新型墻材及保溫材料在民用建筑節(jié)能中的應(yīng)用
(安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 章茂木)
一,發(fā)展新型墻材(墻改)推進(jìn)建筑節(jié)能是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,意義重大
1,發(fā)展節(jié)能,省地型建筑勢(shì)在必行
談三個(gè)方面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以說明:
①《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》國(guó)發(fā)辦(2005)33號(hào)文:
"我國(guó)可耕地面積僅占國(guó)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(dǎo),每年耗用粘土資源達(dá)10多億m3,相當(dāng)于毀田50萬畝,燒磚耗煤約7000多萬噸";
"我國(guó)每年產(chǎn)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(zhì)嚴(yán)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?qǐng)?bào)》的《報(bào)刊文摘》2006年3月20日第一版以 建設(shè)占用土地總量未能嚴(yán)格控制我國(guó)十年耕地減少1.2億畝 為題,轉(zhuǎn)載《新京報(bào)》2006年3月16日的報(bào)道:"據(jù)國(guó)土資源部提供的一份報(bào)告顯示,建設(shè)占用土地總量未能嚴(yán)格控制,我國(guó)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(shè)用地刻不容緩!
③據(jù)相關(guān)資料介紹:近幾年,全國(guó)每年竣工的房屋面積約20億m ,其中公共建筑結(jié)構(gòu)3~4億m ,我國(guó)的新建建筑規(guī)模已超過歐美各發(fā)達(dá)國(guó)家之和.
據(jù)統(tǒng)計(jì):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(jié)構(gòu)占80%,自承重結(jié)構(gòu)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(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,人民生活不斷提高的條件下,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),還將保持如此巨大的建設(shè)規(guī)模.由于我國(guó)人口眾多,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,既有建筑面積已達(dá)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(diào),通風(fēng),炊事,照明,熱水供應(yīng)等方面要不斷消耗大量能源,建筑用能占全國(guó)能源總消費(fèi)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(bào) 2005年5月25日發(fā)表作者吳珊的文章:據(jù)建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人透露,我國(guó)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(huì)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(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)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(nóng)村人口,向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,而每個(gè)城市人口與農(nóng)村人口用能量的比例為3.5:1;
c,人們對(duì)建筑熱舒適性的要求越來越高,民用建筑增加了通風(fēng),采暖和空調(diào)能耗;
d,采暖區(qū)在向南擴(kuò)展,居民家用電器的品種和數(shù)量在增加,建筑照明條件在改善,農(nóng)村的用能資源在發(fā)生變化等.
鑒于此,建筑節(jié)能是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇.
國(guó)家對(duì)墻改及建筑節(jié)能的要求:
(1),墻改要求:
《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》國(guó)發(fā)辦(2005)33號(hào)文規(guī)定:
"已限期禁止生產(chǎn),使用實(shí)心粘土磚的170個(gè)城市,要向逐步淘汰粘土制品推進(jìn),并向郊區(qū)城鎮(zhèn)延伸.其他城市要按照國(guó)家的統(tǒng)一部署,分期分批禁止或限制生產(chǎn),使用實(shí)心粘土磚,并逐步向小城鎮(zhèn)和農(nóng)村延伸";
"力爭(zhēng)到2006年底,使全國(guó)實(shí)心粘土磚年產(chǎn)量減少800億塊.到場(chǎng)2010年底,所有城市禁止使用實(shí)心粘土磚,全國(guó)實(shí)心粘土磚年產(chǎn)量控制在4000億塊以下";
" 各地區(qū)和有關(guān)部門要積極推廣使用新型墻體材料,凡財(cái)政撥款或補(bǔ)貼的行政機(jī)關(guān)辦公用房,公共建筑,經(jīng)濟(jì)適用房,示范建筑小區(qū)和國(guó)家投資的生產(chǎn)性項(xiàng)目等,都要執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),選用和采購新型墻體材料.新建建筑要向強(qiáng)制執(zhí)行國(guó)家已頒布的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn),逐步提高新型墻體材料的生產(chǎn)和應(yīng)用比例,增加節(jié)能建筑面積";
"力爭(zhēng)到2006年,新建建筑嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),有條件的城市率先執(zhí)行節(jié)能率65%的地方標(biāo)準(zhǔn).到2010年,新型墻體材料產(chǎn)量占?jí)w材料總量的比重達(dá)到55%以上,建筑應(yīng)用比例達(dá)到65%以上".
2005年9月27日四部委的墻改及節(jié)能電話會(huì)議,國(guó)家發(fā)改委姜偉新副主任:170個(gè)市要向淘汰粘土制品推進(jìn),今年有350個(gè)墻改試點(diǎn)城市.
(2),建筑節(jié)能:
建筑節(jié)能已成為政府強(qiáng)制推行的工作內(nèi)容.
2005 年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布我國(guó)第一個(gè) 中長(zhǎng)期節(jié)能規(guī)劃 ,要求"十一五"期間,我國(guó)新建建筑必須嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),北京,天津等少數(shù)大城市將率先實(shí)施65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)."十一五"期間,既有建筑節(jié)能改造逐步開展,大城市完成應(yīng)改造面積的25%,中等城市完成15%,小城市10%.鼓勵(lì)采用節(jié)能窗和新型墻材.
建設(shè)部多次下文強(qiáng)制性推動(dòng),全面貫徹落實(shí)上述建筑節(jié)能目標(biāo).
建設(shè)部143號(hào)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(duì)民用建筑節(jié)能進(jìn)行了嚴(yán)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(shè)計(jì),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(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)建筑屋用能設(shè)備的運(yùn)行管理,合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高采暖,制冷,照明,通風(fēng),給排水和通道系統(tǒng)的運(yùn)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(nèi)熱環(huán)境質(zhì)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(dòng).
規(guī)定:"建筑工程在施工過程中,縣級(jí)以上地方人民政府建設(shè)行政主管部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)建筑屋的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(含墻體,屋面,門窗,玻璃幕墻等),供熱采暖和制冷系統(tǒng),照明和通風(fēng)等電器設(shè)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(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,民用建筑工程擴(kuò)建和改建時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)原建筑進(jìn)行節(jié)能改造".
規(guī)定:"建設(shè)單位在竣工驗(yàn)收過程中,有違反建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)行為的,按照 建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例 的有關(guān)規(guī)定,重新組織竣工驗(yàn)收".
同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)單位,施工圖設(shè)計(jì)文件審查機(jī)構(gòu),施工單位,監(jiān)理單位,建設(shè)單位,物業(yè)管理單位等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能作出規(guī)定.并對(duì)違背者作出處罰的規(guī)定.
建設(shè)部副部長(zhǎng)仇保興在全國(guó)建設(shè)工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào):建設(shè)工程項(xiàng)目不達(dá)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施三不準(zhǔn):"不準(zhǔn)施工;不準(zhǔn)銷售備案;不準(zhǔn)驗(yàn)收".
2006年3月4日省建設(shè)廳發(fā)出《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)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(dòng)員大會(huì),建筑節(jié)能工作在我省全面展開.
今年全國(guó)建設(shè)科學(xué)技術(shù)大會(huì)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(hù).
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(yīng)用,是每一個(gè)建設(shè)者的責(zé)任和義務(wù).
"新型建筑材料"是指用新的工藝技術(shù)生產(chǎn)的具有節(jié)能,節(jié)土,利廢,保護(hù)環(huán)境特點(diǎn)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(nèi)的一個(gè)部分,可定義為:
以非粘土為原料,采用新的工藝技術(shù)生產(chǎn)的,具有節(jié)能,節(jié)土,利廢,保護(hù)環(huán)境特點(diǎn)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(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)結(jié)構(gòu)是指建筑屋或房間各面的圍護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu).外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱是民用建筑節(jié)能的重要內(nèi)容.
外圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(yīng)用.
二,新型墻材的應(yīng)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(hù)結(jié)構(gòu)使用的基礎(chǔ)性材料.目前市場(chǎng)應(yīng)用的主要有兩大類新型墻材:
塊,磚類:有砼(輕質(zhì)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(shí)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(guó)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(zhì)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(fù)合外墻板,保溫復(fù)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(yīng)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(diǎn)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(hù)條件(即環(huán)境)關(guān)系極大,屬活性材料.因此在使用中應(yīng)特別加以注意對(duì)產(chǎn)品本身質(zhì)量的控制,關(guān)鍵有:
a強(qiáng)度指標(biāo):正確確定強(qiáng)度等級(jí),設(shè)計(jì),施工人員要特別注重它的力學(xué)性能.強(qiáng)度指標(biāo)與該產(chǎn)品的密度指標(biāo)有著密切的關(guān)系,應(yīng)關(guān)注產(chǎn)品輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn).需要時(shí),應(yīng)獲得鑒證取樣試驗(yàn)驗(yàn)證;
b相對(duì)含水率及變形指標(biāo)(含:干縮,溫度變形,化學(xué)收縮):對(duì)不同產(chǎn)品都有不同要求.產(chǎn)品在應(yīng)用前,必須通過抽樣檢測(cè),驗(yàn)證其與《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的符合性.
C熱工性能指標(biāo):傳熱系數(shù),熱惰性指標(biāo).
⑴,普通砼小型空心砌塊
該產(chǎn)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(shù) 2.97(W/㎡·K).一般多用于承重結(jié)構(gòu)體系的內(nèi),外墻體.在普通小砌塊用于承重結(jié)構(gòu)時(shí),強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求(MU5-MU25);相對(duì)含水率應(yīng)控制在40%左右,干縮率應(yīng)控制在0.045%.
普通砼小型空心砌塊是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)條件最成熟,應(yīng)用量最大的砼墻材制品.我省的蕪湖市正在全面推廣應(yīng)用.(國(guó)家建設(shè)部列項(xiàng):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(shí),可滿足做外墻外保溫施工對(duì)基層墻體的要求.
該產(chǎn)品有GB8293《普通砼小型空心砌塊》產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),有GB50230《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,《砼小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》 JGJ/T14-2003作為設(shè)計(jì)施工的依據(jù),省內(nèi)為滿足該產(chǎn)品在設(shè)計(jì),施工,驗(yàn)收工作上的需要,陸續(xù)出臺(tái)了《承重砼小砌塊建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造》標(biāo)圖皖 2000J106,《砼小型空心砌塊砌體施工及驗(yàn)收規(guī)程》DB34/179等.為普通砼小型空心砌塊的應(yīng)用提供了完善的技術(shù)保證.
當(dāng)然砼小砌塊的應(yīng)用仍必須要做到:
保證產(chǎn)品質(zhì)量:所應(yīng)用的產(chǎn)品必須滿足產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);
精心設(shè)計(jì):必須嚴(yán)格執(zhí)行JGJ/T14-2003《規(guī)程》2000J106標(biāo)圖;①重點(diǎn)的構(gòu)造部位:芯柱,構(gòu)造柱,底層,頂層,外墻洞口,窗臺(tái)下等.②防裂:頂層砂漿標(biāo)號(hào),拉結(jié)筋,鋼筋網(wǎng)片,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等;
精心施工:嚴(yán)格執(zhí)行DB34/179《砼砌體施工及驗(yàn)收規(guī)程》.;預(yù)排塊,皮數(shù)桿,錯(cuò)縫搭接,砂漿稠度5-7cm,灰縫飽滿,構(gòu)造防裂,滿足設(shè)計(jì)要求等;同時(shí)應(yīng)做好進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)合格產(chǎn)品的驗(yàn)收;施工前產(chǎn)品的防潮(防干縮)加強(qiáng)對(duì)過程的認(rèn)真監(jiān)控和竣工驗(yàn)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(jié)的粉煤灰,粘土,頁巖陶粒和非燒結(jié)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(xì)材料(如陶砂,膨脹珍珠巖,爐渣等)為細(xì)集料,水泥為膠結(jié)料,經(jīng)加水混合,攪拌,成型,養(yǎng)護(hù)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(yīng)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(yīng)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(qiáng)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(shí)心粘土磚(240厚)的熱工性能,因此在框架結(jié)構(gòu)的外墻中廣泛使用.
