胡 军(西双版纳州建筑工程质量监督站,云南 西双版纳 666100)
以西双版纳地域气候论述加气混凝土建筑的节能效果
胡军(西双版纳州建筑工程质量监督站,云南 西双版纳 666100)
随着我州建筑节能工作的深入推进和建筑墙体材料的不断改革与发展,各种新型墙体材料在我州得到了广泛应用,但由于人们对这种新的墙材产品认识不足,仍采用传统的施工工法,致使建筑物建成后墙体开裂渗漏问题较多,导致住户投诉增多,反映强烈,造成了一定的负面影响。因此,推进新型墙体材料的发展,有效预防新型墙体材料出现的开裂、渗漏等质量通病,提高建筑节能效果非常重要。本文首先对西双版纳州的地理环境及加气混凝土的定义进行了简单分析,阐述了其保温隔热性能的原理,结合实践和不断探索,提出几点有关加气混凝土建筑的节能效果,并对其发展前景进行了探讨,以供参考,希望通过本文的介绍和剖析,能够发挥西双版纳州新型墙体材料应用价值,使得加气混凝土的节能效果提升到新的高度。
西双版纳;气候;加气混凝土建筑;节能效果
社会经济在快速发展,我国建筑行业也在加快发展步伐,与此同时,对能源的消耗越来越大,就如何实现节能环保这一目标,已经成为全社会普遍关注的话题之一。建筑能耗包括建设过程以及使用过程产生的能耗,因此,探究、分析建筑节能效果意义重大。文中针对西双版纳地狱气候阐述了加气混凝土建筑的节能效果,为更好利用加气混凝土这一新型砌体材料,推动我国建筑行业的节能化发展提供巨大的促进作用,具体内容如下:
西双版纳位于云南的最南端,年平均气温在18~22℃之间,属于夏热冬暖地区。长夏无冬,秋春相连且为期较短。西双版纳年日照时数 1800~2100h,季节分配较均匀,其气温年较差不大,日较差则较大,如最冷月与最热月温差只有9.9℃,而日温差最大可达27.3℃,这和我国大部分地区迥然不同。从西双版纳地貌垂直分异而言,800m以下为热性气候 (热带),800~1500m为暖热性气候 (南亚热带),1500m以上为暖温性气候(中亚热带)。州内史无雪迹,只是海拔较高处有轻霜,特大寒潮时有短时0℃左右的低温,会对热量敏感性的热带作物造成灾害。另外,西双版纳有明显的干湿季之分,年降水量在1193.7~2491.5mm。其中盆地稍低,而山区略高。湿季降水占2013年总量的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,干季降水少却雾浓露重,提高了干季湿度,也在一定程度上补偿了降水不足,针对这一地理特征,加强新型墙体材料发展应用研究意义重大。
作为现代化新型砌体材料:加气混凝土,它是一种轻质型的多孔硅酸盐制品,其原料有水泥、硅尾矿、粉煤灰及其他钙质材料。经研究发现,加气混凝土的施工工艺具有一定的复杂性,在应用过程中,先要对相关配料按照科学比例配合后,经过搅拌、浇筑、加入发气剂等过程。但是加气混凝土的原材料比较常见,如铝粉等,通常情况下,可以就地取材,同时对实现废渣利用也有积极的作用。除此之外,加气混凝土材料的应用其最大的特征是:保温隔热。原理是:加气混凝土本身具有自保温性,其材质中含有大量的小孔,这些小孔分布比较均匀且有一定量的空气。而空气本身是一种热阻材料,具有一定的保温效果。当空气经过这些小孔后,能够有效缓解外传空气与室内空气之间的温度差,缩小了室内外温度差,从而实现良好的保温及隔热效果。
为推进新型墙体材料的发展,有效预防新型墙体材料出现的开裂、渗漏等质量通病,大力推广加气混凝土建筑材料非常有必要。是由于这种新型砌体材料具有良好的保温及隔热效果。具体内容是:
2.1热工性能
建筑领域中,其围护结构的传热方式有热对流、热辐射以及导热三种,其中占有比例最多的是导热。如果将加气混凝土材料应用到建筑围护结构施工中,由于加气混凝土的材料中含有小孔及一定量的空气,将其与混凝土本身的导热结合起来,可形成加气混凝土的热传递系统。
2.2制造过程中的节能效果
一般情况下,加气混凝土的原材料比较常见,多数可就地取材,如粉煤灰、铝粉等。其中粉煤灰是一种工业废弃物,将其回收再利用,不仅实现了资源的循环利用,而且对于降低建筑能耗,提升环保效益都起着巨大的作用。加气混凝土还具有密度小的特征,在应用过程中,单位产品所耗费的原材料相当少,这样可以大大减少能源开采量,从而实现节能的效果。
2.3运输过程中的节能
由于加气混凝土中分布着大量的小孔,所以该材质具有密度小的特征,运输过程中,对于承载量一定的交通工具,能够一次运输大体积的砌块产品,另外,将加气混凝土材料应用到相同面积的外围护结构中,能够减少运输次数,减少运输产生的燃油费等。
2.4使用过程中的节能
例如:本试验的建筑物为二层框架结构,长为10.5m,宽为37.5m,建筑面积为393.75m,选择二层填充墙进行试验,填充墙包括砌筑(安装)、抹灰、涂饰三个分项工程。到目前为止,采用专用砂浆、聚合物砂浆砌筑200厚加气混凝土砌块并在与钢筋混凝土梁、柱交接处进行加强处理的砌体未发现裂缝,其它砌体在与钢筋混凝土梁、柱交接处均出现裂缝,烧结粘土砖砌体和加气混凝土砌块砌体仅在与钢筋混凝土梁、柱交接处出现裂缝,而190厚混凝土多孔砖砌体和120厚加气混凝土砌块砌体除在与钢筋混凝土梁、柱交接处出现裂缝外,在砌体上也有一条或多条贯穿性裂缝,裂缝最大宽度约为0.4mm,部分裂缝贯通整个墙体(即墙顶至墙体底部),裂缝未稳定还在继续开展,之后采用环氧树脂、专用裂缝补缝剂对部分开裂墙体进行修补,一段时间后在修补处仍出现裂缝。所以说,选择新型节能材料非常关键。加气混凝土材料,其热量在构造过程中具有透过率低,保温、隔热等性能,研究发现,加气混凝土的导热系数只0.09~0.22W/(m·k),是普通混凝土砖的1/5~1/10。总的来说,将加气混凝土应用到围护结构中,对于提高建筑自身的使用性能,减少和预防开裂、渗漏等质量通病起着重要作用。
结合上述分析,可以发现,我国当前建筑的节能效果还有很大的提升空间,如果能加大对新型建筑材料的研发力度,相信一定能够有效促进我国建筑节能效果提升到新的高度。本文所研究的加气混凝土具有良好的保温隔热效果,是由于其物理力学特性,在砌体建造中发挥着重要的作用,但是由于该材料的强度低,不能满足高层建筑的需求。所以,在后期研究中,可将粉煤灰加气混凝土的生产过程中加入一定量的外加剂,来提升加气混凝土的强度,提升这种新型建筑材料的抗压强度,更好地利用于高层建筑领域。除此之外,还可以通过新工艺、新技术、进一步改善加气混凝土的物理力学特性,使其满足抗震需求。还有在节能环保方面,深入研究加气混凝土的传热系数等,进一步提升加气混凝土的热工性能,在基础上上还可从加气混凝土材质中气孔分布情况进行深化研究,使其更好的满足建设需求,实现节能、环保的效果。由此可见,要想提升加气混凝土在西双版纳地域的建筑节能效果,需要相关技术人员和研究人员加强对新型原材料的开发,满足当地建筑需求的同时,加强施工工艺水平,提高该建筑材料的节能效果。
综上,加气混凝土是一种新型、先进的现代化砌体材料,该材料具有密度小、原材料广泛、施工方面等特征,可广泛应用于建筑领域,达到节约资源,降低能耗,增强环保效果的目的。针对西双版纳长夏无冬,秋春相连且为期较短的气候特征,要想发挥加气混凝土建筑的节能效果,需进一步加强对加气混凝土及其施工工艺的研究,不断提高加气混凝土的节能效果,并且使该材料在高层建筑及抗震方面发挥积极的作用,为推动我国建筑的节能化发展不断努力。此外,笔者希望更多有关人士参与到以西双版纳地域气候论述加气混凝土建筑的节能效果研究当中来,为提升当地建筑施工水平,实现经济可持续发展战略目标做出更大的贡献。
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胡 军(1970-),男,汉族,高级工程师,本科,主要从事工程质量监督管理工作。
TU111
A
2095-2066(2016)16-0147-02
2016-5-23