林子彥+梁磊+夏素芬
一、目的、意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì):
1.目的和意義
中國每年新建建筑竣工面積大于各發(fā)達(dá)國家每年新建建筑竣工面積總和,目前建筑能耗已占全國總能耗的近30%。與氣侯條件相近的發(fā)達(dá)國家相比,我國每平方米建筑采暖能耗約為他們的2~3倍,而建筑熱舒適程度則遠(yuǎn)不如他們,而且中國北方城市冬季由于燃煤導(dǎo)致空氣污染指數(shù)是世界衛(wèi)生組織推薦的最高標(biāo)準(zhǔn)的2~5倍?!吨腥A人民共和國節(jié)約能源法》修訂版強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能是民用建筑工程必須內(nèi)容,而我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民目前還以居住磚瓦結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)房屋為主,普遍存在建筑質(zhì)量差、缺乏設(shè)計(jì)、不安全和不舒適等問題,亟待解決。同時(shí),農(nóng)房實(shí)際使用年限短、翻建更新頻繁、能耗大能效低,基本沒有保溫措施,只有個(gè)別民宅在屋頂用聚苯乙烯泡沫塑料做保溫層,表現(xiàn)在河北等北方地區(qū)主要是冬季保溫和夏季隔熱的效果不佳,防風(fēng)抗震能力較弱,房屋老化速度快等方面。
推進(jìn)綠色農(nóng)房建設(shè),有利于提高農(nóng)房建筑質(zhì)量,改善農(nóng)房舒適性和安全性,強(qiáng)化農(nóng)房節(jié)能減排;有利于延長農(nóng)房使用壽命。怎樣在不增加農(nóng)民負(fù)擔(dān)的情況下建造高品質(zhì)的節(jié)能新民居是我國新農(nóng)村建筑的發(fā)展趨勢(shì),有著重要意義。
2.國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)的研究現(xiàn)狀早在上個(gè)世紀(jì)初,歐美等發(fā)達(dá)國家普遍都把建筑的節(jié)能管理作為國家的大政方針,從經(jīng)濟(jì)上加以引導(dǎo),鼓勵(lì),并已取得顯著成效。我國也用法律形式明確了“節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略”;《“十二五”建筑節(jié)能專向規(guī)劃》中提到到“十二五”末城鎮(zhèn)新建建筑執(zhí)行不低于65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn), 鼓勵(lì)有條件的地區(qū)實(shí)施75%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。目前,全國絕大多數(shù)省市居住建筑執(zhí)行65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),即在當(dāng)?shù)?980-1981年住宅通用設(shè)計(jì)能耗水平的基礎(chǔ)上節(jié)約65%。從現(xiàn)行的65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提升到75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后,每平方米采暖面積一個(gè)采暖季能耗標(biāo)煤可節(jié)約2.5公斤。若河北每年新建居住建筑4000萬平方米全部執(zhí)行節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn),每年可節(jié)約10萬噸標(biāo)煤,對(duì)當(dāng)前節(jié)能減排和大氣污染防治意義重大。
3.發(fā)展趨勢(shì):2016年起,石家莊開始執(zhí)行居住建筑節(jié)能75%標(biāo)準(zhǔn)。今后,石家莊將大力推廣建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù),加快建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化進(jìn)程。建筑保溫與結(jié)構(gòu)一體化技術(shù),是實(shí)現(xiàn)建筑保溫功能與墻體圍護(hù)功能于一體,具有較長的耐久性且有利于建筑防火要求的新技術(shù)。該技術(shù)具有保溫與結(jié)構(gòu)同壽命、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。推廣應(yīng)用一體化技術(shù),是有效解決節(jié)能保溫工程質(zhì)量通病和消防安全問題的重要措施,符合國家節(jié)能減排發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)政策,這也是科研工作者和相關(guān)企業(yè)應(yīng)該努力的方向。
二、研究內(nèi)容、依據(jù)、擬采用的工藝技術(shù)路線、規(guī)模與地點(diǎn)(五點(diǎn)內(nèi)容分別列小題依次填寫):
1.研究內(nèi)容
(1)EPS空腔模塊保溫結(jié)構(gòu)一體化建筑的經(jīng)濟(jì)性研究:通過工程造價(jià)分析,建造費(fèi)用不應(yīng)超出傳統(tǒng)磚瓦結(jié)構(gòu)20%。
(2)EPS空腔模塊保溫結(jié)構(gòu)一體化建筑的保溫性能研究:在滿足使用要求基礎(chǔ)上,使建筑能耗降低30%左右。
(3))EPS空腔模塊保溫結(jié)構(gòu)一體化建筑的防火性能研究:滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求。
2.依據(jù)
《EPS模塊低層現(xiàn)澆混凝土復(fù)合墻技術(shù)規(guī)程》(DB13(J)T190-2015)
《EPS模塊現(xiàn)澆混凝土剪力墻保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(DBJT02-103-2015)
《EPS模塊低層現(xiàn)澆混凝土建筑構(gòu)造》(DBJT02-104-2015)
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)
《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(GB8624-2012)
3.擬采用的工藝技術(shù)路線
EPS模塊低層現(xiàn)澆混凝土是將模塊經(jīng)“積木式”錯(cuò)縫插接拼裝后在其內(nèi)置入鋼筋并澆筑混凝土(或再生混凝土),內(nèi)外表面用厚抹灰防護(hù)面層抹面(或安裝水泥板),經(jīng)飾面處理后組合構(gòu)成的結(jié)構(gòu)與保溫一體的房屋建筑。采用空腔模塊直接代替粘土磚,建房時(shí)直接實(shí)現(xiàn)了保溫層與混凝土的牢固結(jié)合,一次性形成永久的內(nèi)外保溫層,終身無需更換,徹底封堵了冷橋,避免了傳統(tǒng)建筑存在的結(jié)露,長毛,開裂,空鼓,脫落的質(zhì)量缺陷現(xiàn)象發(fā)生,主體結(jié)構(gòu)得到較好保護(hù),完全做到了建筑節(jié)能一體化。在吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,使EPS空腔模塊保溫結(jié)構(gòu)一體化建筑的建筑能耗降低約30%左右,建造費(fèi)用不應(yīng)超出傳統(tǒng)磚瓦結(jié)構(gòu)20%。
4.規(guī)模
本研究針對(duì)華北地區(qū)的城鎮(zhèn)和農(nóng)村的低層住宅。
5.地點(diǎn)
準(zhǔn)備在麗建麗筑集成房屋有限責(zé)任公司內(nèi)采用EPS空腔模塊現(xiàn)澆混凝土技術(shù)建造兩套別墅作為試驗(yàn)用房,檢驗(yàn)建造施工技術(shù)、建筑質(zhì)量及使用后能否達(dá)到預(yù)期效果。總結(jié)經(jīng)驗(yàn),技術(shù)成熟后可在全省推廣。
三、主要技術(shù)關(guān)鍵及預(yù)期達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):
1.技術(shù)關(guān)鍵
(1)聚苯乙烯保溫層壽命是否等于結(jié)構(gòu)壽命:
近年來媒體曝光光的保溫板開裂、粉化、空鼓、脫落等事件屢有發(fā)生, 墻體保溫工程技術(shù)必須具有完善的抗風(fēng)、抗?jié)B、防火、抗凍以及緩解熱應(yīng)力變形等綜合性能。墻體外保溫工程承擔(dān)著建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱節(jié)能、外立面裝飾、延長使用壽命、居住安全與舒適等綜合功能。保溫技術(shù)不完善、技術(shù)構(gòu)造不合理、施工不規(guī)范、整體性能不良等等均會(huì)產(chǎn)生開裂、表面防護(hù)層滲水、凍脹或正負(fù)風(fēng)壓作用而產(chǎn)生繼發(fā)性深層次破壞,嚴(yán)重的則造成局部或大面積脫落發(fā)生保溫工程整體破壞。能否采取措施做到保溫層壽命等于結(jié)構(gòu)壽命,這也影響到此技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
(2)怎樣避免模塊間的接縫處熱橋:
如果保溫層產(chǎn)生貫通縱橫雙向貫通組合縫(或稱熱橋),它是墻體透寒和結(jié)露的根源,直接影響到墻體的保溫效果。
(3)燃燒性能:對(duì)于建筑高度不大于27米的住宅保溫材料的燃燒性能應(yīng)不低于B2級(jí),直接在EPS模塊內(nèi)外測(cè)抹灰, 保溫層與抹灰層間沒有空腔,防護(hù)面層厚度首層應(yīng)不低于15mm,其他層不小于5mm。建筑結(jié)構(gòu)與建筑保溫建筑結(jié)構(gòu)與建筑保溫同時(shí)施工,一次完成,并有效杜絕施工和使用期間復(fù)合墻體的火災(zāi)危險(xiǎn)性。