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文檔簡介
加氣混凝土單一保溫節(jié)能墻體體系加氣混凝土行業(yè)在我國得到了很大發(fā)展,但在人們的心目中都僅把它看成是一種輕質(zhì)墻體材料,很少把它與節(jié)能聯(lián)系起來。甚至有些城市還不敢把它用作外墻。反思我們幾十年來發(fā)展單一墻體保溫體系的實(shí)踐,充分認(rèn)識(shí)加氣混凝土在節(jié)能體系中的地位,彌補(bǔ)現(xiàn)有復(fù)合體系的不足,發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢是具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。O引言2005年,本人曾在《中國建筑報(bào)》發(fā)表過一篇題為《應(yīng)大力研發(fā)和應(yīng)用單一保溫墻體節(jié)能體系》的拙作。旨在節(jié)約資源,簡化施工工序,降低造價(jià),推崇加氣混凝土單一保溫墻體的外墻節(jié)能體系其實(shí)這一作法在20世紀(jì)30年代的北歐就開始實(shí)踐,這種材料的發(fā)明起源于德國。它們在20世紀(jì)20年代研制了灰砂磚,將磨細(xì)石灰和砂子經(jīng)過混合、成型,高壓養(yǎng)護(hù)制成一種實(shí)心磚以替代傳統(tǒng)的黏土磚。1924年,瑞典人在這些材料中加入鋁粉制成加氣混凝土,1929年并以工業(yè)化方法生產(chǎn),最初的商品名為“伊通”(YTONG,Y是這個(gè)廠址所在城市的第一個(gè)字母。TONG是瑞典文水泥的后綴)。后來,在瑞典又發(fā)展了另一種叫“西波列克斯”(siporex)品牌的加氣混凝土,后來在德國、英國、荷蘭等地發(fā)展了各種品牌的加氣混凝土制品,尤其在二次大戰(zhàn)后,在世界各國大量發(fā)展起來。用這種制品最早修建的建筑是20世紀(jì)30年代初建于瑞典,至今已有70多年歷史。在20世紀(jì)90年代我們曾去參觀過,是建于斯德哥爾摩遠(yuǎn)郊的一幢2層住宅,內(nèi)承重墻和外墻均采用B05級(jí)的產(chǎn)品。我國于1965年引進(jìn)了瑞典“siporex”專利,1967年正式投產(chǎn),至今也已有40多年歷史(其實(shí)我國在引進(jìn)國外專利之前,已研發(fā)了這種產(chǎn)品,主要是板材。1966年,在北京第三建筑公司修建了一幢由加氣混凝土板材承重的3層宿舍樓,780m2建筑面積)。引進(jìn)后,最早的產(chǎn)品也是板材,屋面板應(yīng)用在北京月壇一條街,大部分墻板用于幾個(gè)大型發(fā)電廠的外墻(軍糧城電廠、涉縣電廠、娘子關(guān)電廠和內(nèi)蒙106電廠)。從20世紀(jì)70年代開始,北京大量推行這種節(jié)能墻體,主要是內(nèi)外墻板。應(yīng)用建筑有北京加氣廠的辦公樓、自家莊建材局的家屬宿舍樓(以上2幢建筑內(nèi)、外墻、屋面板、樓板都是加氣混凝土制品)以及一大批高層住宅和公共建筑。例如安定門小區(qū)、總參住宅、東大橋l0#樓、交通部住宅、糖業(yè)煙酒公司、儲(chǔ)運(yùn)公司倉庫等。20世紀(jì)80年代修建了著名的大型公共建筑——建筑面積達(dá)25000m2:的國際展覽中心,它都是一體化外墻,只是當(dāng)時(shí)沒有突出“節(jié)能”這個(gè)名稱而已。20世紀(jì)90年代,北京正式執(zhí)行節(jié)能30%的標(biāo)準(zhǔn)。北京建筑設(shè)計(jì)院與北京市加氣混凝土三廠(后改名為北京現(xiàn)代建筑材料有限責(zé)任公司)合作,在北京市科委、建委的支持下,在該廠修建了一植3300m2:的6層“抗震、節(jié)能新體系住宅”:外墻采用B06級(jí)墻厚300mm的加氣混凝土砌塊、屋頂采用加氣混凝土屋面板,承重墻采用粉煤灰磚,該建筑物節(jié)能指標(biāo)超過50%,至今已使用l6年,效果良好。近20年來,加氣混凝土行業(yè)在我國得到了很大發(fā)展,但在人們的心目中僅把它看成是一種輕質(zhì)墻體材料,很少把它與節(jié)能聯(lián)系起來,甚至有些城市還不敢把它用作外墻。近10年,各種外墻保溫體系發(fā)展迅速,絕大部分都是復(fù)合墻體,即將保溫材料復(fù)合在傳統(tǒng)墻體材料的外表或內(nèi)表,較為普遍采用的保溫材料是泡沫聚苯乙烯板。保溫墻體的應(yīng)用無疑對推動(dòng)我國建筑節(jié)能事業(yè)是一大進(jìn)步,但是其所使用保溫材料其原材料屬有機(jī)化工材料,大部分來源于石油,生產(chǎn)制造中高能耗,隨著油價(jià)和電價(jià)的飆升以及這種復(fù)合保溫體系在施工上較為復(fù)雜,難免造成工程質(zhì)量中的許多問題。因此,反思我們幾十年來發(fā)展實(shí)踐,彌補(bǔ)現(xiàn)有復(fù)合體系的不足,充分認(rèn)識(shí)加氣混凝土單一墻體保溫體系在建筑節(jié)能中的位置,發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢是具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義的。其優(yōu)勢表現(xiàn)為:第一,我國大部分加氣混凝土企業(yè)原材料主要是工業(yè)廢料——粉煤灰。我國煤炭資源豐富,火電是主要發(fā)電方式,粉煤灰資源豐富,分布面廣;第二,制造工業(yè)化程度高,產(chǎn)品質(zhì)量有保證;第三,施工簡單,工序少,效率高;第四,在造價(jià)上比外保溫復(fù)合體系有很大優(yōu)勢;第五,耐久性好。在瑞典,20世紀(jì)30年代就開始使用,已有70多年的歷史。原上海楊浦硅酸鹽制品廠麻毅同志考證的上海國際飯店內(nèi)墻,福州大樓外墻,使用年限基本和瑞典同步,也長達(dá)70余年。麻毅同志還陪同我們參觀過這個(gè)生產(chǎn)廠的遺址——原上海國棉六廠;第六,產(chǎn)品可一材多用:既可以做成板材f用作外墻、隔墻、屋面甚至于樓板),又可做砌塊(用作外墻、內(nèi)墻、隔墻),還可制造保溫材料f用作屋面、地面以及復(fù)合外墻。尤其是近年研發(fā)出的B03、B04級(jí)輕質(zhì)制品,保溫特性更優(yōu)化),最近又開發(fā)出的鋼結(jié)構(gòu)防火板,使其應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛。筆者2005年曾發(fā)表過上述觀點(diǎn)后,陸續(xù)聽到各方面的意見和建議。本文想就保溫和墻體合一的保溫體系做一些補(bǔ)充闡述。l復(fù)合保溫體系在我國不同氣候區(qū)應(yīng)用的可行性余保脾溫鉛和瓜墻骨體叛合閘一計(jì)的咳復(fù)云合員保觸溫挖體捷系偷能握否誕在讓全展國注使范用欣,倡取雷決壩于舒材蝶料言性親能扯能箱否提符首合型各白地院不粗同府氣醉候廈區(qū)言的脅節(jié)撒能倡規(guī)集范獎(jiǎng)。漸我樓國貞現(xiàn)取行的節(jié)無能刑規(guī)款范鋒從典建迫筑到類缸型垮上紐分預(yù)為挑“參公畜共撲”沿和論“祖居獻(xiàn)住頭“晶2臣類暫;多從至不章同躁氣扮候眼區(qū)傭來腸分震,膛目旁前賊已渡發(fā)歉布胸的癥規(guī)怪范屬有諷章由可挨循草的炮分排作借4內(nèi)個(gè)坑地小區(qū)匠:甩即初夏豐熱脂冬題冷輛地型區(qū)耀、悲夏那熱捷冬聞暖腹地朽區(qū)蹄、遼寒伶冷蘭地胸區(qū)階和描嚴(yán)踏寒育地牌區(qū)婚(漁又跳分耽A毫區(qū)雁和治B朋區(qū)棍)華;叮從慢節(jié)謎能碎率漂來素看痛,揀可侍分園為個(gè)節(jié)遍能拘5披0必%學(xué)和法個(gè)挪別鉛城暫市診節(jié)沖能豆6欺5段%解地坐區(qū)役(武詳伙見項(xiàng)表菜1販、走表標(biāo)2田和迷表袍3陡)還。辮從衡表百中高可套以亂看病出當(dāng),謙外公墻飄傳肆熱且系嶼數(shù)迫要濃求無最忘高洗的卸是鑄嚴(yán)牌寒識(shí)地很區(qū)罩A哨類犯公箱共是建醋筑厘和昂居尾住掘建慢筑陪,梨要體求丑達(dá)匹到斧≤厲0田.乘4誰w押/證(磚m沖2僚·貝?糠k藝)魂,籮要膜求涉最隙低新的浙是燦夏鄉(xiāng)冷赤冬管暖悅地俯區(qū)朵的版居秤住姥建耐筑巴,猶當(dāng)壘D臥≥餡3淘.聰0虎時(shí)斯,財(cái)其爸傳激熱職系罪數(shù)托僅雕要是求予2除.蒼0齊W攏/若(逗m銜2賠?闊k繞)豐。用當(dāng)誘然屬這優(yōu)一筍數(shù)蔑值遼也下不抵是穗絕罵對罩的支,壞最澡終愚以添單豐位謎面拋積資耗返能弊量相判鏟定申,嘴各貪部駱位朗可償以芹調(diào)羨整征,瞧但束為利便悉于蛇對高問刺題倡的望探激討個(gè),賽暫伸以牢此移指回標(biāo)腫為閥界計(jì)定昏值盲。電由椅此主我辭們拉再陡回榮過息頭雙來慰審矩視艇各沙類盾級(jí)桶別云、權(quán)各竊種程厚缺度仁的轉(zhuǎn)加晨氣壘混柴凝泄土叛砌惰塊汗墻彩的著熱做工濤指諸標(biāo)矩,豪能冷否鼓滿崗足拼上槽述寬要嘆求培。匪級(jí)津別袖由堡B險(xiǎn)0板4奶級(jí)擾至摟B什0刊6捉級(jí)笨;舍墻望厚壺由籍2爐0間0吸m浪m巴~固5飄0拍0聽m鳴m呈共謎7桃種煙;汁墻弊體話砌演筑枝灰繳縫閣厚吳度臨又盟可奮分散1勺5借m稅m閉和唐3句m千m比2晃種綠,山詳穴見盆表睬4煙、事表噴5銷。瞧從怠表晝中丹可堵以念看慈出開墻滑厚格4匹0萬0分m喬m續(xù)、班灰杜縫哨3容m從m舟的芳B紐0匠4盛級(jí)棵砌妙塊規(guī),稿其眾傳捕熱娃系困數(shù)哀就車能寫達(dá)賣到呈0均.冒3芬7銹W垃/拍(全m局2誘·驢k隸)戰(zhàn),幣滿均足韻嚴(yán)斤寒拆地衛(wèi)區(qū)朗公解建究和源居墓建揚(yáng)指羨標(biāo)伐0障.陽4努W轎/戰(zhàn)(羊m中2島?艇k勇)付。缸其曠他邀地犬區(qū)鐮當(dāng)推然血更趙沒雅有其問畏題驚。扮所撓以踐可腫以鋪認(rèn)浩為侮,燈加岸氣睡混雕凝掌土興作披為召單貍一籌保傘溫游墻哀體模能論滿搖足液當(dāng)鳴前噴全趣國司各牲個(gè)世地景區(qū)您節(jié)正能渣標(biāo)淋準(zhǔn)譯,替哪丘怕筒是蟲最惡寒渠冷俱的除嚴(yán)貍寒虛地贈(zèng)區(qū)辯A雪區(qū)讀的秀各跨類鼠建戀筑傾。稼但著墻統(tǒng)厚昨是倡4跑0甲0膜m燃m承,犧按段傳偽統(tǒng)雞而篩言訴,師在兇我船國豈嚴(yán)活寒朱地較區(qū)納墻游厚寶3混7軍0詳m丹m護(hù)或若4絕9嚼0烏m奶m勸較桿普蒙遍霧,減但況當(dāng)裁時(shí)吃是賽小恒磚兔砌悉筑腿,叫在勁技處術(shù)扮上孫沒筆有亡問魂題艦;啦現(xiàn)咽在誰加筑氣麥混密凝埋土眉砌日塊姻體瓦積啦大斧、革分吐量蜜重轟是嶼否舟給拼施辣工突帶數(shù)來性困丈難頌,鑄但最這錘一柴問孩題兄也儲(chǔ)不拴難堵解上決稍,目砌姑筑演時(shí)顧可照分申2沃層軌砌塑筑銀,遼如醬2包5賞0全m外m剝+甘1脹5骨0蟻m醬m漿或菠2舟0限0孕m窗m朵+恩2印0絡(luò)0手m化m畢,規(guī)技佛術(shù)糾上才應(yīng)膊該爸沒腿有煤問住題保。稼與紗保圈溫飼復(fù)秀合隸墻惱比呈,斤相攝對投減渠薄紅墻崇厚蛾,凡減談少巨建暑筑默面特積擺,泡增須大繪使具用斥面鈴積脂等爛方茂面加,往復(fù)慈合蛾墻妙體場有狡優(yōu)觀勢廢。丙從雜單解方巷造瓶價(jià)跟而倘論扶,乘單綁一境墻志體及占涼絕夜對寒優(yōu)稱勢惰,福如柿何懲取造舍憐,歉這忌需感要健分禽析嗽;拜損振失桂使釘用銷面值積上(夢或無加礦大牽建篩筑摘面拋積僅)殃合餓算磨,干還售是蛛降量低梅造叢價(jià)棟合紅算基?慶這哥取顯決辮于碼投終資圾者尊的哨決彼策攤??樊?dāng)競?cè)慌_(tái)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)度,根據(jù)中國建設(shè)東北設(shè)刷石膏抹灰,各項(xiàng)指標(biāo)已有不少介紹。在軟件方面,計(jì)研究院馮埔生等同志的研究,粉煤灰制品自出釜含水率40%到平衡含水率5%,其收縮值僅為0.12mm/m,品彈性模量),而制品抗拉強(qiáng)度為2.5kg/cm2(隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展有些產(chǎn)品均高于此值),不致由于收縮使制品拉裂,除非是不合格產(chǎn)品。尤其在應(yīng)用技術(shù)規(guī)范上將上房含水率作了限制,這就更減小了由材性收縮引起墻體開裂的風(fēng)險(xiǎn)。②建筑構(gòu)造失當(dāng),如薄弱部位沒有加強(qiáng)(如窗口下部、墻體角部)以及2種不同材料的界面未作處理、墻身偏高過長以及結(jié)構(gòu)變形對墻身的影響等構(gòu)造措加氣混凝土的發(fā)展在我國寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展施不當(dāng)。③施工工藝。如上房含水率偏高、砌筑灰縫不夠飽滿(尤其是豎縫),抹灰未按規(guī)程順序,成品缺乏養(yǎng)護(hù)等。④抹灰材料和砌筑砂漿,界面處理和缺損填補(bǔ)等所用材料的材性與加氣混凝土材性不太相容等。經(jīng)過幾十年的研究,加氣混凝土的應(yīng)用技術(shù)幾乎都有章可循,如與材料特性相容的配套產(chǎn)品。如北京建材院生產(chǎn)的外墻干粉料砂漿,其強(qiáng)度控制在4.0~7.0MPa之間,壓折比≦3.0,彈性模量在1600~2000N/mm2,與加氣混凝土強(qiáng)度為2.0~4.0MPa,干燥收縮值為≤5×10-4mm/m,且這種砂漿具有較好的保水性(80%),符合加氣混凝土的性能。內(nèi)墻采用粉刷石膏抹灰,各項(xiàng)指標(biāo)已有不少介紹。在軟件方面,如標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、圖集均已陸續(xù)出版或正在報(bào)批、修訂,已出版的有砌塊標(biāo)準(zhǔn)、砌塊國家標(biāo)準(zhǔn)圖以及公共建筑國家標(biāo)準(zhǔn)圖,各種配套材料和零部件有不少已投入工業(yè)化生產(chǎn),如內(nèi)外墻抹灰材料、錨固件、施工工具等都己投入市場。設(shè)計(jì)施工只要按規(guī)程、圖集辦事,按加氣混凝土特性選用配套材料,墻體開裂是不難解決的。當(dāng)前問題是一旦出現(xiàn)問題就不加分析,籠統(tǒng)地歸罪于材料產(chǎn)品本身,這不是科學(xué)的態(tài)度,重要的是加以分析,從實(shí)踐來看,近年來這些問題都在逐漸克服。4.4嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)用問題加氣混凝土的發(fā)展在我國寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展施不當(dāng)。的較早,如沈陽、長春、哈爾濱和齊齊哈爾等城市。但隨著時(shí)間的推移,逐漸形成今天南盛北衰的局面,究其主要的原因之一是由于在發(fā)展材料生產(chǎn)技術(shù)的同護(hù)等。時(shí),忽視對材料應(yīng)用技術(shù)的研究。在嚴(yán)寒地區(qū)較突出的問題是凍害。20世紀(jì)80年代,我們曾對東北地區(qū)所用材料的材性與加氣混凝土材性不太相容等。進(jìn)行過考察,在建筑某些部位的破壞比較突出,如窗坎墻、檐口、凸出于外墻的裝飾線腳、面磚等受凍害影響較大。但同樣處于嚴(yán)寒地區(qū)的北歐,我們在考察中沒有見到這種情況。在日本北海道廣泛應(yīng)用情況良好,從加氣混凝土材料性能而言,其飽水時(shí)抗凍性能是良好的。從最近北京現(xiàn)代公司開發(fā)的B04級(jí)產(chǎn)品的檢測報(bào)告看,強(qiáng)度為2.2MPa,干密度為417kg/m3的產(chǎn)品經(jīng)抗凍試驗(yàn),其質(zhì)量損失僅為2%(標(biāo)準(zhǔn)值為5%),凍融后強(qiáng)度為1.9MPa(標(biāo)準(zhǔn)值為≥1.6MPa),證明了它是較好的抗凍產(chǎn)品。問題是這一產(chǎn)品受局部凍融易破壞。當(dāng)時(shí)對這一問題可能認(rèn)識(shí)不足,如窗檻墻當(dāng)時(shí)還沒有單框雙?;蛉4埃跂|北地區(qū)大部分采用2層單玻木窗,中間留出較大空隙,加之當(dāng)時(shí)采暖制度大部分為間歇采暖,窗戶玻璃上結(jié)的露水往2層單玻窗之間的空隙流淌,居民在其間放置鋸末或毛巾,因無防水措施,窗臺(tái)和窗坎墻受局部凍融嚴(yán)重凍壞。同時(shí)灰縫‘熱橋”也相當(dāng)嚴(yán)重(當(dāng)然有些產(chǎn)品質(zhì)量也太差)。有些采用加氣混凝土板出挑的檐口破壞也很嚴(yán)重。當(dāng)然還有一些加氣混凝土應(yīng)用中的普遍問題,如抹灰問題、門窗及物件固定問題,等等。但是在今天技術(shù)發(fā)展的水平上看都不應(yīng)該是發(fā)展這一產(chǎn)品的障礙,是不會(huì)影響在這地區(qū)發(fā)展單一墻體節(jié)能體系。當(dāng)然加氣混凝土制品的應(yīng)用除地區(qū)概念外,與建筑結(jié)構(gòu)體系和商業(yè)經(jīng)濟(jì)觀都有關(guān)系,如有些南方沿海地區(qū)地耐力差,但高層多,且大部分為框架結(jié)構(gòu),為減輕建筑自重用加氣混凝土作填充墻是較好選擇。現(xiàn)在不少多層和低層民居也用框架,底層商用,上層居住,這也是南方加氣混凝土的發(fā)展比北方迅速的原因之一。4.5強(qiáng)度問題為提高單一墻體的熱工性能,減薄墻厚,在北方地區(qū)發(fā)展低密度加氣混凝土制品是大勢所趨。目前,北京2家加氣廠B04級(jí)產(chǎn)品已能規(guī)?;a(chǎn),B03級(jí)產(chǎn)品也已開發(fā)成功。2007年,北京建材研究院修建了一座33956m2,高18m的辦公樓,外墻采用B04級(jí)產(chǎn)品,經(jīng)檢測該產(chǎn)品干密度為425kg/m3,強(qiáng)度>2.0MPa,熱導(dǎo)率0.09W/(m·k),指標(biāo)均高于GB11968--2006標(biāo)準(zhǔn)。墻厚250mm,經(jīng)計(jì)算其傳熱系數(shù)為0.605W/(m·k),滿足北京公建甲類標(biāo)準(zhǔn)(≤0.8)。問題的焦點(diǎn)可能是對強(qiáng)度的看法,即I>2.0MPa的產(chǎn)品能否
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