推廣EPS新型節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)——加快我國墻體改革的步伐

王鵬里，蘇明

沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168

0 引言

燒結(jié)磚瓦技術(shù)在中國建筑歷史的發(fā)展中已經(jīng)有了2000多年的歷史。長期以來，燒結(jié)實(shí)心黏土磚在我國建筑墻體材料中一直占據(jù)著絕對(duì)的統(tǒng)治地位，中國被稱為是世界上的“紅磚王國”。由于生產(chǎn)紅磚需要耗費(fèi)大量的能源、土地資源，而且污染環(huán)境，面對(duì)當(dāng)前資源的逐漸短缺和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，研究新型墻材、推廣新型墻體結(jié)構(gòu)是我國保護(hù)土地資源，保護(hù)環(huán)境的重要途徑。

1 我國的墻體改革

1.1 墻體改革的必要性[1]

建筑行業(yè)是能源消耗相對(duì)較大的行業(yè)，如何解決好建筑行業(yè)的環(huán)保節(jié)能問題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展”的國策和建設(shè)“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型”社會(huì)具有重要的歷史意義。目前我國房屋建筑中仍有70%墻體材料以黏土實(shí)心磚材料為主。在農(nóng)村的民用建筑，多層及高層建筑的地下工程和市政工程依然離不開實(shí)心黏土磚的應(yīng)用。至九五計(jì)劃末期，全國初步統(tǒng)計(jì)約有12萬多個(gè)磚瓦廠，每年我國黏土磚產(chǎn)量6000多億塊，耗用黏土資源13億m3，約毀田10萬畝以上。每年我國燒結(jié)磚需耗費(fèi)7000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，由于紅磚結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能較差，每年用于采暖和降溫需耗費(fèi)1.2億噸左右的標(biāo)準(zhǔn)煤，兩者合計(jì)耗能約占全國總量 的15%以上，而且產(chǎn)生了大量的空氣污染和固體廢料污染。為了滿足保護(hù)耕地和節(jié)約能源的迫切需要，我國自上世紀(jì)80年代末開始實(shí)行墻體改革政策，限制燒結(jié)實(shí)心黏土磚的生產(chǎn)及應(yīng)用。

1.2 墻體改革的發(fā)展趨勢(shì)

從1992年國務(wù)院提出“對(duì)生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)心黏土磚實(shí)行限制政策”，到2001年三部一局聯(lián)合確定的170個(gè)大中城市禁止使用實(shí)心黏土磚，再到2005年國務(wù)院下發(fā)通知，要求到2010年底，所有城市禁止使用實(shí)心黏土磚，我國已全面開展“禁實(shí)”措施。墻體改革的總體要求是由實(shí)心黏土質(zhì)、小塊重質(zhì)、低強(qiáng)度耗能高的傳統(tǒng)墻體材料向空心非黏土質(zhì)、大塊輕質(zhì)、高強(qiáng)度耗能低的新型材料方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展新型墻體結(jié)構(gòu)，對(duì)于推動(dòng)我國建筑行業(yè)向良好健康的發(fā)展具有重大意義。

2 EPS新型節(jié)能墻體

2.1 EPS新型節(jié)能墻體的簡介

“EPS新型節(jié)能”墻體是一種復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)，是近年來我國由國外引進(jìn)后經(jīng)過改良的一項(xiàng)新墻體結(jié)構(gòu)，其前身是奧地利發(fā)明的“納士塔體系”?！癊PS新型節(jié)能”墻體結(jié)構(gòu)體系，它是由改性EPS輕集料混凝土在工廠預(yù)制成橫豎帶孔洞的保溫砌塊，在粘結(jié)拼裝成墻板，在其橫向和縱向芯孔內(nèi)配置鋼筋，并澆筑大流動(dòng)性自密實(shí)混凝土，形成格構(gòu)式剛性骨架作為墻體的承重結(jié)構(gòu)。

2.2 EPS新型節(jié)能墻體的結(jié)構(gòu)

2.2.1 外部結(jié)構(gòu)

節(jié)能墻的外部是由改性EPS輕集料混凝土壓制而成的保溫模塊。現(xiàn)在施工的用的模塊根據(jù)墻體強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求及制作工藝，分為很多種類。從構(gòu)造上分，其內(nèi)部孔洞的種類有圓形、橢圓形、矩形以及混合型。從使用功能上分，依據(jù)墻體厚度不同，設(shè)計(jì)的節(jié)能要求、防火要求不同，保溫模塊的厚度也有所差異。該構(gòu)件在墻體施工的早期充當(dāng)墻體模板，為后期內(nèi)部澆筑混凝土服務(wù)。當(dāng)混凝土澆筑完畢后，這些拼裝粘接的模塊與混凝土固結(jié)為一體，對(duì)墻體的承重起到輔助作用，其主要作用是保溫隔熱，發(fā)揮其節(jié)能的特點(diǎn)。

2.2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

節(jié)能墻的內(nèi)部是格構(gòu)式混凝土結(jié)構(gòu)。依據(jù)設(shè)計(jì)承載力要求不同，墻體內(nèi)部可以在模塊拼裝后的橫縱孔洞中布置鋼筋，然后灌入高流動(dòng)的自密實(shí)混凝土，形成鋼筋混凝土墻體。墻體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是起到承重作用。

2.3 EPS新型節(jié)能墻體的應(yīng)用價(jià)值及可靠性

2.3.1 EPS新型節(jié)能墻體的應(yīng)用價(jià)值

1）外保溫模塊的生產(chǎn)加工可以體現(xiàn)高度機(jī)械生產(chǎn)集中化，生產(chǎn)材料來自工業(yè)及建筑廢料；2）保溫隔熱節(jié)能性能好，在寒冷地帶起到良好的保溫作用，在炎熱地帶起到良好的隔熱作用，使室內(nèi)空調(diào)及采暖能耗大幅度降低，節(jié)能可達(dá)60 %以上；計(jì)算300厚節(jié)能墻體與490實(shí)心粘土墻熱傳導(dǎo)系數(shù)進(jìn)行對(duì)比，300厚的節(jié)能墻體比490厚粘土墻節(jié)能66.2%[2]，此墻體可以在我國東北地區(qū)推廣使用；3）節(jié)能墻體的厚度比普通墻體厚度小，可以增加使用面積，節(jié)省造價(jià)；4）質(zhì)量輕、施工速度快、工期短等。

2.3.2 EPS新型節(jié)能墻體的結(jié)構(gòu)可靠性

EPS新型節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)是一種新型墻體, 近幾年國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)對(duì)該墻體進(jìn)行了一系列的科學(xué)研究。1996年美國加州大學(xué)對(duì)該種墻體的試驗(yàn)表明：該墻體結(jié)構(gòu)在荷載作用下，表現(xiàn)為韌性破壞。此結(jié)構(gòu)體系在美國已通過ISO9000國際質(zhì)量認(rèn)證。1999年ICBO的評(píng)價(jià)報(bào)告宣布：“‘Rastra’建筑體系是一種永久性框架，可用于鋼筋混凝土橫梁、過梁、墻體以及地基和承重墻?！盵3]哈爾濱工程大學(xué)和中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所分別對(duì)此類墻體進(jìn)行了抗震性能試驗(yàn)研究，得出該節(jié)能墻體的抗較好，對(duì)于應(yīng)用范圍縮小后，能夠適用于不超過6層住宅類建筑[4]。清華大學(xué)土木工程系在對(duì)此種墻體抗震性能試驗(yàn)研究中得出：該墻體結(jié)構(gòu)可以滿足8度設(shè)防的7層住宅受剪承載力要求和抗震墻結(jié)構(gòu)小震時(shí)的層間位移角要求[5]。因此對(duì)于6層以下民用住宅建設(shè)，應(yīng)用該結(jié)構(gòu)體系是安全可靠的。

3 結(jié)論

1）傳統(tǒng)的實(shí)體紅磚材料生產(chǎn)由于污染耗能，紅磚結(jié)構(gòu)也存在諸多缺陷，因此紅磚結(jié)構(gòu)退出建筑歷史舞臺(tái)是必然的；2）EPS新型節(jié)能墻體符合我國墻體改革要求，具有輕質(zhì)、節(jié)能、保溫、利廢、施工便捷、安全可靠等多重優(yōu)點(diǎn)，具有很好應(yīng)用價(jià)值，對(duì)該墻體大力推廣，將獲得巨大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)加快我國墻體改革步伐起到重要推動(dòng)作用。

[1]孫麗，付中英，岳德山.我國墻體改革的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國學(xué)術(shù)期刊，1994.

[2]張國俠.新型節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值分析[J].科技視野，2010(4)：84-85.

[3]張國俠.新型節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)的抗震性能研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2007(6).

[4]劉軍進(jìn)，王翠坤，肖從真.水泥聚苯模殼格構(gòu)式混凝土墻體抗震性能研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2006(6).

[5]孫建超，錢稼茹，方鄂華，胡慶昌，馮葆莼.小剪跨比保溫砌?；炷翂拐鹦阅茉囼?yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2002，23(2)：19-26.