烧结空心砌块的建筑节能性能分析

烧结空心砌块的建筑节能性能分析烧结空心砌快是当前使用广泛的新型建筑材料，通过测试烧结空心砌快砌体的传热系数，正确认识它的建筑热工性能，对落实国家建筑节能的政策有重要的实际意义。随着全世界的能源问题日渐突出，节能成为建设和谐社会的首要问题。我国建筑能耗指标偏高，为推动建筑节能的实施，建设部、国务院已出台了一系列的政策、法规和技术规程。落实建筑节能涉及材料生产、设计、施工、管理等各个部门，材料是其根底技术支撑。目前，甘肃省框架构造填充材料主要有三大类：粉煤灰蒸压加气混凝土砌块、烧结空心砌块和其它砌块。因为施工性能和价格等因素，自从烧结空心砌块研制成功问世以来，便终结了加气混凝土砌块一支独秀的时代，形成“三分天下”的市场分配格局，而且烧结空心砌块的市场份额逐步扩大，正在成为甘肃省框架构造建筑的主体填充材料。在黏土页岩资源丰富的西部地区，应积极提倡和发展节能型烧结黏土页岩多孔砖、空心砖和空心砌块。一、烧结空心砌块的性能指标现行国家标准对烧结空心砌块的技术要求中，规定了尺寸偏差、外观质量、强度等级、密度等级、孔洞排列及其构造、泛霜、石灰爆裂、吸水率、抗风化性能、放射性物质等指标，并规定了每个指标的试验方法，但却没有热工性能的要求。该产品国家标准的严重滞后，使得这种材料的使用存在争议，一方面是节约土地资源的新型建材应该大力推广使用，另一方面却因为热工性能标准不明确，使得生产单位、设计单位、施工单位、检测单位等各部门对其节能性能意见不统一。下面以规格为290mm×190mm×190mm的12孔砌块为例，阐述问题所在。标准1：厂家说明书称，烧结空心砌块的导热系数0.358W/(m·K)；标准2：《民用建筑节能设计标准》(甘肃省实施细则)中选用的数据是，“烧结空心砖砌体干容重900kg/m3，导热系数0.45W/(m·K)”；标准3：甘肃省建设厅为贯彻建设部第76号令和第二步建筑节能目标而编写的宣贯讲义《建筑节能与新型墙材》中，有关围护构造保温构造的论述将墙体保温分四大类：单一保温墙体、内保温、外保温、夹心保温，其中烧结黏土空心砌块作为较好的单一保温墙体方案被推荐。下面以砌筑300mm厚墙体来计算其传热系数。根据《民用建筑节能设计标准》JGJ26—95和《民用建筑热工设计规范》GB50176—93中规定的计算公式，按标准1计算得到该墙体传热系数为1.00W/(m2·K)(内抹水泥砂浆，外抹双灰粉砂浆，下同)；按标准2计算得到该墙体传热系数为1.20W/(m2·K)。根据这个计算结果可初步判定，标准1到达了***第二步节能目标，即双玻窗外墙传热系数限值1.10W/(m2·K)，但标准2达不到***第二步节能目标，而按标准3的说法，烧结黏土空心砌块能够作为第二步节能目标的单一墙体，那么保温自然不是问题。由此可见，在使用过程中对烧结空心砌块认识不清，意见比较混乱。那么烧结空心砌块的热工性能到底怎样呢？笔者开展了烧结空心砌块砌体实验室热工性能测试。二、烧结空心砌块砌体热工性能测试采用290mm×190mm×190mm烧结空心砌块砌筑1m2的砌体，两面分别抹水泥砂浆和甘肃科力大公司导热系数为0.26W/(m·K)的KLD保温砂浆，分别测试砌体的热阻和传热系数。测试可得到该砌体采取不同保温方式时的传热系数与时间关系曲线。每条曲线的开始阶段比较陡，传热系数值下降幅度比较大。其原因是，开始时砌体蓄热量大，这段时间内测得的传热系数较正常值大。当砌体两侧到达传热稳定时，砌体传热系数在某个值附近波动，这个值就是它的平均传热系数。由测试分别得到如下结果：300mm厚烧结空心砌块砌体平均传热系数1.30W/(m2·K)，300mm厚烧结空心砌块内抹20mm厚保温砂浆砌体平均传热系数1.10W/(m2·K)，300mm厚烧结空心砌块外抹20mm厚保温砂浆砌体平均传热系数1.04W/(m2·K)，300mm厚烧结空心砌块外抹30mm厚保温砂浆砌体平均传热系数1.01W/(m2·K)。三、国家建筑节能标准的要求1、第二步节能标准根据《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95的规定，***地区第二步节能目标(即节能50%)外墙传热系数限值为0.85W/(m2·K)(窗户为传热系数4.70W/(m2·K)的单层塑料窗)或1.10W/(m2·K)(窗户为传热系数4.00W/(m2·K)的单框双玻金属窗)。2、第三步节能标准目前，北京、天津、河南等省市已经发布并实施了第三步建筑节能标准，按新标准设计建造的建筑物采暖能耗要求到达当地1980—1981年能耗水平的35%(即节约能源65%)，并且与第二步节能标准采取的措施不同。实施节能50%的目标时，由建筑物和采暖系统共同担负，锅炉及管道担负20%，建筑物担负30%；第三步节能目标是在第二步的根底上再节能30%，从而到达节约65%的总目标，而这30%全部由建筑物来担负。据此计算，***地区实施第三步节能目标后，建筑物外墙传热系数限值约为0.77W/(m2·K)，建筑物耗热量指标约为14.6W/m2。从前述数据可以看出，300mm厚烧结空心砌块不作保温层时达不到第二步节能目标的要求，作外保温时勉强到达第二步节能要求；同时，在设计取值时要考虑建筑物外墙主断面的传热系数与外墙的平均传热系数的关系。一般而言，平均传热系数大于主断面的传热系数，使用材料不同、主体构造不同、保温方式不同，影响幅度也不同。可以得到这样的结论：烧结空心砌块墙体靠加厚墙体和涂抹保温涂料是不可能到达第三步节能目标要求的，必须采用聚氨酯、聚苯板等高效保温材料构筑复合保温构造。四、结论1、烧结空心砌块是我国有关部门为了保护耕地、推进墙材革新大力提倡发展的新型墙体材料，并且因为资源情况、制品本身的性能等因素，在我国大部分地区，在相当长的时期内，将作为主要材料来使用。在新时期积极研究如何使用和发展这类材料具有重要的现实意义，既决定着这类材料当前及今后的发展命运，又关系到国家建筑节能大政方针的顺利实施。2、应该正确认识