節(jié)能墻體材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

時(shí)間:2022-03-10 03:26:00

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節(jié)能墻體材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

1、甘肅省非中心城市節(jié)能墻體材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

實(shí)心黏土磚的生產(chǎn)不符合國家節(jié)能節(jié)地政策,必將逐漸被淘汰。但從甘肅全省范圍來看,當(dāng)前承重墻的墻體材料主要還是黏土實(shí)心磚、黏土空心磚和混凝土小型砌塊等。這是因?yàn)楦拭C地處世界黃土堆積層最厚的黃土高原上,生產(chǎn)燒結(jié)黏土磚的黃土相當(dāng)豐富。在經(jīng)濟(jì)比較落后的非中心城市,過去有許多生產(chǎn)黏土磚的磚廠,這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)成熟,如轉(zhuǎn)產(chǎn)多孔磚,將在改善材料熱工性能、提高建筑舒適度、節(jié)能節(jié)地等方面取得成效。從這些情況考慮,經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的非中心城市發(fā)展燒結(jié)多孔磚及其結(jié)構(gòu)體系,在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)將是一項(xiàng)可行的技術(shù)方案。目前,甘肅省已經(jīng)制定出相應(yīng)的規(guī)程及構(gòu)造圖集,今后只要進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)企業(yè)的管理,提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證措施配套,多孔磚結(jié)構(gòu)體系在多層住宅建筑中還將是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)可行的方案。

由于甘肅省建筑結(jié)構(gòu)體系在節(jié)能節(jié)地方面的還存在不足,尋求一種在多層建筑領(lǐng)域內(nèi)能替代燒結(jié)黏土磚的結(jié)構(gòu)材料,一直是建筑科技工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。近10年來,借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),得到了一個(gè)基本共識,即從綜合因素(包括節(jié)能節(jié)地等方面)考慮,以水泥、砂、石為基本材料的混凝土小型空心砌塊是傳統(tǒng)燒結(jié)黏土磚的最主要替代產(chǎn)品。生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊所用的骨料(砂石)系地方材料,在我國西北地區(qū)均比較普遍,所用的膠結(jié)料(水泥)系我國的長線產(chǎn)品,砌塊生產(chǎn)既可以采用大型機(jī)械化生產(chǎn)線,也可以采用中小型機(jī)具,而且質(zhì)量一般可以得到保證。另外,經(jīng)過這些年的研究,可以認(rèn)為,通過芯柱、構(gòu)造柱與圈梁等可靠連接,小型砌塊結(jié)構(gòu)完全可以滿足甘肅地震區(qū)對結(jié)構(gòu)抗震性能的要求。盡管混凝土小型空心砌塊在使用中還存在一些問題,但從長遠(yuǎn)的眼光來看,混凝土小型空心砌塊必將在西北經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

2、幾種墻體材料經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析

現(xiàn)以隴東學(xué)院6#、7#學(xué)生公寓樓和2#實(shí)驗(yàn)樓的結(jié)構(gòu)材料方案為例比較幾種墻體材料的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

隴東學(xué)院6#、7#學(xué)生公寓樓為6層磚混結(jié)構(gòu),單體建筑面積均為5786.03m2。根據(jù)研究需要,結(jié)合工程實(shí)際,6#學(xué)生公寓樓墻體材料采用黏土多孔磚(240mm×115mm×90mm),7#學(xué)生公寓樓墻體材料采用黏土實(shí)心磚(240mm×115mm×53mm),然后對這兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)測算和對比分析。

隴東學(xué)院2#實(shí)驗(yàn)樓為5層框架結(jié)構(gòu),建筑面積為9883.03m2,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下交梁基礎(chǔ)。根據(jù)研究需要,結(jié)合本工程實(shí)際,內(nèi)隔墻除采用輕質(zhì)五防板外,其余填充墻體材料采用了黏土空心磚(240mm×240mm×115mm)和混凝土小型空心砌塊(390mm×290mm×190mm)兩種方案,然后對這兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)測算和對比分析。

1、測算內(nèi)容及范圍

墻體所消耗的磚、砂、石及人工指標(biāo)和墻體材料的物理、熱工性能指標(biāo),其中,學(xué)生公寓樓墻體體積2507.37m3,實(shí)驗(yàn)樓墻體體積836.98m3。

2、測算依據(jù)

現(xiàn)行甘肅省預(yù)算定額,慶建發(fā)[2004]69號文件2004年第一期建設(shè)工程一類材料指導(dǎo)價(jià)。

3、測算結(jié)果與經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析(見表1、表2)

4、結(jié)論

(1)墻體采用黏土多孔磚比之采用黏土實(shí)心磚,可降低造價(jià)2036.75元,單位面積造價(jià)降低0.35元/m2,降低率為0.6%;可節(jié)約1102個(gè)工日,節(jié)約率為25.9%。

(2)墻體采用黏土多孔磚比采用黏土實(shí)心磚可節(jié)約黏土31.9%,減少用地,降低能耗,滿足建筑節(jié)能的要求;墻體自重可減輕22.0%,基礎(chǔ)寬度可隨之減小,工程造價(jià)也將隨之降低;黏土多孔磚與黏土實(shí)心磚的強(qiáng)度等級相當(dāng)。這是因?yàn)?,黏土多孔磚與黏土實(shí)心磚相比,雖然孔洞的客觀存在減少了磚的有效承載面積,但由于擠出成型時(shí)壓力較大,黏土多孔磚外壁的致密度提高,補(bǔ)償了因承載面積減小造成的強(qiáng)度損失。

(3)黏土多孔磚與黏土實(shí)心磚相比,導(dǎo)熱系數(shù)降低了48.8%,傳熱系數(shù)降低了16.7%,熱惰性指標(biāo)提高了31.9%,保溫隔熱性能顯著提高。

(4)墻體采用混凝土小型空心砌塊比采用黏土空心磚可降低造價(jià)27393.34元,單位面積造價(jià)降低1.15元∕m2,降低率為2.2%。

(5)混凝土小型空心砌塊與黏土空心磚相比,強(qiáng)度高,表觀密度小,墻體自重減輕2.7%,可降低對基礎(chǔ)的承載要求;在減輕建筑物重量的同時(shí),還可以節(jié)約原材料;體積大,可提高砌筑工效,加快施工進(jìn)度;避免使用黏土,可達(dá)到保護(hù)環(huán)境、治理污染、節(jié)約土地、節(jié)約資源的目的。

(6)混凝土小型空心砌塊與黏土空心磚相比,導(dǎo)熱系數(shù)降低了32.4%,傳熱系數(shù)降低了17.1%,熱惰性指標(biāo)提高了7.6%,保溫蓄熱效果好,可以滿足《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的熱工性能要求。

(7)采用混凝土小型空心砌塊與采用黏土空心磚相比,可以實(shí)現(xiàn)墻體材料生產(chǎn)由高能耗向低能耗轉(zhuǎn)化、由重型向輕型轉(zhuǎn)化、由小體積向大體積轉(zhuǎn)化、由挖土毀田向節(jié)能利廢轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。

3、西北欠發(fā)達(dá)地區(qū)節(jié)能墻體材料的前景

(1)燒結(jié)黏土多孔磚是在普通燒結(jié)黏土實(shí)心磚的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,兩者的生產(chǎn)工藝基本接近。承重用多孔磚的空洞率一般約為25%~30%,強(qiáng)度有7.5、10、15、20、25、30等幾個(gè)等級,目前主要有PK型和DM型兩種。PK型多孔磚的主規(guī)格尺寸為240mm×115mm×115mm,導(dǎo)熱系數(shù)為0.5~0.7W/mK,其中的PKI型是甘肅省早期用作多層住宅承重墻體的主要材料。PK型多孔磚的生產(chǎn)工藝簡單,價(jià)格低廉(僅比普通空心磚略高),墻體承重也有所減輕(約比普通空心磚墻體降低20%),墻體熱阻也比普通實(shí)心磚要大,是甘肅省為滿足第一階段節(jié)能要求而推薦的主要承重材料。但是由于這種產(chǎn)品墻體熱阻提高不多,一般厚度為370mm的墻體仍然不能滿足第二階段節(jié)能的要求,因此,建材生產(chǎn)部門在PK型多孔磚的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增大塊體的空洞率(大于30%),并使其主規(guī)格尺寸與當(dāng)前提倡的建筑模數(shù)相吻合,生產(chǎn)出主規(guī)格尺寸為190mm×190mm×90mm的模數(shù)多孔磚(即DM磚),其導(dǎo)熱系數(shù)經(jīng)測定可達(dá)0.3~0.5W/mK。在寒冷地區(qū),一般厚度(400mm)可基本滿足第二階段節(jié)能的要求,且生產(chǎn)成本增加不多。應(yīng)當(dāng)說,燒制模數(shù)多孔磚在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi),在我國西北經(jīng)濟(jì)不甚發(fā)達(dá)、并且黃土資源又很充裕的地區(qū),還是一個(gè)相對可行的墻體結(jié)構(gòu)方案。

(2)普通混凝土小型空心砌塊的原材料是水泥、砂、石,生產(chǎn)規(guī)??纱罂尚?,無需大量挖土,同時(shí)由于空洞率較大(一般均大于40%),墻體的重量相對于實(shí)心磚要輕一些。近幾年來,混凝土小型空心砌塊在我國西北地區(qū)得到了長足的發(fā)展,有些地區(qū)已發(fā)展成為承重墻體的主要材料。不過,混凝土小型空心砌塊發(fā)展水平極不均衡,在甘肅省非中心城市,承重用的混凝土小型空心砌塊才剛剛開始起步,僅有少數(shù)幾家單位在籌備生產(chǎn)線??梢灶A(yù)見,從西北地區(qū)范圍來看,混凝土小型空心砌塊作為承重墻體的主要材料必將得到進(jìn)一步發(fā)展和完善,并逐步取代黏土實(shí)心磚和黏土多孔磚,在多層住宅建筑中得到廣泛地應(yīng)用。

4、幾點(diǎn)建議

搞好建筑節(jié)能是既經(jīng)濟(jì)又合理的民心工程,應(yīng)該動(dòng)員全社會(huì)共同努力,加快實(shí)現(xiàn)預(yù)期節(jié)能目標(biāo)。根據(jù)西北經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)當(dāng)前情況,提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)推行建筑節(jié)能必須是政府行為。目前,絕大部分建筑的建設(shè)者、使用者和管理者三方面是分離的,經(jīng)濟(jì)上沒有直接的利害關(guān)系,建設(shè)者往往著眼于少花錢多蓋房子,重建筑面積,輕使用功能。如果采用建筑節(jié)能措施,雖增加了少量投資,卻能取得很大效益。所以,從持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā),從維護(hù)國家的整體利益和人民群眾的長遠(yuǎn)利益出發(fā),建筑節(jié)能必須進(jìn)行政府干預(yù)。

(2)西北經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的資金短缺,所以必須優(yōu)化節(jié)能方案,充分利用有限的節(jié)能投資。這就要求我們首先應(yīng)該選擇那些投資少、回收期短的節(jié)能方案。當(dāng)然,要想節(jié)約節(jié)能投資,就必須有好的節(jié)能材料。對于不斷涌現(xiàn)的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的節(jié)能產(chǎn)品進(jìn)行推廣的同時(shí),還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源,積極開發(fā)研制出成本低、重量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)節(jié)能材料,從而使本地區(qū)的建筑節(jié)能工作邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

(3)提高人民群眾的節(jié)能意識是加快節(jié)能步伐、優(yōu)化節(jié)能環(huán)境的重要途徑。通過宣傳教育,增強(qiáng)人們對建筑節(jié)能的認(rèn)識和了解。只有這樣,建筑節(jié)能才能得到人民群眾的大力支持,才能推動(dòng)建筑節(jié)能持續(xù)、快速地向前發(fā)展。