
墙体作为建筑物的重要组成部分,既承担着围护、承重、分隔空间等多重功能,又在隔热、隔声、防火、防潮等方面发挥着至关重要的作用。合理的墙体构造不仅关系到建筑物的结构安全性和耐久性,还直接影响建筑的使用舒适度、节能性能与居住健康。
在中国建筑实践中,墙体经历了长时间的发展与变革,从最早的夯土墙、青砖墙,到现代多样化的墙体系统,如加气混凝土、防火隔音板、复合节能保温墙体等,形成了丰富的建造技术体系。随着建筑节能与绿色建筑理念的推广,墙体的材料选择和构造形式日益多元化,不仅要求满足结构性能,还要兼顾环保和可持续发展。
墙体在建筑中承受来自上部结构的荷载,同时还要抵抗风荷载和地震作用的侧向力。墙体的强度与稳定性是确保建筑安全的基础。墙体受力主要包括竖向压力和水平侧向力,竖向压力来自楼板、屋面以及墙体自重,而水平侧向力则由风压和地震作用产生。
砌体墙的受力特点与混凝土或钢材有显著区别。砌体材料的抗压强度较高,但抗拉和抗剪强度相对较低。当墙体受到竖向压力时,砂浆层和砖块之间会产生不均匀的应力分布,砖块承受主要压力,而砂浆起到传递和分散荷载的作用。北京的四合院建筑中,厚重的青砖墙能够稳定承载木结构屋顶的重量,就是利用了砌体良好的抗压性能。
墙体的高度和厚度比例是影响稳定性的关键因素。当墙体过高或过薄时,在竖向荷载作用下容易发生失稳,表现为墙体向外凸出或整体倾斜。建筑规范对墙体的高厚比做出了明确限制,不同材料和不同建筑类型的墙体有相应的限值要求。
从图表可以看出,随着墙体高度增加,所需的墙体厚度也相应增大。承重墙由于要承担上部荷载,厚度要求明显高于非承重墙。在实际工程中,三层住宅建筑的外墙承重墙通常采用240mm厚的砖墙,而内部非承重隔墙可以采用120mm厚的轻质墙体。
为了增强砌体墙的整体性和抗震性能,在墙体中设置构造柱和圈梁是非常有效的构造措施。构造柱是在墙体转角、交接处以及较长墙段中部设置的钢筋混凝土柱,它与墙体砌筑形成整体,通过钢筋混凝土的约束作用提高墙体的抗侧向力能力。
圈梁是沿外墙和主要内墙设置的连续闭合梁,通常布置在楼板标高处。圈梁将各片墙体连成整体,增强了建筑的空间刚度,有效防止墙体因不均匀沉降或地震作用而开裂。在汶川地震后的建筑调查中发现,设置了构造柱和圈梁的农村住宅抗震性能明显优于未设置的建筑。
在多层砌体建筑中,构造柱必须与圈梁可靠连接,构造柱的纵向钢筋应锚入圈梁内,形成完整的抗震体系。施工时要确保构造柱与墙体之间的马牙槎搭接良好,这样才能充分发挥构造柱的加强作用。
构造柱的设置位置遵循以下原则:外墙四角必须设置,楼梯间四角和电梯井四角也要设置,较长的墙段中部应增设构造柱,墙体交接处宜设置。构造柱的截面尺寸常见为240mm×240mm或240mm×180mm,配筋通常采用4根直径12mm的纵向钢筋,箍筋采用直径6mm的钢筋,间距150mm至200mm。
墙体稳定性验算是设计中的重要环节。验算时需要考虑墙体的有效高度、有效厚度以及作用在墙体上的荷载。墙体的高厚比应满足规范要求,一般情况下,砖砌体承重墙的高厚比不应超过22。当墙体高厚比较大时,需要通过增加墙厚、设置壁柱或采用其他加固措施来提高稳定性。
以上海某多层住宅为例,建筑层高为3米,外墙采用240mm厚的烧结砖砌体,墙体两端设置构造柱。经计算,墙体的高厚比为12.5,远小于规范限值22,墙体稳定性满足要求。如果墙体厚度减至180mm,高厚比将增至16.7,虽然仍满足规范,但安全储备降低,在抗震设防区不推荐采用。

砌筑墙体的质量取决于材料性能和施工工艺两个方面。材料的选择要考虑强度、保温、隔声、耐久性等多项指标,施工工艺则直接影响砌体的整体性能和外观质量。
中国建筑中常用的砌筑材料包括烧结砖、混凝土砌块、加气混凝土砌块、页岩砖等。烧结砖是传统材料,具有良好的抗压强度和耐久性,但生产过程能耗较高。混凝土砌块强度高、尺寸规整、施工效率高,在现代建筑中应用广泛。加气混凝土砌块质轻、保温性能优异,适合用于填充墙和非承重墙。
从表格可以看出,不同材料各有特点。承重墙宜选用烧结砖或混凝土砌块,非承重墙可选用加气混凝土砌块以减轻建筑自重。广州某住宅项目采用页岩砖砌筑外墙,既满足了承重要求,又因为页岩砖的孔洞结构具有较好的保温性能,符合建筑节能要求。
砂浆是砌体的粘结材料,其质量直接影响墙体的整体性能。砌筑砂浆主要由水泥、砂、水和外加剂组成。水泥砂浆强度高但和易性较差,混合砂浆中加入石灰膏或粉煤灰后,和易性改善,施工性能更好。
砂浆强度等级常用M5、M7.5、M10等表示,数字代表砂浆的抗压强度平均值。多层建筑的承重墙通常采用M7.5或M10砂浆,非承重墙可采用M5砂浆。砂浆的配合比需要根据材料特性和强度要求通过试验确定,施工现场应严格按配合比计量配料。
砂浆的稠度控制在70-100mm范围内较为合适。稠度过大,砂浆流动性强但保水性差,容易导致砌体灰缝砂浆不饱满;稠度过小,砂浆难以铺展,影响砌筑效率和砌体质量。
砌筑施工遵循“横平竖直、砂浆饱满、组砌得当、接槎可靠”的原则。砌筑前应对砖块进行浇水湿润,避免砖块吸收砂浆中的水分而降低砂浆强度。砌筑时采用“三一”砌法,即一铲灰、一块砖、一挤揉,确保砂浆饱满、灰缝均匀。
砖墙的组砌方式常见有一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等。组砌方式的选择影响墙体的整体性和外观效果。一顺一丁砌法上下皮砖错缝搭接,整体性好,是最常用的组砌方式。砌块墙通常采用错缝搭接,搭接长度不小于砌块长度的三分之一。
图表显示了砂浆强度等级对砌体抗压强度的影响。砖块强度等级为MU10时,采用M7.5砂浆砌筑,砌体抗压强度达到5.6MPa;若采用M10砂浆,强度提高至6.5MPa。砂浆强度提高对砌体强度有明显改善,但过高的砂浆强度等级并不经济,设计时应根据受力需求合理选择。
灰缝厚度控制在8-12mm之间,水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%,竖向灰缝宜采用挤浆或加浆方法,确保砂浆饱满。重庆某住宅工程因砌筑时竖向灰缝砂浆不饱满,雨季时外墙出现渗水现象,后期修复花费较大,这说明施工质量控制的重要性。
外墙是建筑的外围护结构,除承重功能外,还要满足保温隔热、防水防潮、隔声、耐久等多项性能要求。合理的外墙构造是保证建筑使用功能和节能效果的关键。
建筑节能要求越来越严格,外墙保温是降低建筑能耗的重要措施。外墙保温系统分为外保温、内保温和夹心保温三种形式。外保温系统将保温层设置在墙体外侧,保温效果最好,能有效避免热桥,保护主体结构,延长建筑使用寿命,是目前最推荐的做法。
外保温系统的构造从内到外依次为:基层墙体、粘结层、保温层、抹面层和饰面层。保温材料常用聚苯板、挤塑板、岩棉板等。聚苯板价格经济、保温性能好,但防火性能较差;岩棉板防火等级高,但吸水后保温性能下降;挤塑板强度高、吸水率低,综合性能优良但价格较高。
北方寒冷地区外墙保温层厚度通常为60-100mm,夏热冬冷地区如长江流域城市保温层厚度为30-50mm。保温层厚度的确定需要通过节能计算,确保外墙传热系数满足规范要求。
西安某居住小区采用挤塑板外保温系统,保温层厚度80mm,外墙传热系数达到0.45 W/(m²·K),满足严寒地区节能65%的标准。实际使用中,冬季室内温度比未做保温的老建筑高3-5℃,采暖能耗降低约40%,节能效果显著。
外墙防水防潮是保证建筑耐久性和室内环境健康的重要方面。外墙防水的重点在于防止雨水渗透,防潮则要阻止地下水汽向上传递。
砖砌体外墙的防水主要依靠砌筑砂浆的密实性和外表面抹灰层。外墙抹灰分层进行,底层用水泥砂浆打底,厚度7-9mm;中层用水泥砂浆找平,厚度7-9mm;面层用水泥砂浆罩面,厚度5-7mm。抹灰层总厚度控制在20-25mm。抹灰时要压实抹平,防止空鼓开裂。
外墙勒脚部位是防潮的关键区域。勒脚是外墙与室外地面或散水接触的部分,长期受雨水侵蚀和土壤潮气影响。勒脚高度一般不小于500mm,材料宜采用防水砂浆或水泥砂浆抹面,也可采用花岗岩、水刷石等耐久材料。在勒脚内侧设置防潮层,阻止地面水汽沿墙体上升,防潮层常用防水砂浆或卷材,设置在室内地坪以下60mm、室外地面以上150mm处。
从图表可以看出,外墙底部勒脚区域是雨水渗透的高发部位。未做防水处理的墙体,勒脚处雨水渗透概率高达90%,随着高度增加渗透概率逐渐降低。采用标准防水构造后,勒脚处渗透概率降至25%,墙体中上部渗透概率控制在5%以下,防水效果明显提升。
外墙装饰不仅影响建筑外观,还关系到墙体的保护和耐久性。常见的外墙装饰做法包括涂料饰面、面砖饰面、石材饰面等。
外墙涂料施工简便、色彩丰富、造价较低,是应用最广泛的装饰方式。涂料分为水性涂料和溶剂型涂料,水性涂料环保性好,目前大力推广使用。外墙涂料要求耐水、耐候、耐污染,使用寿命一般为5-10年。
面砖饰面耐久性好、易清洁、装饰效果好,但造价较高,施工要求严格。面砖粘贴采用水泥砂浆粘结或专用粘结剂粘结,粘结层厚度控制在6-10mm。面砖之间留设2-3mm宽的缝隙,用专用勾缝剂勾缝。面砖饰面的质量隐患主要是空鼓脱落,施工时必须确保粘结牢固,大面积面砖墙面应设置分格缝。

内墙在建筑中起分隔空间和部分承重的作用。内墙分为承重墙和非承重墙,承重墙参与建筑的结构受力,不能随意拆改;非承重墙主要起分隔作用,可以根据使用需要进行调整。
承重墙承担楼板和屋面传来的荷载,是建筑结构的一部分。在砖混结构建筑中,外墙通常为承重墙,内部的纵墙和部分横墙也可能是承重墙。承重墙厚度一般为240mm或以上,墙体材料强度要求较高。
非承重墙不承担上部荷载,仅起围护和分隔作用,包括框架结构的填充墙和砖混结构中的部分隔墙。非承重墙可以采用较薄的墙体,如120mm厚的砖墙或轻质隔墙。
房屋装修改造时,严禁拆除承重墙或在承重墙上开大洞口。擅自拆改承重墙会破坏建筑的结构体系,严重威胁建筑安全。如确需改造,必须由专业机构进行结构安全评估,并采取可靠的加固措施。
识别承重墙可以从几个方面判断:查看建筑图纸,承重墙在结构图中有明确标注;观察墙体厚度,240mm及以上厚度的墙多为承重墙;观察墙体位置,外墙、与邻居共用的墙通常是承重墙;听声音,敲击墙体,承重墙声音沉闷,非承重墙声音较空。但最可靠的方法还是查阅原始建筑图纸。
轻质隔墙具有自重轻、施工快、可灵活拆改等优点,在现代建筑中应用越来越广泛。常用的轻质隔墙包括轻钢龙骨石膏板隔墙、加气混凝土砌块隔墙、GRC轻质隔墙板等。
轻钢龙骨石膏板隔墙由轻钢龙骨作为骨架,两侧覆盖石膏板形成。这种隔墙自重仅为传统砖墙的十分之一,施工不需要砂浆,干作业,施工速度快,墙体内可填充保温隔声材料。隔墙厚度通常为75mm、100mm或120mm,可根据隔声要求调整。
加气混凝土砌块隔墙采用专用粘结剂砌筑,墙体轻质、保温、隔声性能好。砌块尺寸规整,施工效率高于传统砖砌。常用砌块厚度为100mm、120mm、150mm。
从表格可以看出,传统砖墙隔声性能最好,但自重大、施工慢、不可拆改。轻钢龙骨石膏板墙最轻便、施工最快、可拆改性最好,但单层板隔声性能较差,需要采用双层板或填充隔声棉来改善。加气砌块墙性能较为均衡,是住宅建筑常用的隔墙形式。
内墙的隔声性能直接影响居住舒适度。相邻房间之间的隔墙应具有良好的隔声性能,特别是卧室、会议室等对安静环境要求较高的房间。
墙体的隔声性能主要取决于质量定律,即单位面积质量越大,隔声量越高。240mm厚的砖墙隔声量可达50dB以上,能有效隔绝日常生活噪声。但厚重的墙体增加建筑自重和造价,在非承重隔墙中不经济。
图表反映了墙体面密度与隔声量的关系。单层墙体遵循质量定律,面密度增加,隔声量提高。双层墙体中间设置空气层,隔声性能优于同等质量的单层墙体。一个面密度50kg/m²的双层石膏板墙,隔声量可达45dB,接近180kg/m²砖墙的隔声效果,这就是双层隔墙的优势。
提高轻质隔墙隔声性能的措施包括:采用双层石膏板构造,增加墙体面密度;在龙骨之间填充玻璃棉或岩棉等吸声材料,减少空腔共振;采用交错龙骨或双排龙骨,减少声桥传递。上海某办公楼采用100mm厚双排轻钢龙骨石膏板隔墙,内填50mm厚玻璃棉,隔声量达到46dB,满足了办公空间的隔声要求。
墙体上开设的门窗洞口削弱了墙体的连续性,洞口周边应力集中,容易出现裂缝。合理的洞口构造是保证墙体安全和使用功能的重要环节。
过梁是设置在门窗洞口上方的承重构件,承担洞口上部的墙体荷载并传递给洞口两侧的墙体。过梁的形式有砖砌过梁、钢筋混凝土过梁、钢过梁等。
砖砌过梁采用斜砖拱或平拱形式,适用于洞口宽度小于1.5m、上部荷载较小的情况。施工时在洞口两侧墙体上砌筑拱脚,砖块倾斜砌筑形成拱形,依靠拱的受力特性传递荷载。砖砌过梁经济但承载力有限,在现代建筑中应用较少。
钢筋混凝土过梁承载力强、适用范围广,是目前最常用的过梁形式。过梁可以现场浇筑或采用预制构件。现浇过梁与墙体连接可靠,但需要支模,施工周期较长;预制过梁施工方便,但需要提前加工。
钢筋混凝土过梁的截面高度一般为洞口跨度的1/10至1/12,宽度与墙厚一致。过梁两端应伸入墙内不少于240mm,作为支承长度。过梁底部配置受拉钢筋,钢筋伸入支座的长度应满足锚固要求。
洞口宽度对过梁的设计有直接影响。小于1.5m的洞口可采用截面较小的过梁,配置2-3根直径10-12mm的钢筋即可。洞口宽度2-3m时,过梁截面高度需增加至180-240mm,配筋相应加强。大于3m的洞口,宜在洞口两侧设置构造柱,形成框支结构,更可靠地传递荷载。
洞口周边是应力集中区域,容易出现斜向裂缝。洞口两侧和上方应采取补强措施,增强墙体的整体性。常见的补强方法包括:在洞口两侧设置构造柱,构造柱高度应贯通整个楼层;在过梁上方增设圈梁或加强带,提高墙体的整体刚度;洞口四角采用钢丝网或钢筋网片加强,预防裂缝产生。
成都某住宅改造工程需要在承重墙上新开一个宽1.8m的窗洞。设计方案是在洞口两侧新增240mm×240mm的构造柱,配置4根直径14mm的纵筋;洞口上方设置180mm高的钢筋混凝土过梁,配置3根直径12mm的受拉钢筋;洞口四角粘贴钢丝网片加强。施工完成后墙体受力状况良好,未出现裂缝,改造达到了预期效果。
空腔墙是由内外两层墙体中间留有空气层组成的墙体,具有良好的保温隔热性能。空腔墙在门窗洞口处的构造较为复杂,需要妥善处理内外墙的连接和空腔的封闭。
洞口处空腔应予以封闭,防止空气流动形成热桥。封闭方法是在洞口侧边砌筑连接墙体,将内外墙连接成整体。门窗框安装位置可以设在外墙外侧、空腔中间或内墙内侧,不同位置的保温性能和构造做法有所差异。窗框设在外墙外侧时,洞口处形成窗台和窗楣的保温薄弱部位,需要加强保温措施;窗框设在空腔中间时,保温连续性较好,但窗框周边防水处理要求严格。
例如,住宅采用200mm厚空腔墙,外墙120mm、内墙80mm、空腔宽度50mm。窗框设置在空腔中间,窗框外侧与外墙平齐,内侧用保温材料填塞并抹灰。洞口四周用砖将内外墙连接,空腔封闭。这种做法保温连续性好,避免了洞口处的热桥,室内热舒适度明显提高。

脚手架是墙体砌筑施工的重要辅助设施,为施工人员提供操作平台和防护措施。脚手架的搭设质量关系到施工安全和施工效率。
建筑施工中常用的脚手架包括扣件式钢管脚手架、门式脚手架、碗扣式脚手架等。扣件式钢管脚手架由钢管和扣件组成,构件简单、适应性强、应用最广泛。门式脚手架采用定型构件,搭设速度快,但适应性相对较差。碗扣式脚手架节点连接可靠、承载力高,安全性好。
脚手架按搭设位置分为外脚手架和内脚手架。外脚手架搭设在建筑物外侧,用于外墙砌筑和装修施工;内脚手架搭设在建筑物内部,用于内墙砌筑和顶棚施工。多层建筑外墙施工常采用双排脚手架,双排立杆之间铺设脚手板形成操作平台,外侧设置防护栏杆和安全网。
从图表可以看出,脚手架高度越高,安全检查要点越多。5米高的脚手架必检项目为8项,20米高度增加到15项,40米高度达到22项。这是因为高度增加后,脚手架的稳定性、连墙件设置、防护措施等方面的要求更加严格。
脚手架搭设应遵循现行规范要求,确保结构稳定和使用安全。扣件式钢管脚手架立杆间距一般为1.5m,大横杆步距为1.8m。立杆应垂直,全高垂直度偏差不大于1/200且不大于100mm。大横杆应水平设置,小横杆伸出外排大横杆不少于100mm。
连墙件是保证脚手架稳定的关键构件,将脚手架与建筑结构连接,抵抗风荷载和脚手架的侧向变形。连墙件应靠近节点设置,竖向间距不大于4m,水平间距不大于6m。建筑物外墙转角处应加密设置连墙件。
脚手架外侧应设置密目安全网,防止人员和物料坠落。脚手板应满铺,固定牢固,不得有空隙和探头板。作业层外侧应设置1.2m高的防护栏杆和180mm高的挡脚板。脚手架搭设完成后应进行验收,验收合格并挂牌后方可使用。
脚手架使用过程中严禁超载。施工荷载的均布值不得超过设计规定,通常为每平方米3kN。脚手板上集中堆放材料不得超过150kg。禁止在脚手架上集中堆放大量材料或将模板支撑架搭设在脚手架上。
脚手架施工使用期间应定期进行安全检查。检查的重点包括:立杆基础是否坚实,是否有沉降;立杆是否垂直,扣件连接是否紧固;连墙件是否按要求设置,是否牢固可靠;脚手板铺设是否满铺、固定,有无探头板;防护栏杆和安全网是否齐全有效;架体上材料堆放是否超载。
遇有六级以上大风、大雨、大雪等恶劣天气,应停止脚手架作业。天气恢复后应对脚手架进行全面检查,确认安全后方可继续使用。脚手架使用期间禁止拆除连墙件、防护设施等安全构件。
杭州某工地在脚手架使用中,因连墙件设置不符合规范要求,遭遇八级大风时脚手架整体倾覆,造成严重事故。事故调查发现,连墙件间距超过规定,且部分连墙件未与结构可靠连接。这起事故再次警示,脚手架安全不容忽视,必须严格按规范搭设和检查。
墙体的强度与稳定性是墙体设计的首要考虑,通过合理控制高厚比、设置构造柱和圈梁,可以有效提高墙体的承载力和抗震性能。砌筑材料的选择和施工工艺直接影响墙体质量,设计和施工中应根据墙体的功能要求选用合适的材料,严格控制砌筑质量。
外墙构造要同时满足承重、保温、防水、装饰等多项功能,外保温技术和防水构造是外墙设计的重点。内墙和隔墙的构造应考虑结构受力和使用功能,轻质隔墙在保证强度的前提下实现了轻质、高效、可拆改。墙体洞口处应力集中,通过设置过梁、构造柱等措施进行补强,保证墙体整体性。脚手架是墙体施工的重要设施,规范搭设和严格检查是保证施工安全的基础。
墙体构造技术随着建筑技术的发展不断进步,新材料、新工艺的应用使墙体的性能更加优良。建筑工程技术人员应掌握墙体构造的基本原理,在实践中不断总结经验,为建造安全、节能、舒适的建筑打下坚实基础。