節(jié)能65％目標(biāo)與自保溫混凝土砌塊

(甘肅省建材科研設(shè)計院，蘭州730020)

摘要：介紹了65％建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對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及節(jié)能指標(biāo)的計算方法。表明：聚苯板夾芯復(fù)合砌塊能夠顯著提高熱阻；在設(shè)計砌塊時，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，應(yīng)特別注意砌塊基材要有低的導(dǎo)熱系數(shù)，否則會發(fā)生熱橋結(jié)露等現(xiàn)象。

前言

根據(jù)國家“十一五”節(jié)能發(fā)展綱要，重點節(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，我國建筑能耗指標(biāo)偏高，達(dá)同環(huán)境國外能耗指標(biāo)的2-3倍，建筑能耗占國民經(jīng)濟(jì)總能耗的27．8％，按目前的建筑發(fā)展速度計算，預(yù)計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。國務(wù)院、國家建設(shè)部針對建筑節(jié)能出臺了一系列的政策、法規(guī)和技術(shù)規(guī)程來推動這項事業(yè)。落實建筑節(jié)能這一國策涉及材料生產(chǎn)、設(shè)計、施工、管理等各個部門，但是最根本的基礎(chǔ)是材料。如果沒有熱工性能好、耐久性、輕質(zhì)、高強(qiáng)等各項性能匹配的材料作為技術(shù)支撐，要經(jīng)濟(jì)合理地實施建筑節(jié)能是不可能的。正如中國工程院院士、清華大學(xué)教授江億解讀《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》時指出的那樣：“墻體材料一直是建筑節(jié)能的老大難”。因此，實施建筑節(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)。

目前我國除部分地區(qū)實施第二步節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、即節(jié)能率達(dá)到50％外，北京、天津、哈爾濱、河南、蘭州等地都實施第三步節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，即節(jié)能率達(dá)到65％，第三步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的全面推廣只是時間的問題。第三步節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對外墻的傳熱系數(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)計標(biāo)準(zhǔn)從30％提高到65％時，外墻傳熱系數(shù)從1．35(1．05)W／m2K降低到0．6W／m2K，約降低到原來的1／2。

在建筑工程上具體實施第三步節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，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)來滿足要求；夾芯墻是在墻體砌筑過程中采用內(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：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，缺點是施工技術(shù)難度高、工序多、施工周期長，且近幾年各地外墻外表面開裂、脫落的現(xiàn)象時有發(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)點是保溫隔熱性能好、可阻斷大部分熱橋、與外保溫相比造價低、墻面不易出現(xiàn)裂縫，缺點是施工難度大、砌筑質(zhì)量要求高、工期長。夾芯混凝土砌塊自保溫墻體是一種材料實現(xiàn)外墻保溫和圍護(hù)兩種功能的墻體，優(yōu)點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低。由于65％節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實施和近年各地發(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)，又會重蹈覆轍，勢必會影響行業(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關(guān)鍵的問題：其一是正確認(rèn)識夾芯砌塊的傳熱性能；其二是夾芯砌塊墻體設(shè)計施工中熱橋的處理問題。針對這二個問題，在文中筆者做了一些探討，供設(shè)計使用者參考。

1 夾芯混凝土砌塊的傳熱性能

1．1 砌塊類型

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，其種類較多?；炷疗鰤K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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