360厚轻集料保温砌块的研制

摘　要：墙体保温砌块，是在普通轻集料砌块的基础上，通过一些有效措施来提高砌块的保温隔热性能的一种功能砌块，即用该砌块所砌筑的单一墙体体系即可以起到保温隔热又可起到墙体结构围护的作用。本文以沈阳东北总部基地二期工程为例，经过与建设及设计单位的沟通，自主设计出一款符合本工程需要的墙体自保温砌块，并达到了相关规范的检测要求，满足了设计图纸中的各项参数要求，良好实现了经济效益与社会效益。

关键词：保温砌块；研制
1.研究概况
　　某工程位于辽宁省沈阳市沈北新区，总建筑面积180万平方米。工程外墙外保温按原设计图纸施工,做法为360厚夹芯保温外墙,此施工方法需分两次砌筑,具体做法为：190mm厚内侧砌块+10mm厚空气层+70mm厚保温层+90mm厚外侧砌块，外墙装修为面砖工程。 如下图示：
　　
图1-1  “丁”字形楼首层平面图
　　此做法有如下几点不足：
　　1、内外侧墙体之间需要做连接，加设过梁、构造柱施工，墙体砌筑工艺复杂，质量不易控制；
　　2、本工程窗间墙宽度0.8m,层高为3.6m，墙体整体稳定性差，影响外装修工程质量；
　　3、材料浪费较大，达到10%左右；
　　4、经过现场实操统计,进行测算外墙砌筑施工效率较低，相比于常规做法人均降效为25%右。
　　北京与沈阳地区的月平均气温对比
　　1、沈阳地区相比于北京地区气温变化较快。
　　2、沈阳地区低温时间较长，2011年冬期统计，零下天数：114天（截止到3月25日） 最低温度-27°C。
　　综上所述，为了解决上述问题，我们决定从墙体自保温体系着手，力求研制出一种集保温和围护功能为一体的符合本工程特点的保温砌块。
2.2保温材料确定
　　导热系数是建筑材料固有的热物理特性，从建筑节能的角度来讲，材料的导热系数越低，对建筑的保温隔热越有利。所以在砌块设计时，在考虑材料经济性的同时，宜采用导热系数低的建筑材料。砌块孔洞内的填充材料对传热系数的影响见下图：
　　从图中可以看出，在砌块中填充保温材料可以明显降低砌块的传热系数，虽然空气的传热系数很低，可以起到一定的保温作用，但是由于孔洞中存空气的热对流和热辐射，导致空腔传热。在空腔内填充保温材料后，切断了空气的热对流和热辐射，所以其综合保温性能得到了明显提高。但填充不同保温材料对其传热系数的影响不同。填充胶粉聚苯颗粒浆料，EPS浆料及挤塑聚苯保温板的砌块传热系数依次降底7%左右。因此，我们选用挤塑式保温板作为此自保温砌块的内填充材料。
2.3  砌块材料的确定
　　在保温砌块的砌体材料中，我们选择普通混凝土、粉煤灰陶粒混凝土、火山灰混凝土进行一一对比。经过翻阅大量文献，现将有关图表附下：
　　从上表及曲线图中可以看出，由于材料导热系数的不同，其传热系数差异显著，粉煤灰陶粒混凝土比普通混凝土导热系数平均低30%，而其对应的砌块传热系数平均低30%。但火山灰混凝土比陶粒混凝土导热系数平均低37%，而其对应的砌块传热系数平均仅低11%。
　　这就说明：砌块材料自身导热系数的降低与传热系数的减小不是简单的线性关系，当材料导热系数低到一定程度后，再降低导热系数已不能显著改善保温性能，这就为从经济角度上选择合适的材料提供了出路。本研究采用轻集料陶粒混凝土作为作为此自保温砌块砌体材料。
2.4  最终方案
　　通过对比原设计图中外立面窗与墙体的位置关系，发现窗户位置均为内偏心安装，这就需要将保温砌块的内排孔设计为芯柱孔，因此我闪的最终方案图如下：
3.应用效果
　　二期工程和一期工程相比，人工成本直接效益77.2万元，扣除投入费用18.6万元，总经济效益58.6万元。施工工效比常规提高了30%，二期工程在2011年冬季来临前，顺利完成砌筑工程，赢得了工期。 新型保温砌块的使用，有效节约劳动力资源，提高了企业核心竞争力。针对360厚轻集料陶粒保温砌块的砖型尺寸、模塑填充厚度已经制定了企业产品标准并已申请专利。 专利名为：“一种轻集料陶粒保温砌块及隔墙”，专利申请号：201120486476.2，专利申请日：2011年11月29，并于于2012年4月25日正式收到授予实用新型专利权通知书。
4.前景及存在的问题
　　保温砌块的保温形式有其自身的优势，如减少了热桥和传热面积，改善了墙体的保温隔热性能。在砌筑墙体时可一次成型，非常方便，易于保证工程质量。而且不需要采用其它任何特殊的保温隔热措施，解决了建筑保温隔热墙体的整体性和耐候性，使墙体保温系统的使用寿命与建筑物一致。
　　保温墙体与水泥的粘结强度高，其外墙饰面施工简单、稳固，解决了其它保温外墙饰面容易空鼓脱落的问题。同时，自保温墙体造价低，且便于检测和质量控制，降低了保温系统的建筑造价。总之，由于上述诸多的优点，墙体自保温砌块将具有广阔的应用前景。
　　随着我国墙体保温砌块在实际工程中的不断应用，也突显了一些问题：由于保温砌块墙体的水平灰缝和竖向灰缝处很容易形成热桥，大大消减了砌块的保温性能。虽然竖向灰缝可在每层砌块砌筑完成后在砌块水之间插入聚苯板的方法进行解决。但水平灰缝的处理，还需要进一步深入的研究。
引用文献
[1]福建省基于传热系数优化设计的建筑砌块保温性能研究。
[2]《轻集料混凝土技术规程》JGJ51-2002。
[3]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。
[4]节能型复合混凝土小型空心砌块的绝热缘系数分析。 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jingjilunwen/gongyejingji/259253.html