淺談燒結(jié)空心砌塊的建筑節(jié)能

　　隨著全世界的能源問題日漸突出，節(jié)能成為建設(shè)和諧社會的首要問題。我國建筑能耗指標(biāo)偏高，為推動建筑節(jié)能的實施，建設(shè)部、國務(wù)院已出臺了一系列的政策、法規(guī)和技術(shù)規(guī)程。落實建筑節(jié)能涉及材料生產(chǎn)、設(shè)計、施工、管理等各個部門，材料是其基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

　　目前，甘肅省框架結(jié)構(gòu)填充材料主要有三大類：粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊、燒結(jié)空心砌塊和其它砌塊。因為施工性能和價格等因素，自從燒結(jié)空心砌塊研制成功問世以來，便終結(jié)了加氣混凝土砌塊一枝獨秀的時代，形成“三分天下”的市場分配格局，而且燒結(jié)空心砌塊的市場份額逐步擴大，正在成為甘肅省框架結(jié)構(gòu)建 筑的主體填充材料。在粘土頁巖資源豐富的西部地區(qū)，應(yīng)積極提倡和發(fā)展節(jié)能型燒結(jié)粘土頁巖多孔磚、空心磚和空心砌塊。

　　一、燒結(jié)空心砌塊的性能指標(biāo)

　　現(xiàn)行國家標(biāo)準對燒結(jié)空心砌塊的技術(shù)要求中規(guī)定了尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強度等級、密度等級、孔洞排列及其結(jié)構(gòu)、泛霜、石灰爆裂、吸水率、抗風(fēng)化性能、放射性物質(zhì)等指標(biāo)，并規(guī)定了每個指標(biāo)的試驗方法，但卻沒有熱工性能的要求。該產(chǎn)品國家標(biāo)準的嚴重滯后，使得這種材料的使用存在爭議，一方面是節(jié)約土地資源的新型建材應(yīng)該大力推廣使用，另一方面卻因為熱工性能標(biāo)準不明確，使得生產(chǎn)單位、設(shè)計單位、施工單位、檢測單位等各部門對其節(jié)能性能意見不統(tǒng)一。下面以規(guī)格為290mm×190mm×190mm的12孔砌塊為例，闡述問題所在。
　　標(biāo)準1：廠家說明書稱．燒結(jié)空心砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)0.358W/(m.K)；
　　標(biāo)準2：《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》(甘肅省實施細則)中選用的數(shù)據(jù)是“燒結(jié)空心磚砌體干容重900kg/m3導(dǎo)熱系數(shù)0.45W/(m.K)”；  
 　　標(biāo)準3：甘肅省建設(shè)廳為貫徹建設(shè)部第76號令和第二步建筑節(jié)能目標(biāo)而編寫的宣貫講義《建筑節(jié)能與新型墻材》中，有關(guān)圍護結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造的論述將墻體保溫分四大類單一保溫墻體、內(nèi)保溫、外保溫、夾心保溫，其中燒結(jié)黏土空心砌塊作為較好的單一保溫墻體方案被推薦。

　　下面以砌筑300mm厚墻體來計算其傳熱系數(shù)。根據(jù)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》JGJ26—95和《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176～93中規(guī)定的計算公式，按標(biāo)準1計算得到該墻體傳熱系數(shù)為1.00W/(m2·K)(內(nèi)抹水泥砂漿，外抹雙灰粉砂漿,下同)：按標(biāo)準2計算得到該墻體傳熱系數(shù)為1.20W/(m2·K)。根據(jù)這個計算結(jié)果可初步判定，標(biāo)準1達到了蘭州第二步節(jié)能目標(biāo)，即雙玻窗外墻傳熱系數(shù)限值1.10W/(m2·K)，但標(biāo)準2達不到蘭州第二步節(jié)能目標(biāo)，而按標(biāo)準3的說法．燒結(jié)黏土空心砌塊能夠作為第二步節(jié)能目標(biāo)的單一墻體，那么保溫自然不是問題。由此可見，在使用過程中對燒結(jié)空心砌塊認識不清，意見比較混亂。

　　那么燒結(jié)空心砌塊的熱工性能到底怎樣呢？筆者進行了燒結(jié)空心砌塊砌體實驗室熱工性能測試。

　　二、燒結(jié)空心砌塊砌體熱工性能測試

　　采用290mm×190mm×190mm燒結(jié)空心砌塊砌筑1m2的砌體，兩面分別抹水泥砂漿和甘肅科力大公司導(dǎo)熱系數(shù)為0.26W/(m2·K)的KLD保溫砂漿，分別測試砌體的熱阻和傳熱系數(shù)。測試可得到該砌體采取不同保溫方式時的傳熱系數(shù)與時間關(guān)系曲線：每條曲線的開始階段比較陡,傳熱系數(shù)值下降幅度比較大。其原因是開始時砌體蓄熱量大，這段時間內(nèi)測得的傳熱系數(shù)較正常值大。當(dāng)砌體兩側(cè)達到傳熱穩(wěn)定時，砌體傳熱系數(shù)在某個值附近波動，這個值就是它的平均傳熱系數(shù)。

　　由測試分別得到如下結(jié)果：300mm厚燒結(jié)空心砌塊砌體平均傳熱系數(shù)1.30W/(m2·K)，300mm厚燒結(jié)空心砌塊內(nèi)抹20mm厚保溫砂漿砌體平均傳熱系數(shù)1.10W/(m2·K)，300mm厚燒結(jié)空心砌塊外抹20mm厚保溫砂漿砌體平均傳熱系數(shù)1.04W/(m2·K)，300mm厚燒結(jié)空心砌塊外抹30mm厚保溫砂漿砌體平均傳熱系數(shù)1.01W/(m2·K)。

　　三、國家建筑節(jié)能標(biāo)準的要求

　　1、第二步節(jié)能標(biāo)準

　　根據(jù)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》JGJ26—95的規(guī)定，蘭州地區(qū)第二步節(jié)能目標(biāo)(即節(jié)能50％)外墻傳熱系數(shù)限值為0.85W/(m2·K)(窗戶為傳熱系數(shù)470W/(m2·K)的單層塑料窗)或110W/(m2·K)(窗戶為傳熱系數(shù)400w/(m2·K)的單框雙玻金屬窗)。

　　2、第三步節(jié)能標(biāo)準 

　　目前，北京、天津、河南等省市已經(jīng)發(fā)布并實施了第三步建筑節(jié)能標(biāo)準，按新標(biāo)準設(shè)計建造的建筑物采暖能耗要求達到當(dāng)?shù)?980—1981年能耗水平的35％(即節(jié)約能源65％)，并且與第二步節(jié)能標(biāo)準采取的措施不同。實施節(jié)能50％的目標(biāo)時，由建筑物和采暖系統(tǒng)共同承擔(dān)，鍋爐及管道承擔(dān)20％，建筑物承擔(dān)30％；第三步節(jié)能目標(biāo)是在第二步的基礎(chǔ)上再節(jié)能30％，從而達到節(jié)約65％的總目標(biāo)，而這30％全部由建筑物來承擔(dān)。據(jù)此計算，蘭州地區(qū)實施第三步節(jié)能目標(biāo)后，建筑物外墻傳熱系數(shù)限值約為0.77W/(m2·K)，建筑物耗熱量指標(biāo)約為14.6W/m2。

　　從前述數(shù)據(jù)可以看出，300mm厚燒結(jié)空心砌塊不作保溫層時達不到第二步節(jié)能目標(biāo)的要求，作外保溫時勉強達到第二步節(jié)能要求：同時，在設(shè)計取值時要考慮建筑物外墻主斷面的傳熱系數(shù)與外墻的平均傳熱系數(shù)的關(guān)系。一般而言，平均傳熱系數(shù)大于主斷面的傳熱系數(shù)，使用材料不同、主體結(jié)構(gòu)不同、保溫方式不同，影響幅度也不同?？梢缘玫竭@樣的結(jié)論：燒結(jié)空心砌塊墻體靠加厚墻體和涂抹保溫涂料是不可能達到第三步節(jié)能目標(biāo)要求的．必須采用聚氨酯、聚苯板等高效保溫材料構(gòu)筑復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)。

　　四、結(jié)論

　　1、燒結(jié)空心砌塊是我國有關(guān)部門為了保護耕地、推進墻材革新大力提倡發(fā)展的新型墻體材料，并且因為資源情況、制品本身的性能等因素，在我國大部分地區(qū)，在相當(dāng)長的時期內(nèi)，將作為主要材料來使用。在新時期積極研究如何使用和發(fā)展這類材料具有重要的現(xiàn)實意義，既決定著這類材料當(dāng)前及今后的發(fā)展命運，又關(guān)系到國家建筑節(jié)能大政方針的順利實施。

　　2、應(yīng)該正確認識燒結(jié)空心砌快的熱工性能，同樣厚度燒結(jié)空心砌快砌體傳熱系數(shù)比實心磚砌體的小，比加氣混凝土砌體的大。

　　3、燒結(jié)空心砌塊作為單一材料來達到建筑節(jié)能各階段目標(biāo)的要求是不現(xiàn)實的。涂抹性能良好的保溫涂料可以達到第二步節(jié)能目標(biāo)；如果要達到第三步建筑節(jié)能的要求，必須與高效保溫材料復(fù)合。(田守斌)