周振威

(江陽城建職業(yè)學院,四川 瀘州 646000)

四川盆地新型綠色農居建設有其特殊性——一是位于地震帶,主要城市成都、宜賓、自貢等抗震設防烈度為7度；二是屬于典型夏熱冬冷地區(qū),雨水多,光照少。要實現(xiàn)新型農居建設的目標,首要滿足抗震性能和保溫隔熱兩個要求。得益于EPS模塊在外墻外保溫系統(tǒng)中的應用,中高緯度國家和我國北方地區(qū)根據(jù)其進行設計建造的農居取得了較好成果,但在四川盆地的應用還鮮見研究。四川盆地各城區(qū)冬季未供暖,村鎮(zhèn)居民對于住房保溫有較高需求。因此,本文嘗試將單排配筋剪力墻住宅結構體系[1]與EPS模塊有機結合,形成更為完善的EPS模塊混凝土剪力墻結構體系,應用于有較高抗震節(jié)能要求的四川盆地,主要研究其在四川盆地的應用的可行性,研究成果可為EPS模塊綠色農居在四川盆地各地區(qū)的推廣建設提供依據(jù)。

1 EPS模塊混凝土剪力墻結構保溫隔熱性能分析

本文研究的EPS模塊澆混凝土剪力墻結構保溫隔熱性能,總結了江蘇省泰州市張甸鎮(zhèn)某EPS模塊農房的保溫隔熱性能[2]。通過對原磚房進行改造,形成EPS模塊混凝土墻體,并在屋面采用EPS模塊進行保溫。2016-1-10～2016-2-28期間測得該農房東側南北屋溫度變化曲線(圖1),北屋室內溫度達2.8 ℃,南屋室內溫度達4.5℃以上,均較室外最低溫度為-10℃有顯著提高。同年8月測得該農房墻內外表面的溫度變化曲線(圖2),室外溫度和外墻溫度高達35℃和50℃,但室內溫度一直維持在30℃左右,明顯低于大氣溫度。

鑒于四川盆地與江蘇省泰州市同屬亞熱帶季風氣候,且盆地多數(shù)城市在冬季極端氣候條件下氣溫不低于-10℃,夏季日均氣溫30℃左右,由此可證明EPS模塊混凝土剪力墻結構體系具有較強的保溫隔熱性能,適用于四川盆地夏熱冬冷的氣候。

圖1 農房東側南北屋溫度變化曲線

圖2 農房室內外溫度曲線對比

2 EPS模塊混凝土剪力墻結構抗震性能分析

北京工業(yè)大學研究人員將140mm厚單排配筋剪力墻(圖3a)與240mm厚約束配筋的頁巖磚墻體抗震性能比較試驗,得出140mm厚單排配筋剪力墻的剛度、承載力、抗震能力均優(yōu)于240mm厚約束配筋的頁巖磚墻體[1]。本文研究的四川盆地綠色農居也采用單排配筋剪力墻結構,即在EPS空腔模塊墻體內置入單排鋼筋并進行混凝土澆筑與養(yǎng)護,待混凝土硬化后,與模塊內表面燕尾槽形成機械咬合而成為保溫承重于一體的房屋建筑結構組合(圖3b),相比原單排配筋剪力墻,EPS模塊混凝土剪力墻結構具有更好的抗震性能,并在防潮能力、環(huán)保性能、經(jīng)濟性能、施工性能上均有明顯優(yōu)勢,適用于地震區(qū)單層、低層農居的設計要求。

3 四川盆地EPS模塊綠色農居一般設計要求與施工工藝

3.1 設計要求

(1)鑒于四川盆地主要城市抗震設防烈度為6-7度,其結構墻體混凝土設計強度等級不應低于C25,墻體中單排豎向鋼筋不小于Φ8@300,雙排水平鋼筋不小于Φ6@300。普通單層和低層農居混凝土剪力墻厚度應于130mm—150mm之間,層高不宜大于4.5m,建筑高度不應大于14m；當部分地區(qū)的抗震設防烈度為8度時,其農居混凝土設計強度不應低于C30。

(2)農居廚房內爐灶和煙道等設施應與內外復合墻體間留有120mm以上的防火空腔,并用20mm厚的水泥砂漿抹面,再粘貼30mm厚巖棉板。廚房內不宜設置煙囪,廚房油煙可通過窗戶或煙道進行排放,當煙道橫穿復合墻體時,應做絕熱處理。

(3)鑒于四川盆地為典型多雨區(qū),農居宜采用坡屋頂,EPS板內插方鋼連接可做屋面結構板。EPS模塊用作屋面材料能滿足多重構造要求,性能優(yōu)于混凝土預制板或現(xiàn)澆板。完成屋面結構施工后,掛網(wǎng)抹灰做一層找平層,作為SBS防水層的基層,之后再在SBS防水層上粘貼瓦屋面。

(4)墻面裝飾材料宜為柔性飾面材料。

3.2 施工工藝

農居所用典型EPS模塊形狀如圖4所示,其導熱系數(shù)低于0.03W/m·K,燃燒性能不低于B2級,表觀密度32kg/m3,壓縮強度0.22MPa,垂直于板面方向的抗拉強度0.35MPa。

EPS 模塊綠色農居的施工工藝為：

(1)平整地面,抄測放線,設置模板限位樁,EPS保溫模塊組合,防火隔離帶與企口防護條安裝。

(2)墻體模板安裝及打穿墻螺栓孔,墻體、樓板模板加固糾偏并支撐,澆筑混凝土,樓面鋼筋板綁扎并澆筑混凝土。

(3)按順序拆除墻體外側支撐、內模板及企口防護條,封堵好穿墻對拉螺栓貫通孔。

(4)進行上層房屋施工。

4 結論

本文主要研究了四川盆地EPS模塊綠色農居建造的可行性,結果表明：

(1)EPS模塊混凝土剪力墻結構綠色農居適用于四川盆地夏熱冬冷的氣候,有較強的保溫隔熱性能；滿足地震區(qū)單層和低層農居對于抗震性能的設計要求,其施工性能、經(jīng)濟性能、環(huán)保性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的磚混農居,是四川盆地綠色農居的理想材料。

(2)四川盆地EPS模塊綠色農居的建造符合節(jié)能環(huán)保與綠色建筑的發(fā)展趨勢,改善了村鎮(zhèn)居民的居住環(huán)境,具有廣闊的應用和推廣前景,

(3)EPS模塊除了應用于綠色農居的建造外,還可結合各村鎮(zhèn)的實際特點,延伸應用至家畜養(yǎng)殖基地和蔬菜基地的建設中,為四川盆地生態(tài)農業(yè)的發(fā)展起到積極的促進作用。