砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料應(yīng)用與研究

2007-06-13 00:00  留言

摘要：針對(duì)在加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料砂甘肅省難以推廣和應(yīng)用的現(xiàn)狀，根據(jù)對(duì)慶陽市應(yīng)用砂加氣混凝土砌塊作為自保溫節(jié)能墻體材料的調(diào)查研究，分析了甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)，提出了推廣和應(yīng)用的相關(guān)建議。

一、引言

我國的墻材革新與建筑節(jié)能工作已經(jīng)開展十幾年了，取得了很大的成就，特別是近幾年,更是有了突破性進(jìn)展。就甘肅省而言，隨著國家“禁實(shí)”工作力度的不斷加大，許多實(shí)心黏土磚廠被迫關(guān)?；蜣D(zhuǎn)產(chǎn)，以砂加氣混凝土砌塊為主要替代產(chǎn)品的新型墻體節(jié)能材料得到了迅速的發(fā)展。預(yù)計(jì)到2006年底，砂加氣混凝土砌塊總量可達(dá)到60億塊，且具有廣闊的市場發(fā)展空間。基于此，結(jié)合建筑節(jié)能課題研究，作者以慶陽市作為甘肅省的典型代表，與慶陽市墻體改革工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室和慶陽市建設(shè)工程造價(jià)站一起，通過對(duì)金鵬家園在建的6﹟別墅應(yīng)用砂加氣混凝土砌塊作為自保溫節(jié)能墻體材料情況進(jìn)行現(xiàn)場抽樣、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測算和一系列研究，來分析甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用技術(shù)。

二、砂加氣混凝土砌塊自保溫系統(tǒng)介紹

甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫系統(tǒng)是將砂加氣混凝土砌塊用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外墻填充墻或用于混合結(jié)構(gòu)外墻而成為自保溫外墻，具有質(zhì)量輕、保溫隔熱性能好、隔聲佳、防火優(yōu)良、表面堅(jiān)固、抗沖擊性能好、施工便捷和便于各種外飾面處理等優(yōu)點(diǎn)。

1、基本構(gòu)造

甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫系統(tǒng)的基本構(gòu)造為鋼筋混凝土框架和砂加氣混凝土砌塊。自保溫系統(tǒng)外側(cè)為防水界面劑，粉刷層（局部增添耐堿玻纖網(wǎng)格布）和飾面層；自保溫系統(tǒng)內(nèi)側(cè)為批嵌層（局部增添耐堿玻纖網(wǎng)格布）和飾面層。

2、規(guī)格及性能

砂加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、石英砂、石膏加鋁粉發(fā)泡，經(jīng)蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的細(xì)密多孔狀砌塊，其規(guī)格為600mm×（200、250、300）mm×（100、150、200）mm。按密度不同主要，甘肅省砂加氣混凝土砌塊主要有B05、B06兩種級(jí)別，其抗壓強(qiáng)度平均值分別不小于2.5 MPa 和3.5 Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)分別不大于0.13 W/mK 和0.16 W/mK。

3、熱工系數(shù)指標(biāo)

砌塊自保溫系統(tǒng)的墻體傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)計(jì)算可按《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的平均傳熱系數(shù)和《熱工規(guī)范》給出的有關(guān)計(jì)算方法確定。甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫墻體在不同粉刷層的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)值見表2。

表2 甘肅省砂加氣混凝土砌塊墻體的傳熱系數(shù)K（W∕m²K）和熱惰性指標(biāo)D

砌塊密度級(jí)別	B05						B06
砌塊厚度（mm）	100		150		200		100		150		200
熱工參數(shù)	K	D	K	D	K	D	K	D	K	D	K	D
無粉刷	1.42	1.76	1.02	2.63	0.9	3.51	1.54	1.99	1.11	2.98	0.87	3.97
內(nèi)外各10 mm粉刷	1.37	2.00	0.99	2.88	0.78	3.76	1.49	2.23	1.08	3.22	0.85	4.22
內(nèi)外各20 mm粉刷	1.33	2.25	0.97	3.13	0.77	4.01	1.44	2.48	1.06	3.47	0.87	4.46

三、砂加氣混凝土保溫砌塊主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

通過對(duì)甘肅省砂加氣混凝土砌塊（B06級(jí)200mm厚）粘土磚（MU7.5，1600～1800 kg/m³）空心砌塊（MU10，900～1700 kg/m³）普通混凝土（C30，2000～2600 kg/m³）等幾種常見建筑材料的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，可以看出，砂加氣混凝土砌塊與其它地方性建筑材料相比，具有以下幾個(gè)方面的技術(shù)性能優(yōu)點(diǎn)：

1．重量輕

砂加氣混凝土砌塊的容重一般為400～700kg/ m³，相當(dāng)于粘土磚的1/3，普通磚的1/5，混凝土的1/4，也低于一般輕骨料混凝土。

2、強(qiáng)度能滿足要求

砂加氣混凝土砌塊（B06）抗壓強(qiáng)度平均值雖然只有4.6 MPa，但由于加氣混凝土塊體尺寸較大，制品勻質(zhì)性較好，其砌體利用系數(shù)為0.7～0.8，而黏土磚在砌體中的利用系數(shù)僅為0.3左右。因此，從這個(gè)意義上講，砂加氣混凝土砌塊（B06）的砌體強(qiáng)度高于黏土磚（MU7.5）的強(qiáng)度。

3、保溫隔熱性能好

砂加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.15W/mK，只有黏土磚的1/5、普通混凝土的1/10，因而有良好的保溫隔熱性能。

4、吸音隔聲性能好

砂加氣混凝土砌塊由于具有球狀密閉多孔結(jié)構(gòu)，因而具有一定的吸音和隔聲性能，吸音系數(shù)為0.23～0.3，隔聲量為58dB。完全可以滿足各類墻體的隔聲要求。

四、砂加氣混凝土砌塊的工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

金鵬家園在建的6﹟別墅是自保溫承重工程，該別墅建筑面積211.76m²，層高3.0m的二層磚混結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土帶型基礎(chǔ)。根據(jù)課題研究的需要，對(duì)本工程分別使用200mm厚砂加氣混凝土砌塊和240mm厚多孔黏土磚兩種不同墻體材料，根據(jù)現(xiàn)行甘肅省預(yù)算定額、慶建發(fā)[2004]69號(hào)文件2004年第一期建設(shè)工程一類材料指導(dǎo)價(jià)計(jì)算，將所得到的工程造價(jià)以及對(duì)勞動(dòng)強(qiáng)度的影響進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。

1、基礎(chǔ)、構(gòu)造柱和圈梁的造價(jià)對(duì)比

（1）基礎(chǔ)：使用砂加氣混凝土砌塊和多孔黏土磚的鋼筋混凝土帶型基礎(chǔ)造價(jià)分別為9865.69元和12062.58元，砂加氣混凝土砌塊的鋼筋混凝土帶型基礎(chǔ)造價(jià)比使用多孔黏土磚低18％。

（2）構(gòu)造柱和圈梁：使用砂加氣混凝土砌塊和多孔黏土磚，構(gòu)造柱工程量分別為3.81m3和5.48m3，圈梁工程量分別為6.97m3和8.37m3，造價(jià)合計(jì)分別為8156.60元和11485.35元。使用砂加氣混凝土砌塊的構(gòu)造柱和圈梁造價(jià)比使用多孔黏土磚低28％。

2、單位面積工程造價(jià)對(duì)比

使用砂加氣混凝土砌塊和多孔黏土磚單位面積工程造價(jià)分別為1236.26元/m²和1208.52元/m²。使用砂加氣混凝土砌塊的單位面積工程造價(jià)比使用多孔黏土磚增加2.0％。

3、施工勞動(dòng)強(qiáng)度對(duì)比

使用砂加氣混凝土砌塊在1磚外墻、1磚內(nèi)墻、1/2磚內(nèi)墻的工程量分別為18.19m3、27.22m3、4.62 m3；使用240厚多孔黏土磚在1磚外墻、1磚內(nèi)墻、1/2磚內(nèi)墻的工程量分別為19.82m3、32.66m3、5.54 m3?？梢姡褂蒙凹託饣炷疗鰤K可大大減少內(nèi)粉刷工作量。同時(shí)，使用200厚砂加氣混凝土砌塊的施工墻體消耗人工量比使用多孔黏土磚低64％。

五、結(jié)語

1、經(jīng)計(jì)算與驗(yàn)證，甘肅省采用砂加氣混凝土砌塊作為自保溫外墻，其傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)均滿足《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的熱工性能要求。所以使用砂加氣混凝土砌塊的別墅可稱為節(jié)能住宅，而使用多孔黏土磚的別墅，因其外墻傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)均不符合《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的熱工性能要求，只能稱為普通住宅。

2、經(jīng)過對(duì)別墅項(xiàng)目的造價(jià)比較，甘肅省使用砂加氣混凝土砌塊比使用多孔黏土磚的單位面積造價(jià)略有增加。若要使多孔黏土磚的別墅成為節(jié)能住宅，假設(shè)外墻采用50mm厚砂加氣混凝土砌塊，則每平方米增加造價(jià)38.00元。這時(shí)，同為節(jié)能住宅的條件下，使用砂加氣混凝土砌塊卻比使用多孔黏土磚的單位面積造價(jià)下降0.8％。

3、甘肅省砂加氣混凝土砌塊相對(duì)基準(zhǔn)值節(jié)能44%，相對(duì)一般標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能26.5%（基準(zhǔn)值參考甘肅省住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般標(biāo)準(zhǔn)參考夏熱冬冷地區(qū)保溫節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)）。

4、砂加氣混凝土砌塊因其尺寸準(zhǔn)確，內(nèi)墻面可直接做批嵌，從而大大減少了內(nèi)粉刷的工作量。另外，使用砂加氣混凝土砌塊，現(xiàn)場濕作業(yè)量明顯減少，有利于現(xiàn)場文明施工。

5、使用砂加氣混凝土砌塊，不但可以降低基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的投入，節(jié)省基礎(chǔ)挖方量，縮短施工工期，大幅度減低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還可以減少建筑物的運(yùn)行稱本。

6、在甘肅省，砂加氣混凝土砌塊與其它地方性建筑材料相比，具有質(zhì)量輕、保溫隔熱性能好、隔聲佳、防火優(yōu)良、表面堅(jiān)固、抗沖擊能力強(qiáng)和施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，而且便于各種外飾面處理。所以特別適合用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外墻填充墻或用于混合結(jié)構(gòu)外墻而成為自保溫外墻。

綜上所述，砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料在甘肅省值得大力推廣應(yīng)用。

六、看法和建議

1、從施工技術(shù)角度來看，甘肅省砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料要想得到發(fā)展，就必須根據(jù)墻體功能與保溫功能合一、既保溫又隔熱這兩大特性，合理地選擇建筑類型和體系，在滿足地方工程建設(shè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將其用于最恰當(dāng)?shù)奈恢煤筒课弧Ｍ瑫r(shí)要隨時(shí)關(guān)注市場動(dòng)向，以不斷開發(fā)有競爭力的新技術(shù)為切入點(diǎn)，使砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料直接達(dá)到三步建筑節(jié)能要求。

2、全國范圍的能源供給矛盾日益突出，節(jié)約能源已經(jīng)成為重大課題，甘肅省也不例外。根據(jù)有關(guān)的測算，建筑物各部分對(duì)熱能的散失消耗，外墻部分占24%左右。為了減少墻體散熱損失，我們必須采用保溫性能良好的建筑材料。在這方面，砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料突顯其保溫隔熱的優(yōu)良性能和將發(fā)揮重要的作用，而且受到世界各國建筑業(yè)的普遍重視，特別是我國實(shí)行墻體材料改革與節(jié)約能源的可持續(xù)發(fā)展國策后，砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料由于具有集新型墻體材料和保溫材料于一體的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。所以，我們應(yīng)該大力推廣和發(fā)展的這一新型的建筑節(jié)能材料。

3、盡管砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料具有其它建筑材料無法相比的許多優(yōu)點(diǎn)和性能，但在甘肅省的許多城市，對(duì)這種新型材料的推廣和應(yīng)用還存在著一定的局限性。究其原因，是設(shè)計(jì)人員、施工人員以及投資開發(fā)商對(duì)砂加氣混凝土砌塊自保溫節(jié)能材料仍然很生疏，對(duì)材料的性能和施工方法了解程度不夠，擔(dān)心使用這種新型材料會(huì)出現(xiàn)什么問題，不如目前已經(jīng)成熟的墻體圍護(hù)作法保險(xiǎn)。一句話，就是誰也不想開這個(gè)先例。針對(duì)這一現(xiàn)狀，作者認(rèn)為，在甘肅省，許多科技成果得不到推廣，許多新技術(shù)、新材料、新方法得不到應(yīng)用，最重要的是“觀念”問題。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)約各種資源是我們必由之路。只有樹立了這種觀念，加之配套的政策、法規(guī)，相信人們都愿意創(chuàng)新、求新了。

（參考文獻(xiàn)從略）

*本課題屬甘肅省2004年建設(shè)科技攻關(guān)項(xiàng)目“黃土塬區(qū)（慶陽市）墻體材料資源化及節(jié)能方案研究”（JK2004-17）。

作者簡介：

劉萬鋒，隴東學(xué)院建筑工程系系主任，慶陽市建筑業(yè)聯(lián)合會(huì)秘書長，慶陽市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，出版學(xué)術(shù)專著1部、教材1部，1發(fā)表論文30余篇。

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