節(jié)能65％目標(biāo)與自保溫混凝土砌塊

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(甘肅省建材科研設(shè)計(jì)院，蘭州730020)

摘 要：介紹了65％建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑物外墻傳熱的要求，以及建筑工程中使用的混凝土砌塊的種類(lèi)及節(jié)能指標(biāo)的計(jì)算方法。表明：聚苯板夾芯復(fù)合砌塊能夠顯著提高熱阻；在設(shè)計(jì)砌塊時(shí)，空心砌塊和夾芯砌塊應(yīng)采取不同的孔洞布置方式。采用夾芯砌塊做自保溫構(gòu)造時(shí)，應(yīng)特別注意砌塊基材要有低的導(dǎo)熱系數(shù)，否則會(huì)發(fā)生熱橋結(jié)露等現(xiàn)象。

前言

根據(jù)國(guó)家“十一五”節(jié)能發(fā)展綱要，重點(diǎn)節(jié)能領(lǐng)域是建筑節(jié)能、工業(yè)節(jié)能、交通節(jié)能，消耗量巨大的建筑能耗首當(dāng)其沖。據(jù)介紹，我國(guó)建筑能耗指標(biāo)偏高，達(dá)同環(huán)境國(guó)外能耗指標(biāo)的2-3倍，建筑能耗占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的27．8％，按目前的建筑發(fā)展速度計(jì)算，預(yù)計(jì)2020年該值將達(dá)到35％。因此，建筑節(jié)能是當(dāng)今節(jié)約能源政策中的重中之重。國(guó)務(wù)院、國(guó)家建設(shè)部針對(duì)建筑節(jié)能出臺(tái)了一系列的政策、法規(guī)和技術(shù)規(guī)程來(lái)推動(dòng)這項(xiàng)事業(yè)。落實(shí)建筑節(jié)能這一國(guó)策涉及材料生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工、管理等各個(gè)部門(mén)，但是最根本的基礎(chǔ)是材料。如果沒(méi)有熱工性能好、耐久性、輕質(zhì)、高強(qiáng)等各項(xiàng)性能匹配的材料作為技術(shù)支撐，要經(jīng)濟(jì)合理地實(shí)施建筑節(jié)能是不可能的。正如中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授江億解讀《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》時(shí)指出的那樣：“墻體材料一直是建筑節(jié)能的老大難”。因此，實(shí)施建筑節(jié)能政策的關(guān)鍵之一是研制好的建筑材料及相應(yīng)的節(jié)能建筑的應(yīng)用技術(shù)。

目前我國(guó)除部分地區(qū)實(shí)施第二步節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、即節(jié)能率達(dá)到50％外，北京、天津、哈爾濱、河南、蘭州等地都實(shí)施第三步節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即節(jié)能率達(dá)到65％，第三步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的全面推廣只是時(shí)間的問(wèn)題。第三步節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外墻的傳熱系數(shù)提出了更高的要求，蘭州地區(qū)的要求如表1所示。從表中可以看出：節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)從30％提高到65％時(shí)，外墻傳熱系數(shù)從1．35(1．05)W／m2K降低到0．6W／m2K，約降低到原來(lái)的1／2。

在建筑工程上具體實(shí)施第三步節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，外墻的做法有四種：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾芯墻、混凝土自保溫砌塊砌體。外墻外保溫是在主體墻(鋼筋混凝土、砌塊等)外面粘掛XPS(絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)、EPS(絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料)、巖棉、噴涂聚氨酯等導(dǎo)熱系數(shù)低的高效保溫材料，減小墻體傳熱系數(shù)來(lái)滿足要求；外墻內(nèi)保溫是在主體墻(鋼筋混凝土、砌塊等)內(nèi)側(cè)敷設(shè)高效保溫材料，形成復(fù)合外墻減小墻體傳熱系數(shù)來(lái)滿足要求；夾芯墻是在墻體砌筑過(guò)程中采用內(nèi)外兩葉墻中間加絕熱材料的構(gòu)造做法，如東北地區(qū)用聚苯板建造夾芯墻，甘肅合作地區(qū)的太陽(yáng)能建筑用巖棉建造夾芯墻等；自保溫砌塊砌體是新近發(fā)展迅速的一種構(gòu)造，是用高熱阻的夾芯復(fù)合砌塊直接砌筑滿足要求的外墻。這幾種做法各有特點(diǎn)：外墻外保溫是現(xiàn)在提倡的主流做法，有消除熱橋、增大使用面積、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是施工技術(shù)難度高、工序多、施工周期長(zhǎng)，且近幾年各地外墻外表面開(kāi)裂、脫落的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，所以其耐久性一直是困擾其發(fā)展的瓶頸。內(nèi)保溫的優(yōu)點(diǎn)是施工方便、保溫材料的使用環(huán)境好，不受紫外線、風(fēng)雨、高溫、冷凍等惡劣條件影響，缺點(diǎn)是不能阻斷熱橋、減小房屋使用面積、裝修容易破壞保溫層等。夾芯墻體的優(yōu)點(diǎn)是保溫隔熱性能好、可阻斷大部分熱橋、與外保溫相比造價(jià)低、墻面不易出現(xiàn)裂縫，缺點(diǎn)是施工難度大、砌筑質(zhì)量要求高、工期長(zhǎng)。夾芯混凝土砌塊自保溫墻體是一種材料實(shí)現(xiàn)外墻保溫和圍護(hù)兩種功能的墻體，優(yōu)點(diǎn)是不影響房屋使用面積、施工方便、工期短、與復(fù)合保溫墻體相比造價(jià)低。由于65％節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實(shí)施和近年各地發(fā)生的有關(guān)外墻外保溫的事故逐漸增多，使自保溫砌塊墻體又有了新的發(fā)展機(jī)遇。但是，如果不注意夾芯砌塊自保溫墻體的技術(shù)引導(dǎo)，又會(huì)重蹈覆轍，勢(shì)必會(huì)影響行業(yè)的健康發(fā)展。

筆者認(rèn)為目前夾芯砌塊自保溫墻體存在二個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：其一是正確認(rèn)識(shí)夾芯砌塊的傳熱性能；其二是夾芯砌塊墻體設(shè)計(jì)施工中熱橋的處理問(wèn)題。針對(duì)這二個(gè)問(wèn)題，在文中筆者做了一些探討，供設(shè)計(jì)使用者參考。

1 夾芯混凝土砌塊的傳熱性能

1．1 砌塊類(lèi)型

顧名思義，夾芯混凝土砌塊就是用導(dǎo)熱系數(shù)低的高效保溫材料填充混凝土空心砌塊的孔洞而得到的砌塊，其保溫隔熱性能決定于三個(gè)要素：基材、孔型、夾芯材料。目前，混凝土砌塊的基本材質(zhì)有普通混凝土、泡沫混凝土、輕集料混凝土等幾種；其孔型有單排孔、二排孔、三排孔、四排孔等；空心填充材料有聚苯板、珍珠巖等。通常情況下，孔型可根據(jù)要求更換成型機(jī)模具來(lái)滿足，夾芯材料基本上使用EPS，砌塊的材質(zhì)受資源條件的影響，其種類(lèi)較多。混凝土砌塊主要塊型如圖1的(1)—(8)所示。

圖1 混凝土砌塊主要塊型圖

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