胡 軍(西雙版納州建筑工程質量監督站,云南 西雙版納 666100)
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以西雙版納地域氣候論述加氣混凝土建筑的節能效果
胡軍(西雙版納州建筑工程質量監督站,云南 西雙版納 666100)
隨著我州建筑節能工作的深入推進和建筑墻體材料的不斷改革與發展,各種新型墻體材料在我州得到了廣泛應用,但由于人們對這種新的墻材產品認識不足,仍采用傳統的施工工法,致使建筑物建成后墻體開裂滲漏問題較多,導致住戶投訴增多,反映強烈,造成了一定的負面影響。因此,推進新型墻體材料的發展,有效預防新型墻體材料出現的開裂、滲漏等質量通病,提高建筑節能效果非常重要。本文首先對西雙版納州的地理環境及加氣混凝土的定義進行了簡單分析,闡述了其保溫隔熱性能的原理,結合實踐和不斷探索,提出幾點有關加氣混凝土建筑的節能效果,并對其發展前景進行了探討,以供參考,希望通過本文的介紹和剖析,能夠發揮西雙版納州新型墻體材料應用價值,使得加氣混凝土的節能效果提升到新的高度。
西雙版納;氣候;加氣混凝土建筑;節能效果
社會經濟在快速發展,我國建筑行業也在加快發展步伐,與此同時,對能源的消耗越來越大,就如何實現節能環保這一目標,已經成為全社會普遍關注的話題之一。建筑能耗包括建設過程以及使用過程產生的能耗,因此,探究、分析建筑節能效果意義重大。文中針對西雙版納地獄氣候闡述了加氣混凝土建筑的節能效果,為更好利用加氣混凝土這一新型砌體材料,推動我國建筑行業的節能化發展提供巨大的促進作用,具體內容如下:
西雙版納位于云南的最南端,年平均氣溫在18~22℃之間,屬于夏熱冬暖地區。長夏無冬,秋春相連且為期較短。西雙版納年日照時數 1800~2100h,季節分配較均勻,其氣溫年較差不大,日較差則較大,如最冷月與最熱月溫差只有9.9℃,而日溫差最大可達27.3℃,這和我國大部分地區迥然不同。從西雙版納地貌垂直分異而言,800m以下為熱性氣候 (熱帶),800~1500m為暖熱性氣候 (南亞熱帶),1500m以上為暖溫性氣候(中亞熱帶)。州內史無雪跡,只是海拔較高處有輕霜,特大寒潮時有短時0℃左右的低溫,會對熱量敏感性的熱帶作物造成災害。另外,西雙版納有明顯的干濕季之分,年降水量在1193.7~2491.5mm。其中盆地稍低,而山區略高。濕季降水占2013年總量的82~85%,7~8月份月降水量皆在250mm以上,最少的2月份降水量只有20mm。但是,干季降水少卻霧濃露重,提高了干季濕度,也在一定程度上補償了降水不足,針對這一地理特征,加強新型墻體材料發展應用研究意義重大。
作為現代化新型砌體材料:加氣混凝土,它是一種輕質型的多孔硅酸鹽制品,其原料有水泥、硅尾礦、粉煤灰及其他鈣質材料。經研究發現,加氣混凝土的施工工藝具有一定的復雜性,在應用過程中,先要對相關配料按照科學比例配合后,經過攪拌、澆筑、加入發氣劑等過程。但是加氣混凝土的原材料比較常見,如鋁粉等,通常情況下,可以就地取材,同時對實現廢渣利用也有積極的作用。除此之外,加氣混凝土材料的應用其最大的特征是:保溫隔熱。原理是:加氣混凝土本身具有自保溫性,其材質中含有大量的小孔,這些小孔分布比較均勻且有一定量的空氣。而空氣本身是一種熱阻材料,具有一定的保溫效果。當空氣經過這些小孔后,能夠有效緩解外傳空氣與室內空氣之間的溫度差,縮小了室內外溫度差,從而實現良好的保溫及隔熱效果。
為推進新型墻體材料的發展,有效預防新型墻體材料出現的開裂、滲漏等質量通病,大力推廣加氣混凝土建筑材料非常有必要。是由于這種新型砌體材料具有良好的保溫及隔熱效果。具體內容是:
2.1熱工性能
建筑領域中,其圍護結構的傳熱方式有熱對流、熱輻射以及導熱三種,其中占有比例最多的是導熱。如果將加氣混凝土材料應用到建筑圍護結構施工中,由于加氣混凝土的材料中含有小孔及一定量的空氣,將其與混凝土本身的導熱結合起來,可形成加氣混凝土的熱傳遞系統。
2.2制造過程中的節能效果
一般情況下,加氣混凝土的原材料比較常見,多數可就地取材,如粉煤灰、鋁粉等。其中粉煤灰是一種工業廢棄物,將其回收再利用,不僅實現了資源的循環利用,而且對于降低建筑能耗,提升環保效益都起著巨大的作用。加氣混凝土還具有密度小的特征,在應用過程中,單位產品所耗費的原材料相當少,這樣可以大大減少能源開采量,從而實現節能的效果。
2.3運輸過程中的節能
由于加氣混凝土中分布著大量的小孔,所以該材質具有密度小的特征,運輸過程中,對于承載量一定的交通工具,能夠一次運輸大體積的砌塊產品,另外,將加氣混凝土材料應用到相同面積的外圍護結構中,能夠減少運輸次數,減少運輸產生的燃油費等。
2.4使用過程中的節能
例如:本試驗的建筑物為二層框架結構,長為10.5m,寬為37.5m,建筑面積為393.75m,選擇二層填充墻進行試驗,填充墻包括砌筑(安裝)、抹灰、涂飾三個分項工程。到目前為止,采用專用砂漿、聚合物砂漿砌筑200厚加氣混凝土砌塊并在與鋼筋混凝土梁、柱交接處進行加強處理的砌體未發現裂縫,其它砌體在與鋼筋混凝土梁、柱交接處均出現裂縫,燒結粘土磚砌體和加氣混凝土砌塊砌體僅在與鋼筋混凝土梁、柱交接處出現裂縫,而190厚混凝土多孔磚砌體和120厚加氣混凝土砌塊砌體除在與鋼筋混凝土梁、柱交接處出現裂縫外,在砌體上也有一條或多條貫穿性裂縫,裂縫最大寬度約為0.4mm,部分裂縫貫通整個墻體(即墻頂至墻體底部),裂縫未穩定還在繼續開展,之后采用環氧樹脂、專用裂縫補縫劑對部分開裂墻體進行修補,一段時間后在修補處仍出現裂縫。所以說,選擇新型節能材料非常關鍵。加氣混凝土材料,其熱量在構造過程中具有透過率低,保溫、隔熱等性能,研究發現,加氣混凝土的導熱系數只0.09~0.22W/(m·k),是普通混凝土磚的1/5~1/10。總的來說,將加氣混凝土應用到圍護結構中,對于提高建筑自身的使用性能,減少和預防開裂、滲漏等質量通病起著重要作用。
結合上述分析,可以發現,我國當前建筑的節能效果還有很大的提升空間,如果能加大對新型建筑材料的研發力度,相信一定能夠有效促進我國建筑節能效果提升到新的高度。本文所研究的加氣混凝土具有良好的保溫隔熱效果,是由于其物理力學特性,在砌體建造中發揮著重要的作用,但是由于該材料的強度低,不能滿足高層建筑的需求。所以,在后期研究中,可將粉煤灰加氣混凝土的生產過程中加入一定量的外加劑,來提升加氣混凝土的強度,提升這種新型建筑材料的抗壓強度,更好地利用于高層建筑領域。除此之外,還可以通過新工藝、新技術、進一步改善加氣混凝土的物理力學特性,使其滿足抗震需求。還有在節能環保方面,深入研究加氣混凝土的傳熱系數等,進一步提升加氣混凝土的熱工性能,在基礎上上還可從加氣混凝土材質中氣孔分布情況進行深化研究,使其更好的滿足建設需求,實現節能、環保的效果。由此可見,要想提升加氣混凝土在西雙版納地域的建筑節能效果,需要相關技術人員和研究人員加強對新型原材料的開發,滿足當地建筑需求的同時,加強施工工藝水平,提高該建筑材料的節能效果。
綜上,加氣混凝土是一種新型、先進的現代化砌體材料,該材料具有密度小、原材料廣泛、施工方面等特征,可廣泛應用于建筑領域,達到節約資源,降低能耗,增強環保效果的目的。針對西雙版納長夏無冬,秋春相連且為期較短的氣候特征,要想發揮加氣混凝土建筑的節能效果,需進一步加強對加氣混凝土及其施工工藝的研究,不斷提高加氣混凝土的節能效果,并且使該材料在高層建筑及抗震方面發揮積極的作用,為推動我國建筑的節能化發展不斷努力。此外,筆者希望更多有關人士參與到以西雙版納地域氣候論述加氣混凝土建筑的節能效果研究當中來,為提升當地建筑施工水平,實現經濟可持續發展戰略目標做出更大的貢獻。
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胡 軍(1970-),男,漢族,高級工程師,本科,主要從事工程質量監督管理工作。
TU111
A
2095-2066(2016)16-0147-02
2016-5-23