-12 沉降缝（样图）第二节 建筑材料基本知识一、建筑基本材料在土木建筑工程中，最基本的材料就是组成各种结构的材料，常称为结构材料。这些材料具有较高的强度和良好的耐久性能，组成的结构能承受各种荷载，称为建筑物的骨架，主要有砖、石、胶凝材料、混凝土与砂浆、建筑钢材、木材等基本材料。（一）烧结砖通过高温焙烧而制成的烧结砖，按空洞率将其分为烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖三类。1、烧结普通砖烧结普通砖是指以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经制坯焙烧而成的实心砖。有红砖、青砖两种，以红砖为常用。烧结普通砖的形状为长方体，其标准尺寸为24011553mm，加上砌筑灰缝10mm，则4块砖长，8块砖宽或16块砖厚均为1m，故1m3砖砌体需用砖512块。烧结普通砖既有一定的强度和耐久性，又有一定的保温隔热性能，是传统的墙体材料，主要用于建筑物的内外墙，柱、拱、烟囱、沟道、基础及窑炉等。也可与轻质混凝土、绝缘材料等复合使用，砌成轻形墙体。2、烧结多孔砖和烧结空心砖烧结多孔砖和空心砖也是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料经制坯焙烧而成，其为空洞率等于或大于15的轻质高强的墙体材料。与烧结普通砖（实心砖）比较具有许多优点：节约粘土原料和燃料，可提高质量、增加产量、降低成本，提高施工工效，节约砌筑砂浆，减轻墙体自重，改善保温隔热及吸声、隔音性能。（二）天然石材1、毛石毛石是形状不规则，中部厚度不小于200mm的石材。主要用于基础、挡土墙中及毛石混凝土中。2、料石外观规则，截面的宽度、高度不小于200mm，且不小于长度的1/4。通常用质地均匀的岩石，如砂岩和花岗岩加工而成。按加工程度的粗细分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石，分别用于建筑物的外部装饰、勒脚、台阶、砌体、石拱等处。3、板材板材多用于装饰用，且主要为大理石板材和花岗岩板材。按板材的形状，主要有普通板材和异形板材。按板材的表面加工程度分为粗面板材、细面板材和镜面板材。粗面板材一般只用于室外墙面、地面、台阶、柱面等，细面板材既可用于室内又可用于室内。镜面板材只用于室内。（三）水泥水泥是最主要的建筑材料之一，广泛用于工业与民用建筑、道路、水利和国防工程中。水泥呈粉末状，与水混合后成可塑性浆体，经一系列物理化学作用凝结硬化变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成整体。水泥不仅能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并继续增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。其与骨料及增强材料制成混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件，也可配制砂浆用于建筑物的砌筑、抹面、装饰和防水等。水泥强度等级一般有325#、425#、525#、625#等。（四）混凝土及其制品1、混凝土凡由胶凝材料将粒状材料胶结成整体的复合固体材料称为混凝土。它是一种人造石材，其种类繁多，按所用胶凝材料不同分为水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等，其中水泥混凝土应用最广。水泥混凝土分为重混凝土、普通混凝土和轻混凝土。重混凝土由特别密实和特别重的骨料（如重晶石和铁矿石）制成，具有防射线的性能，多用于核电设施中；普通混凝土用天然砂、石等作为骨料制成，广泛用于建筑结构、道路及水工等工程；轻混凝土有轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土，常用作保温隔热或结构兼保温材料。普通混凝土是由水泥、水、砂、石所组成，各种原料按一定比例配合，经均匀地搅拌成为混凝土拌合物，再经凝结硬化后成为坚硬的人造石材。它有原料丰富、价格低廉、使用灵活（可模性好）、可调整性能、强度高和耐久性好的特点，它的主要缺点是自重大、抗拉强度低，呈脆性、易开裂，在施工中影响质量的因素较多，质量波动大。2、混凝土制品混凝土制品地面面层、墙体砌块、井及沟盖板、屋面隔热层中。常用的有大方砖、路缘石（路牙）、联锁砖、扇贝砖、植草砖和建筑砌块等。混凝土的强度等级一般有C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60十二个等级。（五）建筑砂浆砂浆由胶凝材料、砂（细骨料）和水按适当的比例配制而成。砂浆的组成材料与混凝土基本相同，只是没有粗骨料，所以砂浆也可认为是细骨料混凝土。在土木工程中，建筑砂浆是一种用量大、用途广的建筑材料，建筑砂浆按用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆和粘结砂浆三大类。配制砂浆所用的胶凝材料有水泥、白灰和石膏等，建筑砂浆按使用胶凝材料的不同分为水泥砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆、沥青砂浆、聚合物砂浆以及同时由两种胶凝材料组成的混合砂浆，如水泥白灰砂浆和水泥粘土砂浆。其中水泥砂浆和水泥白灰砂浆在土木工程中使用最为广泛，工程中混合砂浆通常是指水泥白灰砂浆。1、砌筑砂浆砌筑砂浆在砌体中将砖、石、砌块粘结成整体，起转递荷载作用，并经受周围环境介质作用。因此，砂浆应具有一定的强度、粘结力、变形性能及耐久性能。砌筑砂浆有砌砖砂浆和砌石砂浆，砌筑砂浆常用的一般有水泥砂浆和水泥白灰混合砂浆两种，砂浆的等级分为M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5六个等级。在一般建筑工程中，办公楼、教学楼及多层商店工程多采用M10、M7.5、M5、M2.5。2、抹面砂浆 凡涂抹在建筑物构件的内外表面的砂浆均成为抹面砂浆，抹面砂浆有普通抹面砂浆和特殊用途砂浆。普通抹面砂浆按胶凝材料不同有水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰砂浆、石灰麻刀等，作为墙面、地面、梁柱面和天棚面的抹面砂浆，满足装饰和保护墙体的作用，用于室外的抹面砂浆和大型墙板、砖、石墙的勾缝一般均采用水泥砂浆，室内砂浆按需求采用。特殊用途砂浆有防水砂浆、耐酸砂浆、绝热砂浆、吸声砂浆和防射线砂浆。抹面砂浆无强度等级设置，一般按胶凝材料质量（吨）：细骨料体积（立方米）计。3、粘结砂浆 凡是用来将面层饰板与基层粘结在一起的砂浆称为粘结砂浆，粘结砂浆一般为水泥砂浆，主要用来镶贴大理石、水磨石、瓷砖、面砖、马赛克等。（六）建筑钢材 1、钢材的分类 按国标GBT13304-91规定，按加入合金元素的多少分为：非合金钢、低合金钢和合金钢；按主要质量等级钢材分为：普通质量钢、优质钢和特殊质量钢；按钢在冶炼过程中脱氧程度的大小分为：沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。2、建筑钢材的品种 建筑钢材有钢结构用钢和混凝土结构用钢。钢结构用钢的品种主要有碳素结构钢和低合金高强度结构钢；混凝土结构用钢主要有热扎钢筋、冷拉热扎钢筋、冷拔低碳钢丝、冷扎带肋钢筋、热处理钢筋和预应力钢筋混凝土用钢丝及钢绞线。（七）木材及其制品1、木材的种类 木材的种类较多，建筑木材主要有松树、杉树和柏树、榆树、桦树、水曲柳、柞木、桉木等，其中松树、杉树和柏树可作为承重结构材料，其它仅可作为装饰性材料。木材按其加工程度不同，常分为原木、原条和锯材三种。2、人造板材为提高板材的材质、强度、减小变形及缺陷和节约木材，采用一定的物理和化学方法加工成为人造板材，常用的人造板材有胶合板、热固性树脂装饰层压板、纤维板、刨花板、木地板等。二、建筑功能材料在建筑物中除了承受荷载的结构材料和起围护作用的墙体材料外，还有一些只承担建筑功能的材料，如屋面瓦、建筑陶瓷及玻璃、沥青及其制品、防水材料、装饰涂料等。（一）屋面瓦 屋面瓦有粘土瓦、水泥瓦、琉璃瓦。在建筑物的屋顶用来遮风挡雨和遮挡阳光。1、粘土瓦和水泥瓦 粘土瓦是以粘土为原料烧制成的一种屋面材料，分平瓦和脊瓦两种。水泥瓦是以水泥、砂、水按一定的比例拌合、养护而制成的屋面材料，也分平瓦和脊瓦两种。粘土瓦和水泥瓦只能用于有较大坡度的屋面，屋脊处采用断面为1200角的脊瓦。缺点是自重大、质脆、易破裂。2、琉璃瓦 琉璃瓦是用难熔粘土制坯，经干燥、上釉后焙烧而成的一种高级屋面材料。琉璃瓦色彩绚丽，质坚耐久，造型古朴，富有我国传统的民族特色，常用青、绿、黑、蓝、青、紫、翡翠等色。琉璃瓦因价格昂贵，自重大，主要用于具民族色彩的宫殿式房屋及纪念性建筑物上。另外还常用以建造亭、台、楼阁。（二）建筑陶瓷、玻璃及其制品1、建筑陶瓷是指建筑物室内装修用较高级等级的烧土制品，它属精陶或粗瓷类。陶瓷的生产与应用在我国有着悠久的历史，自古以来就被作为建筑物的优良装饰材料之一。随着近代科学技术的发展和人们生活水平的提高，建筑陶瓷的应用更加广泛，其品种、花色和性能亦有了很大的发展。建筑陶瓷品种繁多，通常分为墙地砖、釉面砖、卫生陶瓷、园林陶瓷和耐酸陶瓷五大类。其中以陶瓷墙、地砖在现代建筑装饰工程中的用量最大。2、玻璃及其制品玻璃是构成现代建筑的主要材料之一。它是以石英砂、纯碱、长石、石灰石等主要原料按比例配合，经高温熔融、成型并经急冷后切割而成的固体材料。玻璃是典型的脆性材料，在冲击荷载作用下极易破碎。热稳定差，遇沸水易破裂。但玻璃有良好的化学稳定性及耐酸性。玻璃除透光、透视、隔声、隔热外，还具有一定的装饰作用。建筑玻璃有平板玻璃及压花玻璃、磨砂玻璃、磨光玻璃、钢化玻璃、浮法玻璃、夹层玻璃、中空玻璃及玻璃制品（玻璃空心砖及玻璃马赛克）。（三）建筑石膏将天然二水石膏或化工石膏在常压下，加热到1070C1700C时经脱水转变为以型半水石膏为主要成分石膏成为建筑石膏。建筑石膏与适量的水混合后，最初成为可塑的浆体，但很快就失去可塑性产生强度，并发展成为有一定硬度的固体。建筑石膏与水混合硬化后有凝结速度快、隔热性和吸声性好、防火性能好、装饰性好和硬化时体积微膨胀的特点，缺点是耐水性差、强度低。建筑石膏制品具有轻质、绝热、吸声、防火、可锯可钉等性能，且质地细腻、颜色洁白，是一种很好的室内装饰材料。在门类众多的装饰材料中，石膏装饰制品具有不老化、无污染、对人体健康无害等独到的优点，因此，现代建筑的室内墙面和顶棚装饰工程采用石膏装饰制品已呈日益增多的趋势。建筑石膏制品的种类很多，主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板和装饰石膏制品，它们广泛用于室内吊顶和内隔墙面板，装饰石膏制品还可制成艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯座、雕塑等。（四）建筑石灰石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白垩等为原料，经煅烧所得的产物，按加工方法不同分为生石灰、生石灰粉、消石灰粉和石灰膏。目前建筑石灰使用最多的是石灰膏，为保证石灰膏的质量，使用前必须对其进行彻底的熟化或称消化，一般保持石灰膏在表面有水的情况下在贮灰池放置一周以上。石灰的特性是可塑性好、硬化慢及硬化强度低、硬化时体积收缩大、耐水性差。建筑石灰也是建筑工程中常用的材料之一，大量用于拌制建筑石灰砂浆和混合砂浆，用于砌筑和室内墙面抹面中。（五）石油沥青及其制品沥青在常温下为黑褐色或黑色固体、半固体或粘性液体，具有良好的粘结性、塑性、憎水性、不透水性和不导电性，并能抵抗一般酸、碱及盐类的侵蚀作用，在土木建筑中沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料。沥青的使用方法很多，可以作为涂层涂刷，也可以配制成各种制品。按施工方法的不同分热用和冷用两种。热用是指加热沥青使其软化流动，并趁热施工；冷用是将沥青加溶剂稀释或用乳化剂乳化成液体，在常温下施工。沥青按用途不同有建筑石油沥青和道路石油沥青两种。建筑石油沥青主要用于屋面及地下防水、沟槽防水与防腐、管道防腐防腐蚀等工程，还可用于制作油毡、油纸、防水涂料和沥青玛帝脂等建筑材料。道路石油沥青与适当级配的矿质混合料拌合而成沥青混合料，修建成各种沥青路面。（六）常用建筑塑料1、乙烯塑料 用聚乙烯生产的建筑塑料制品有冷水管，贮存冷水的水箱，防潮工程上用的薄膜等；2、聚氯乙烯塑料 硬质聚氯乙烯塑料主要用于制作给水管、排水管、天沟、外墙覆面板；3、聚苯乙烯塑料 主要用作制作聚苯乙烯泡沫塑料；4、聚脂塑料 常用来制作瓦楞板，供屋顶和墙壁采光用，也用来制作管道、水箱、模具以及承重结构构件等；5、聚甲基丙烯酸甲脂塑料 常制作成平板和瓦楞板供建筑采光之用，也称有机玻璃；6、装饰塑料 建筑装饰塑料具有质轻、比强度高、绝热、绝燃、耐腐蚀、装饰性好、功能可设计性强、易加工等优点，因此被广泛用于建筑中作为装饰材料。如用于地面装饰的的各类塑料地板或铺地卷材、塑料涂料地面、塑料地毯和用于墙面装饰的各类塑料贴板、塑料壁纸、彩印塑料贴面薄膜；塑料门窗；用于室内墙面、吊顶的钙塑板；用于室内厨房、洗手间等潮湿房间天棚吊顶的塑料扣板。（七）建筑防水材料防水材料是建筑工程不可缺少的主要功能材料之一，它在建筑物中能够起到防止雨水、地下水和其它水分渗透的作用。采用不同材料的防水层做法又可分为刚性材料防水和柔性材料防水。刚性防水材料有防水砂浆、在混凝土中掺入防水外加剂；柔性防水材料有防水卷材、涂布和各种防水涂料等。目前建筑中采用柔性防水材料较多，且以改性沥青防水材料为主。1、油沥青的改性为使沥青杂低温下有弹性和塑性，高温下有足够的强度和稳定性，提高抗老化能力，与各种材料和结构表面有较强的粘附力，通常在橡胶、树脂和矿物填料等改性材料，或不同种类、不同牌号的沥青掺配对石油沥青进行改性，主要有：（1） 橡胶沥青改性可制成卷材、片材、胶结剂和涂料等，如氯丁橡胶沥青、丁基橡胶沥青、再生橡胶沥青等。（2） 树脂沥青改性常用的有聚乙烯树脂沥青、聚炳烯树脂沥青、酚醛树脂沥青等。（3） 矿物填充料改性沥青可制成沥青玛帝脂，可用作屋面、地下多层防水层沥青防水卷材的胶粘剂。2、沥青基防水材料（1）沥青防水卷材有石油沥青油纸及油毡、石油沥青玻璃布油毡、SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材、无胎卷材等。（2）防水涂料有稀释沥青（冷底子油）、乳化沥青、水乳型SBS改性沥青防水卷材。（3）沥青建筑油膏。防水油膏是一种嵌缝材料，也叫密封材料。它的主要作用是将建筑装修面留置的温度缝封闭，防止雨水进入温度缝中。使用油膏嵌缝时应保证板缝洁净干燥，先涂刷冷底子油一道，待其干燥后即嵌填油膏。3、橡胶 橡胶有天然橡胶和人造合成橡胶。建筑工程中常用合成橡胶作为防水材料，如氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶和三元乙丙橡胶、丁晴橡胶及再生橡胶。4、防水涂料（1）氯丁橡胶油膏：它是一种弹塑性密封材料，主要用于屋面和墙板的嵌缝。（2）聚胺脂防水涂料：它可以是双组分的，也可以是单组分的。常用的聚胺脂防水涂料很大一部分是煤焦油产品，对人体有害，因此，严禁用于冷库内壁及饮水池等防水工程。（3）丙烯酸系防水涂料：它适用于各类建筑防水工程，如钢筋混凝土、金属表面、外墙、卫生间、地下室、冷库等。5、防水剂 按化学成分分为硅酸钠（水玻璃类）防水剂、氯化物金属盐类防水剂和金属皂类防水剂。三、常用建筑装饰材料建筑装饰材料品种花色非常繁多，按其化学成分可分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类；按其在建筑物上所装饰的部位分为外墙装饰材料、内墙装饰材料、地面装饰材料、天棚装饰材料、屋面装饰材料五大类；按装饰所用材料种类可分为天然石材及人造石材、建筑陶瓷、石膏、玻璃、砂浆及混凝土、金属、木材、塑料、涂料等九大类。（一）装饰类天然石材及人造石材1、 天然石材建筑装饰用石材主要有大理石和花岗岩两大类：（1）大理石：大理石属变质岩，由石灰岩、白云岩等沉积而成。纯净的大理石为白色，称为汉白玉。若在变质过程中混入其它物质，就会使其出现不同的颜色、花纹、斑点。如含碳则呈黑色，含氧化铁则呈玫瑰色、桔红色，含氧化亚铁、铜、镍则呈绿色。大理石加工磨光后光洁细腻、文理自然、花色品种多样，是一种高级的室内装饰材料。大理石主要成分为碱性物质，易被酸侵蚀，所以除个别品种（汉白玉、艾叶青等）外，一般不宜用作室外装修，否则受到酸雨以及空气中酸性氧化物（如CO2、SO3等）遇水形成的酸类腐蚀，从而失去表面光泽，甚至出现斑点等现象。（2）花岗岩：花岗岩为典型的火成岩（深成岩），主要矿物成分为石英、长石、少量的云母及暗色矿物。花岗岩的颜色取决于其所含长石、云母及暗色矿物的种类和数量，一般多为灰、灰白、浅黄、粉红及玫瑰色等，是一种高级的装饰材料。花岗岩强度高，吸水率小，耐酸性、耐磨性及耐久性好，常用于室内外的墙面及地面但花岗岩耐火性差。此外，某些花岗岩中含有微量的放射性元素，应用于室外。2、 人造石材 人造石材是采用各种胶凝材料，按某种配方和特定的工艺方法制成的一种仿天然石材的制品。根据所用胶凝材料的不同，常分为石膏类、水泥类、菱苦土类及树脂类。一般来说，它们与天然石材有相同的装饰效果；其它性能根据所用原材料不同有很大差异；价格通常较天然石材便宜。（二）石膏装饰制品详见本节“建筑功能材料（三）建筑石膏”。（三）建筑陶瓷、玻璃及其制品详见本节“建筑功能材料（二）建筑陶瓷、玻璃及其制品”。（四）装饰砂浆和装饰混凝土类1、 灰浆类饰面是通过对水泥砂浆的着色（即彩色砂浆）或是对普通水泥砂浆的表面形态进行艺术加工，使其获得一定的色彩、线条和纹理质感来达到装饰的目的。常见的做法有拉毛、搓毛、甩毛、扫毛、拉条、弹涂及假面砖等。2、 石渣类饰面石渣是由天然的大理石、花岗岩石以及其它天然石材破碎而成，常用的规格有大八厘（粒径8mm）、中八厘（粒径6mm）、小八厘（粒径4mm）。石渣类饰面是通过水泥（普通水泥、白色水泥或彩色水泥）掺入107胶和石渣组成石渣浆，涂抹于建筑物表面，用各种不同的工艺手段使石渣得以外露，通过水泥和石渣的色泽对比以及石渣外露非不同方式与程度所表现的质感来达到装饰目的。常用的做法有水刷石、水磨石、干粘石、拉假石和斩假石等。3、 装饰混凝土 是利用水泥和骨料的颜色以及混凝土的塑性，用适当的措施使其表面形成一定的装饰图案即某种质感来达到装饰目的。目前常见的主要有彩色混凝土，带图案的混凝土构件以及露石混凝土等三类。（五）装饰金属材料装饰用的金属材料包括不锈钢制品、涂层钢板制品及铝合金制品。1、不锈钢制品不锈钢是一种具有特殊性能的合金钢。其铬的含量大于15，能在金属表面形成惰性的氧化铬膜使其具有优良的抗腐蚀性能。不锈钢可加工成高度抛光发亮的表面，也可通过化学浸渍着色处理使其具有褐、兰、黄、红、绿等颜色制成彩色不锈钢。不锈钢通常加工成板、管、型材等在建筑上用来装饰。2、彩色涂层钢板彩色涂层钢板是在钢板上辊涂或压制一层树脂层而得到的一种新型钢材。涂层钢板具有良好的耐腐蚀性、耐寒性、耐污染性及加工功能。常用来制作建筑门窗或制成压型钢板作为建筑物外墙、屋面等装饰。3、铝合金铝合金是是以铝为基础加入金属元素（Mn、Mg、Cu、Zn等）组成的合金。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金，变形铝合金常加工成铝型材用于建筑工程的门窗、幕墙、天棚吊顶等分部分项工程中。（六）木装饰木材具有质轻、强度高、弹性韧性好、绝热、易加工等优点。木质饰面给人以自然、高雅、温暖及亲切感，因此被广泛应用于室内装修与装饰。如门窗、楼梯扶手、栏杆、地板、护壁板、天花板、踢脚板、装饰吸声板、挂画条等。如条件允许，可用于木结构凉亭、木栈道等中。（七）装饰塑料详见本节“建筑功能材料（六）常用建筑塑料装饰塑料”。（八）建筑涂料 建筑涂料是指涂敷于建筑物表面，能形成薄膜起保护、装饰及其它特殊功能的材料。建筑涂料施工方便，且可使建筑物表面获得整洁、美观、悦目、优雅及美化环境的效果，被广泛用于建筑物室内外装饰。建筑涂料分乳胶漆和油脂性涂料，乳胶漆按在建筑物的使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料、顶棚涂料、地面涂料和防水涂料等；油脂质涂料有调和漆、树脂漆、磁漆、光漆、喷漆、防锈漆等。乳胶漆不用溶剂而以水为分散介质，适用于室内外混凝土、砂浆和木材表面，油脂质涂料用溶剂为分散介质，广泛用于金属、木材表面。第三节 房屋设备基本知识房屋设备是为房屋建筑配套，满足房屋的使用功能而设置的各类设备，是房屋建筑中的重要组成部分。随着社会的进步、人们生活水平的提高，房屋的设备也越来越先进，人们对设备的要求也越来越高。人们不仅仅满足于房屋是保暖和遮风避雨的场所，而是要求除提供最基本的给排水、供电、煤气、消防、电梯、通讯的基本需求外，还要满足人们对各种使用功能、信息传递、安全保障、健康享乐等多种需求，创造一个舒适、安全、方便的生活环境。为了适应这种多层次、高标准的要求，房屋设备的种类也越来越多，技术性和科技含量也越来越高。一、房屋设备的分类现代房屋设备的种类繁多，大致可以分为以下几类：1、供配电设备供配电设备是房屋建筑正常运行所需电能的供给系统，它由变配电房、配电柜、配电箱、各种开关、电表、线路、发电机组、室内外照明、插座、照明器、避雷系统等组成。2、给排水设备房屋给排水设备是给水设备和排水设备的总称。给水设备包括低位贮水池、高位水箱、加压水泵、供水管路、水表、阀门、管件等。排水设备包括排水卫生器具、排水管道、专用通气管道、排水检查井、污水处理设备、化粪池、污水泵等。3、电梯设备房屋建筑的电梯设备按用途可分为客梯、货梯、客货梯、消防梯及其他专用电梯。按运行速度可分为高速梯、中速梯、低速梯。按运行的方向可分为垂直电梯和自动扶梯。垂直电梯系统主要包括曳引机、电力拖动系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电气控制系统、安全保护系统。自动扶梯一般由驱动装置、运动运输装置和支撑装置三部分组成。驱动装置包括电动机、变速器、传动机构、倒顺开关和限速器。运动输送装置包括扶梯踏板、扶手及传运链条。支撑装置包括主体框架和栏杆。4、消防设备。详见第三章第四节5、采暖与空调系统(1)采暖系统采暖系统是北方寒冷地区不可缺少的重要组成部分，随着人们生活水平的提高、生活和工作条件的改善、以及环保节能的需要，城市供暖越来越多地选择集中供暖方式。集中式采暖系统包括三个组成部分，即热源（供热锅炉房或换热器）、热网（供热管网）、散热设备（散热器）。其中供热管网又分室外供热管网和室内供热管网两部分。(2)空调系统把空调设备和相应的空气输送、分配设备、能量传递设备及各种仪器仪表统称为空气调节系统，简称空调系统。 空调系统按空气的处理形式分为集中式、局部式、半集中式三类。根据利用回风的程度不同，集中式空调系统还可分为直流式、回风式、封闭式三种。集中式空调系统也称中央空调，由空气处理部分、空气输送部分、空气分配部分组成。局部式空调系统就是我们所说的空调机组，它由空气处理和冷媒两部分组成。常用的空调机组有恒温恒湿机组和窗式空调器。半集中式空调器集中了集中式和局部式空调系统的优点，是一种混合式系统。该系统有诱导式和风机盘管式空调系统两种形式。6、建筑智能化设备目前常用的建筑智能化系统有防盗报警系统、监控系统、门禁系统、电子对讲系统、三表抄送系统、煤气报警系统等。二、供配电设备住宅区的供电主要是供公共照明、动力用电以及居民用电，电压为380V/220V，动力用电为380V，照明用电一般为220V，有时也为380V。供电的途径为：发电厂 35-330KV 区域变电所(降压变电所) 6-10KV 配电变电所380v/220v用户配电房用户使用。建筑主要用电方式有：住户用电、水泵房水泵用电、电梯用电、空调用电、风机用电、公共照明用电以及其他弱电设备用电等。住宅区的供配电系统设备主要有：变压器、低压配电房内低压配电柜、设备控制柜、开关柜、控制箱、电表箱及备用发电机等。配电柜、控制柜内配有隔离开关、空气开关、互感器、熔断器、接触器、继电器等电气配件。三、给排水设备给排水设备由给水设备和排水设备组成,给水设备的主要功能是将自来水供到用户，它是通过水泵将饮用水加压后通过管道、阀门等送到各家各户使用。排水设备是将用户使用以后的废水通过卫生器具、排水管道等排到室外的公共排水管道中，最终排向污水处理厂。1、给水设备的组成及基本知识给水系统主要设备有大水池、水泵、各类阀门、给水管道、水箱、水表等。各个设备在不同的部位起到不同的重要作用。大水池：每个高层都配有大水池，用于储备高层生活用水和消防用水，大水池进水由小区环网引入，然后由水泵将水池内的饮用水加压后供高层用户用水。水泵：将大水池内的生活用水加压后送至屋顶水箱或直接供到用户使用。给水管道：经加压后的饮用水经管道输送到水箱或用户。水箱：用于储存生活用水和消防用水，一般设在顶层，储存10分钟的消防水量，其余为生活水量。水表：分为总表和分表，总表用于计量小区总的用水量，分表用于计量各家各户的用水量。2、排水设备组成及基本知识房屋排水设备由排水管道、通气管道、卫生器具组成。排水管道：从室内排出的污水经管道流入室外污水井，然后排往市政排水管道。卫生器具：常用的卫生器具有大便器、洗手盆、洗涤盆、浴盆、淋浴、水龙头等，主要用途是将使用后的生活废水收集后排向排水管道。通气管道：在高层建筑中，为了增加排水管道的排水能力，在排水管道旁边设有专用通气立管，使排水管道与大气相同，保持气压平衡，增加排水能力。四、暖通设备（一）采暖系统采暖系统的热媒一般为热水，热水由锅炉供出，经过水泵加压后通过管道送至住户，再通过住户室内的散热器将热量散发至室内，使室内温度升高，在冬季使室内温度保持在200C左右。采暖系统是密闭的，热水在系统内循环，一般从锅炉房送出的热水温度在950C，经过系统循环后回水温度降至 75 0C，消耗的热量大部分用在住户室内，还有一部分是损耗在热水输送过程中。为了减少在输送过程中的损耗，所有的供水管和回水管都必须做保温处理，保温材料一般选用玻璃棉毡、岩棉管壳、聚胺脂泡沫等。供热管道一般架空或铺设在地下管沟内，也有直接在地下埋设。在供热管网的最低点设有泄水阀门，在最高点设有放空阀。泄水阀的作用是排除系统内的热水，便于检修；放空阀的作用是在系统运行过程中排除系统内的空气，便于热水循环的顺畅。一般集中式采暖系统的热源为锅炉，锅炉分为热水锅炉和蒸汽锅炉，民用建筑的热源大多采用热水锅炉，也有用蒸汽锅炉加换热器，将蒸汽换热成热水。锅炉的燃料有煤、柴油、液化石油气等。（二）空调系统空调系统在南方地区应用的比较广泛，北方地区的商场、写字楼、影剧院等也有采用。比较常用的空调系统为中央空调系统，它由空调主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、新风系统组成，其中冷却水系统由冷却水泵、冷却塔、管道系统组成，冷却水从主机出水温度为320C ，经冷却塔降温后为270C；冷冻水系统包括冷冻水泵、管道系统，冷冻水出水温度为70C，回水温度降为120C；新风系统包括新风机组、风管系统、出风口等，室外新鲜空气经过过滤处理并冷却后经风管送至室内服务区。另外空调服务区内还布置有风机盘管，其功能是将室内空气在风机盘管内循环冷却，风机盘管内有集水盘，将收集的冷凝水排向排水管道。五、电梯电梯是高层住宅、商场、写字楼等建筑物非常重要的设备，一般电梯的品种按用途分有客梯、货梯等；按速度分有高速梯、快速梯、低速梯等。电梯一般有以下几部分组成：1、曳引系统（主动力）：由曳引机、钢丝绳、导向轮、反绳轮组成。曳引机由电动机、制动器、减速器组成，它提供动力；曳引钢丝绳连接轿箱和对重，靠与曳引轮间的摩擦力来传递力，驱动轿箱升降；导向轮安装在曳引机架或承重梁上，将曳引绳引向对重或轿箱的钢丝绳轮；反绳轮是指设置在轿箱和对重顶的动滑轮及设置在机房的定滑轮，根据需要曳引绳绕过反绳轮可构成不同的曳引比。2、导向系统：由导轨、导轮、导轨架组成。3、轿箱：由轿箱架、轿箱体组成。4、门系统：由轿箱门、层门、开门机、门锁装置组成。5、重量平衡系统：由对重 、重量补偿组成。6、电力拖动系统：由曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置组成。7、电气控制系统：由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器组成。8、安全保护系统：由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置组成，其功能是保证电梯安全，防止一切危及人身安全的事故发生。六、煤气供应系统煤气系统由入户管、快速切断阀、主干管、分支干管、分之干管阀门、分支管、入户阀、减压阀、煤气表、旋塞阀等组成。七、建筑智能化设备（一）电子对讲系统电子对讲系统由主机、线路、室内机、电源组成，分为可视和不可视对讲系统，不可视对讲又可分为编码和按钮式。不可视对讲系统用于一般的建筑内，当有人来访时按室外大门上的按键，可以直接与住户通话，住户可通过室内对讲机的按钮将大门打开；可视对讲的摄象机装于厅堂入口处的门外，室内对讲机及监控单元装在住户的起居室，视频信号通过同轴电缆输送，音频信号通过电话电缆输送。客人来访时，可以按户外摄象机单元上的呼叫按钮，并通过安装在摄像机单元上的麦克风和扬声器直接与主人通话。主人可通过监空屏幕观察门外的现场，确认后接受来访可按动门锁键开门。（二）门禁系统管理电脑接口控制器门锁读卡器控制器读卡器门锁发卡读卡器图2-13 门禁系统工作原理图目前常用的一般为IC卡门禁系统，包括读卡器、控制器、门锁、通讯总线、接口、管理电脑。一般情况下与对讲系统共用一把锁。分为接触式和非接触式。门禁系统的工作原理图如图2-13：一张新制作的IC卡需要在管理电脑完成输入过程才能具有开门功能，其过程是首先将管理电脑上进入门禁系统管理软件，在发卡读卡器将新IC卡的序列号读入管理电脑，并将相应的业主信息和应用权限输入。在完成所有的输入工作后下载到对应控制器，该批IC卡即在对应控制器上拥有开门功能。管理电脑除存储信息外，还对控制器所有执行的开门命令作记录，同时对非法卡（未载入控制器）进行提示报警。对讲系统和门禁系统是两个独立存在的系统，一般配合使用，同时控制一扇大门一把电锁。但使用的对象有所不同，对讲系统一般对访客而言，而门禁系统一般使用者为住户。（三）红外防盗报警系统防盗报警系统由探头、控制器、执行机构、信息传输、显示和信息处理六个部分组成如图2-14。探头信息界面执行机构控制器图2-14 防盗报警系统1、感应探头一个系统中的探头可由多种形式的探头组成，如被动红外探头、对射探头、门磁窗磁等等。目前在防盗系统中采用的传感器绝大部分是由对压力、位移、速度、震动、冲击、声响、光线等物理量敏感，对控制器而言，感应探头输出的是一个开关量信号。2、控制器主要由大规模集成电路和微处理器组成，它的作用是提供通讯模式、报警模式、密码开关、接收探头和防拆开关的信息，并根据用户设定的控制模式进行相应的处理，并做出相应的动作。3、执行机构是指与报警系统联动的报警设备，如声光报警和与其它系统配接，联动控制等等。4、信息传输采取有线或无线的方式，完成感应探头、控制器、执行机构之间的信息传输。5、显示和信息处理系统一般由电脑完成，对控制器形成的报警记录、处理方式、报警报表以及值班员记录等进行处理，通过一个图形或表格界面将报警类型完整反映出来，对小区的安全管理提供更多的帮助。 (四)闭路监控系统闭路监控系统由摄像设备、控制器、监视器、录像机组成，如图2-15。摄像设备控制器监视器录像机图2-15 闭路监控系统1、摄像设备包括镜头、摄像机、云台、支架、护罩等。镜头有普通固定镜头、可变焦变距自动光圈镜头、广角镜头、针孔镜头等。摄像机一般是CCD摄像机，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、寿命长等特点。云台可以带动摄像机作水平或垂直运行，便于覆盖更广的区域。支架和护罩对摄像机进行支撑和防护。2、控制器控制器的主要作用是视频切换、图像分割、云台和镜头控制以及用户选择等。也可以采用硬盘录像机作控制器兼录像机使用。3、监视器监视器是用于监视区域目标图像的设备，通过它将摄像机采集的图像信号进行直观显示，将受控区域纳入监视范围。4、