新型墻材及保溫材料在民用建筑節(jié)能中的應用
(安徽省建筑科學研究設計院 章茂木)
一,發(fā)展新型墻材(墻改)推進建筑節(jié)能是我國的一項基本國策,意義重大
1,發(fā)展節(jié)能,省地型建筑勢在必行
談三個方面的統計數據以說明:
①《國務院辦公廳關于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》國發(fā)辦(2005)33號文:
"我國可耕地面積僅占國土面積約10%,不到世界平均水平的50%,房建用材中70%是墻材,粘土制品占主導,每年耗用粘土資源達10多億m3,相當于毀田50萬畝,燒磚耗煤約7000多萬噸";
"我國每年產生各類工業(yè)固體廢棄物1億多噸,不僅占用了大量的土地,其中所含的有害物質嚴重地污染著周圍的土壤,水體和大氣環(huán)境";
遏制取土燒磚,加速廢物利用.
② 《解放日報》的《報刊文摘》2006年3月20日第一版以 建設占用土地總量未能嚴格控制我國十年耕地減少1.2億畝 為題,轉載《新京報》2006年3月16日的報道:"據國土資源部提供的一份報告顯示,建設占用土地總量未能嚴格控制,我國從96年到2005年10年間耕地減少1.2億畝,約占耕地總量的6.6%……".
節(jié)約建設用地刻不容緩!
③據相關資料介紹:近幾年,全國每年竣工的房屋面積約20億m ,其中公共建筑結構3~4億m ,我國的新建建筑規(guī)模已超過歐美各發(fā)達國家之和.
據統計:安徽省2003年新建建筑面積3446萬m ;2004年新建3809萬m ;2005年新建4592萬m .其中,合肥市市區(qū)(不含開發(fā)區(qū))2002年開工面積316萬m2,2003年市區(qū)1022萬m2;2004年市區(qū)(不含開發(fā)區(qū))為751萬m2,其中市區(qū)框架結構占80%,自承重結構占20%;2005年新建1234萬m .2006年上半年全市房屋建筑施工面積2282,37m ,其中新開工面積1074,43m ,竣工面積524,7m .
在經濟持續(xù)發(fā)展,人民生活不斷提高的條件下,在今后相當長的一段時間內,還將保持如此巨大的建設規(guī)模.由于我國人口眾多,經濟發(fā)展迅速,既有建筑面積已達到420億m (其中城市建筑面積約40億m ),并將繼續(xù)迅速增加.這些建筑在幾十年至近百年的使用期間,在采暖,空調,通風,炊事,照明,熱水供應等方面要不斷消耗大量能源,建筑用能占全國能源總消費比例已超過27.5%,并將隨著人民生活水平的提高逐步增加到總量的33%以上.
合肥晚報 2005年5月25日發(fā)表作者吳珊的文章:據建設部有關負責人透露,我國的建筑能耗驚人,建造和使用建筑直接和間接消耗的能源已占到全社會總能耗的46.7%.
隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,人民生活水平的提高,建筑用能還在快速增加,其原因有:
a,房屋建筑繼續(xù)增加,據統計,我國人口每年增加約有900萬人,近幾年每年每人平均新增房屋面積1.3~1.5m ;
b,城市化不斷加快,平均每年有1500萬以上的農村人口,向城鎮(zhèn)轉移,而每個城市人口與農村人口用能量的比例為3.5:1;
c,人們對建筑熱舒適性的要求越來越高,民用建筑增加了通風,采暖和空調能耗;
d,采暖區(qū)在向南擴展,居民家用電器的品種和數量在增加,建筑照明條件在改善,農村的用能資源在發(fā)生變化等.
鑒于此,建筑節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇.
國家對墻改及建筑節(jié)能的要求:
(1),墻改要求:
《國務院辦公廳關于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》國發(fā)辦(2005)33號文規(guī)定:
"已限期禁止生產,使用實心粘土磚的170個城市,要向逐步淘汰粘土制品推進,并向郊區(qū)城鎮(zhèn)延伸.其他城市要按照國家的統一部署,分期分批禁止或限制生產,使用實心粘土磚,并逐步向小城鎮(zhèn)和農村延伸";
"力爭到2006年底,使全國實心粘土磚年產量減少800億塊.到場2010年底,所有城市禁止使用實心粘土磚,全國實心粘土磚年產量控制在4000億塊以下";
" 各地區(qū)和有關部門要積極推廣使用新型墻體材料,凡財政撥款或補貼的行政機關辦公用房,公共建筑,經濟適用房,示范建筑小區(qū)和國家投資的生產性項目等,都要執(zhí)行節(jié)能設計標準,選用和采購新型墻體材料.新建建筑要向強制執(zhí)行國家已頒布的建筑節(jié)能設計標準推進,逐步提高新型墻體材料的生產和應用比例,增加節(jié)能建筑面積";
"力爭到2006年,新建建筑嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能設計標準,有條件的城市率先執(zhí)行節(jié)能率65%的地方標準.到2010年,新型墻體材料產量占墻體材料總量的比重達到55%以上,建筑應用比例達到65%以上".
2005年9月27日四部委的墻改及節(jié)能電話會議,國家發(fā)改委姜偉新副主任:170個市要向淘汰粘土制品推進,今年有350個墻改試點城市.
(2),建筑節(jié)能:
建筑節(jié)能已成為政府強制推行的工作內容.
2005 年國家發(fā)改委發(fā)布我國第一個 中長期節(jié)能規(guī)劃 ,要求"十一五"期間,我國新建建筑必須嚴格執(zhí)行節(jié)能50%的設計標準,北京,天津等少數大城市將率先實施65%的節(jié)能標準."十一五"期間,既有建筑節(jié)能改造逐步開展,大城市完成應改造面積的25%,中等城市完成15%,小城市10%.鼓勵采用節(jié)能窗和新型墻材.
建設部多次下文強制性推動,全面貫徹落實上述建筑節(jié)能目標.
建設部143號令《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,自2006年元月1日起施行.該"規(guī)定"對民用建筑節(jié)能進行了嚴格的界定.
所謂的民用建筑節(jié)能:
是指居住建筑和公共建筑在規(guī)劃,設計,建造和使用過程中,通過采用新型墻體材料,執(zhí)行建筑節(jié)能標準,加強建筑屋用能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖,制冷,照明,通風,給排水和通道系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑屋使用功能和室內熱環(huán)境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理,有效地利用能源的活動.
規(guī)定:"建筑工程在施工過程中,縣級以上地方人民政府建設行政主管部門應當加強對建筑屋的圍護結構(含墻體,屋面,門窗,玻璃幕墻等),供熱采暖和制冷系統,照明和通風等電器設備是否符合節(jié)能要求的監(jiān)督檢查";
規(guī)定:"新建民用建筑應當嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能標準要求,民用建筑工程擴建和改建時,應當對原建筑進行節(jié)能改造".
規(guī)定:"建設單位在竣工驗收過程中,有違反建筑節(jié)能強制性標準行為的,按照 建設工程質量管理條例 的有關規(guī)定,重新組織竣工驗收".
同時對設計單位,施工圖設計文件審查機構,施工單位,監(jiān)理單位,建設單位,物業(yè)管理單位等應嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能作出規(guī)定.并對違背者作出處罰的規(guī)定.
建設部副部長仇保興在全國建設工作會議上強調:建設工程項目不達節(jié)能標準,實施三不準:"不準施工;不準銷售備案;不準驗收".
2006年3月4日省建設廳發(fā)出《關于進一步推進我省建筑節(jié)能工作的通知》,并召開全省開展建筑節(jié)能工作動員大會,建筑節(jié)能工作在我省全面展開.
今年全國建設科學技術大會的主題:"四節(jié)一環(huán)保"即:節(jié)能,節(jié)地,節(jié)水,節(jié)材;環(huán)境保護.
由此可見,做好墻改和建筑節(jié)能工作,加速新型墻材及保溫材料在民用建筑節(jié)能中的推廣應用,是每一個建設者的責任和義務.
"新型建筑材料"是指用新的工藝技術生產的具有節(jié)能,節(jié)土,利廢,保護環(huán)境特點和改善建筑功能的建筑材料.
新型墻材屬于新型建筑材料范圍內的一個部分,可定義為:
以非粘土為原料,采用新的工藝技術生產的,具有節(jié)能,節(jié)土,利廢,保護環(huán)境特點和改善建筑功能的墻體材料.
新型建筑材料品種繁多,涉及面廣,這里所說的僅是民用建筑圍護結構使用的新型墻材,屋面及墻體保溫隔熱材料.
"民用建筑"是指居住和公共建筑,其圍護結構是指建筑屋或房間各面的圍護體,包括墻體,屋頂,門窗,樓板和地面等.按是否同室外空氣直接接觸與其在建筑中的位置,有可分為外圍護結構和內圍護結構.外圍護結構的保溫隔熱是民用建筑節(jié)能的重要內容.
外圍護結構包括建筑的外墻體,屋面和地面.下面分別就墻體(尤其是外墻體),屋面談新型建筑材料的應用.
二,新型墻材的應用
新型墻材是新型建筑材料的重要組成部分,是民用建筑圍護結構使用的基礎性材料.目前市場應用的主要有兩大類新型墻材:
塊,磚類:有砼(輕質砼,粉煤灰混凝土)小型空心砌塊,砼多孔磚,加氣砼(粉煤灰,硅砂等),砼空心磚,混凝土實心磚,煤矸石磚,灰砂磚,粉煤灰磚,粘土空心磚和粘土多孔磚(全國有的地方已將其列入非新型墻材范圍)等.
板狀類:有紙面石膏板,石膏板空心條板,水泥刨花板,紙面草板,輕質砼墻板,GRC板,硅鈣板,蜂窩夾心板,鋁塑類芯板(EPS和聚氨酯),混凝土巖棉復合外墻板,保溫復合墻板等.
下面就新型墻材主要的兩大類即:磚,塊和板狀類分別談:
1,磚,塊類的墻材制品
磚,塊類的墻材制品就目前應用的情況看,其主要部分是屬于砼類墻材制品,在這里把它作為重點來談.
砼類墻材制品主要是以水泥為膠凝材料,與配合比,齡期,養(yǎng)護條件(即環(huán)境)關系極大,屬活性材料.因此在使用中應特別加以注意對產品本身質量的控制,關鍵有:
a強度指標:正確確定強度等級,設計,施工人員要特別注重它的力學性能.強度指標與該產品的密度指標有著密切的關系,應關注產品輕質高強的特點.需要時,應獲得鑒證取樣試驗驗證;
b相對含水率及變形指標(含:干縮,溫度變形,化學收縮):對不同產品都有不同要求.產品在應用前,必須通過抽樣檢測,驗證其與《標準》規(guī)定的符合性.
C熱工性能指標:傳熱系數,熱惰性指標.
⑴,普通砼小型空心砌塊
該產品屬空心薄壁材料,單排孔(390×190×190)容重在1200kg/m3左右,K值為4.0;雙排孔容重在1400kg/m3左右,傳熱系數 2.97(W/㎡·K).一般多用于承重結構體系的內,外墻體.在普通小砌塊用于承重結構時,強度必須滿足設計要求(MU5-MU25);相對含水率應控制在40%左右,干縮率應控制在0.045%.
普通砼小型空心砌塊是目前國內技術條件最成熟,應用量最大的砼墻材制品.我省的蕪湖市正在全面推廣應用.(國家建設部列項:砼小型空心砌塊墻體自保溫體系研究)
普通砼小型空心砌塊做建筑物外墻時,可滿足做外墻外保溫施工對基層墻體的要求.
該產品有GB8293《普通砼小型空心砌塊》產品質量控制標準,有GB50230《砌體結構設計規(guī)范》,《砼小型空心砌塊建筑技術規(guī)程》 JGJ/T14-2003作為設計施工的依據,省內為滿足該產品在設計,施工,驗收工作上的需要,陸續(xù)出臺了《承重砼小砌塊建筑結構構造》標圖皖 2000J106,《砼小型空心砌塊砌體施工及驗收規(guī)程》DB34/179等.為普通砼小型空心砌塊的應用提供了完善的技術保證.
當然砼小砌塊的應用仍必須要做到:
保證產品質量:所應用的產品必須滿足產品的質量標準;
精心設計:必須嚴格執(zhí)行JGJ/T14-2003《規(guī)程》2000J106標圖;①重點的構造部位:芯柱,構造柱,底層,頂層,外墻洞口,窗臺下等.②防裂:頂層砂漿標號,拉結筋,鋼筋網片,基礎設計等;
精心施工:嚴格執(zhí)行DB34/179《砼砌體施工及驗收規(guī)程》.;預排塊,皮數桿,錯縫搭接,砂漿稠度5-7cm,灰縫飽滿,構造防裂,滿足設計要求等;同時應做好進入現場合格產品的驗收;施工前產品的防潮(防干縮)加強對過程的認真監(jiān)控和竣工驗收工作.
⑵,輕集料砼小砌塊
輕集料混凝土小型空心砌塊是以人造輕集料(指燒結的粉煤灰,粘土,頁巖陶粒和非燒結的粉煤灰輕骨料)或天然輕集料(如浮石,火山巖,沸石等)或利廢材料(爐渣,頁巖渣,自燃煤矸石等)為輕粗集料,以砂或輕細材料(如陶砂,膨脹珍珠巖,爐渣等)為細集料,水泥為膠結料,經加水混合,攪拌,成型,養(yǎng)護而成.
這種輕混凝土小砌塊本身具有良好的熱工性能,已普遍應用于北京,天津,遼寧,山東,上海,江蘇,西安等省市的建筑工程上,我省也早有應用.
a, 輕砼小砌塊容重規(guī)定在1400kg/m3以下,有砂輕和全輕之分.通常的粉煤灰陶粒,粘土陶粒小砌塊容重,規(guī)格(390×190×190)單排孔在 800kg/m3左右,強度一般在MU5以上,K值為1.41;雙排孔在900kg/m3左右;雙排孔輕砌塊(190厚)優(yōu)于實心粘土磚(240厚)的熱工性能,因此在框架結構的外墻中廣泛使用.
