淺談房屋結(jié)構(gòu)材料及圍護(hù)材料的節(jié)材措施

宋曉宇+王世龍

摘要：節(jié)能減排是全球關(guān)注的問(wèn)題，作為節(jié)能減排的重要內(nèi)容，建筑節(jié)能也倍受關(guān)注。其中房屋結(jié)構(gòu)材料及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗是建筑使用能耗的重要組成部分，所以房屋結(jié)構(gòu)材料及圍護(hù)節(jié)能材料則是建筑節(jié)能的主要實(shí)現(xiàn)方式。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)材料；圍護(hù)材料；節(jié)材措施

我國(guó)的磚混結(jié)構(gòu)體系將承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)功能都賦予了墻體，致使墻體的重量增加，占到了房屋總重的70%一80%，具有重量大、耗材多的特點(diǎn)?？梢?jiàn)，選擇一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)體系是節(jié)約主體材料的關(guān)鍵，且選定的結(jié)構(gòu)體系一定要使其支撐結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能分開(kāi)。這樣，結(jié)構(gòu)支撐體系只承擔(dān)房屋主承重的功能，為墻體選用輕質(zhì)材料創(chuàng)造了條件，可大幅度地減輕墻體的重量，從而減輕了房屋的重量，房屋輕可節(jié)約支撐體和房屋基礎(chǔ)的用材。

一、房屋結(jié)構(gòu)材料節(jié)材措施

1.結(jié)構(gòu)支撐體系的選材及相應(yīng)節(jié)材措施

要從結(jié)構(gòu)支撐體系上減輕結(jié)構(gòu)重量、節(jié)約建材消耗，就應(yīng)該在傳統(tǒng)結(jié)

構(gòu)材料的選用上做出改變。預(yù)計(jì)到2020年，新建建筑對(duì)不可再生資源的總消耗比2015年再下降20%的目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)主要從建筑工程材料應(yīng)用、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工等方面推廣和應(yīng)用節(jié)材技術(shù)。

2.混凝土的節(jié)材一般措施

混凝土作為最主要的建筑材料之一，其發(fā)展也隨著社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。減少普通混凝土的用量并大力推行輕骨料混凝土。輕骨料混凝土是利用輕質(zhì)骨料制成的混凝土，與普通混凝土相比，輕骨料混凝土具有自重輕、保溫隔熱、抗火、隔聲好等優(yōu)點(diǎn)。在施工過(guò)程中注重高強(qiáng)度混凝土的推廣與應(yīng)用，高強(qiáng)度混凝土不僅可以提高構(gòu)件承載力，還可以減小混凝土構(gòu)件的截面尺寸，減輕構(gòu)件自重，延長(zhǎng)其使用壽命并減少裝修，還可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，高強(qiáng)度混凝土材料密實(shí)、堅(jiān)硬，其耐久性、抗?jié)B性、抗凍性均較好.且使用高效減水劑等配制的高強(qiáng)度強(qiáng)凝土還具有坍落度大和早強(qiáng)的性能，施工中可早期拆模，加速模板周轉(zhuǎn)，縮短工期，提高施工速度。因此，為降低結(jié)構(gòu)的自重、增大使用空間，高層及大跨結(jié)構(gòu)中常使用高強(qiáng)混凝土材料。國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐還表明，大力推廣、應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋和高性能混凝土，還可以收到節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)保成效。

逐步提高新型預(yù)制混凝土構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的比重，加快建筑的工業(yè)化進(jìn)程。新型預(yù)制混凝土構(gòu)件主要包括新型裝配式樓蓋、疊合樓蓋、預(yù)制輕混凝土內(nèi)外踏板和復(fù)合外墻板等。嚴(yán)格執(zhí)行巳頒布的有關(guān)裝配式結(jié)構(gòu)及疊合樓蓋的技術(shù)規(guī)程，對(duì)于新型預(yù)制構(gòu)件技術(shù)的采用，要認(rèn)真編制標(biāo)準(zhǔn)圖集和技術(shù)規(guī)程報(bào)主管部門(mén)批準(zhǔn)，通過(guò)試點(diǎn)示范逐步在全省范圍內(nèi)推廣。

進(jìn)一步推廣清水泥凝土節(jié)材技術(shù)。清水混凝土又稱(chēng)裝飾混凝土，屬于一次澆注成型材料，不需要其他外裝飾，這樣就省去了涂料、飾面等化工產(chǎn)品的使用，既減少了大量建筑垃圾又有利于保護(hù)環(huán)境。另外，清水混凝土還可以避免抹灰開(kāi)裂、空鼓或脫落的隱患，同時(shí)又能減輕結(jié)構(gòu)施工漏漿、樓板裂縫等缺陷。

3.鋼材的節(jié)材一船措施

鋼筋的節(jié)材要求推廣使用高強(qiáng)鋼筋，減少資源消耗。如最近悄悄風(fēng)靡建筑業(yè)的預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋（簡(jiǎn)稱(chēng)Pc鋼筋），與普通螺紋鋼筋不同，Pc螺紋鋼筋的筋向內(nèi)凹是一種制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的高強(qiáng)鋼筋。這是因?yàn)榇虽摻钅芸朔炷恋囊讛嘈?，并在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下經(jīng)常給混凝土以壓縮力，從而使混凝土的強(qiáng)度有較大增加。凹螺紋PC鋼筋制造的建筑構(gòu)件可節(jié)約鋼材50%，大大降低了工程造價(jià)，還可以縮短施工周期，故受到各種建筑工程的青睞，目前在國(guó)外得到廣泛使用。我國(guó)也應(yīng)該向國(guó)際新型材料市場(chǎng)靠攏，積極推行性質(zhì)優(yōu)良的高強(qiáng)鋼筋以減少鋼材資源的消耗。

推廣和應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋與新型鋼筋連接、鋼筋焊接網(wǎng)與鋼筋加工配送技術(shù)，保證建筑鋼筋以HBB 400為主，并逐步增加HBB500鋼筋的應(yīng)用量。通過(guò)這些技術(shù)的推廣應(yīng)用，可以減少施工過(guò)程中的材料浪費(fèi)，并能提高施工效率和工程質(zhì)量。優(yōu)化鋼筋配料和鋼構(gòu)件下料方案。鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)制作前應(yīng)對(duì)下料單及樣品進(jìn)行復(fù)核，無(wú)誤后方可批量下料，以減少因下料不當(dāng)而造成的浪費(fèi)。

鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)材要求優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝方法，大型鋼結(jié)構(gòu)宜采用工廠(chǎng)制作和現(xiàn)場(chǎng)拼裝的施工方式，并宜采用分段吊裝、整體提升、滑移、頂升等安裝方法以減少方案的措施用材量。另外，對(duì)大體積混凝土、大跨度結(jié)構(gòu)等工程應(yīng)采取數(shù)字化技術(shù)并對(duì)其專(zhuān)項(xiàng)施工方案進(jìn)行優(yōu)化。

二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選材及其節(jié)材一般措施

1.保溫外墻的選材

保溫外墻要求具有保溫、隔熱、隔聲、耐火、防水、耐久等功能，并滿(mǎn)足建筑對(duì)其強(qiáng)度的要求，它對(duì)住宅的節(jié)材和節(jié)能都有重要的作用。我國(guó)幅員遼闊，按氣候分為嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷和夏熱冬暖四個(gè)氣候區(qū)。為了節(jié)約采暖和制冷能耗，對(duì)其外墻熱功能的要求分別為：前者以保溫為主；中間兩個(gè)區(qū)要求既保溫，又隔熱，后者則要求以隔熱為主.滿(mǎn)足保溫功能，做法比較簡(jiǎn)單，采用保溫材料即可；隔熱可選擇的途徑較多，除采用保溫材料外，還可采用熱反射的辦法、熱對(duì)流的辦法等，或者是兩者、三者的組合。因此，存在著一個(gè)方案優(yōu)化問(wèn)題：怎么做更有效、更經(jīng)濟(jì)，以及內(nèi)保溫和外保溫兩種做法如何選擇等，不同氣候地區(qū)的保溫外墻構(gòu)造也不能千篇一律。

2.非承重內(nèi)墻的選材

非承重內(nèi)墻，特別是住宅分戶(hù)墻和公用走道，要具有耐火、隔聲和一定的保溫功能和強(qiáng)度的功能。我國(guó)現(xiàn)有的非承重內(nèi)隔墻，多以水泥硅酸鹽和石膏兩大類(lèi)膠凝材料為主要組成材料，且可分為板和塊兩大類(lèi)。板類(lèi)中有薄板、條板，最近又在開(kāi)發(fā)整開(kāi)間的大板品種有幾十種之多，而其中能真正商品化的產(chǎn)品卻寥寥無(wú)幾，板縫開(kāi)裂成了我國(guó)建筑承重內(nèi)墻的通病，因而對(duì)此材料也有一個(gè)優(yōu)選的問(wèn)題。

3.屋面系統(tǒng)的節(jié)材

我國(guó)的坡屋面較多，自20世紀(jì)80年代提出節(jié)約木材，提倡以鋼代木后，便開(kāi)始實(shí)施坡改平政策。故直到20世紀(jì)90年代，我國(guó)房屋基本都是平屋面。其實(shí)，坡屋面與平屋面相比，不僅重量大大輕于鋼筋混凝土屋面，而且功能好，還能美化環(huán)境。坡屋面的發(fā)展比較緩慢，至今這個(gè)問(wèn)題仍然存在。據(jù)國(guó)外介紹，采用輕鋼屋架其用鋼量比鋼

筋混凝土的配筋量還少，近年來(lái)我國(guó)開(kāi)發(fā)引進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、鋼屋架的技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)解決，為今后坡屋面的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

4. 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)材措施

根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、隔聲、耐火、防水、耐久等功能要求，房屋建筑對(duì)其強(qiáng)度的要求、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的用材現(xiàn)狀，將其用材及施工方面的節(jié)材措施總結(jié)如下：門(mén)窗、屋面、外墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用耐熱性、耐久性較好的材料。一般來(lái)講，屋面材料、外墻材料要具有良好的防水性能和保溫隔熱性能，而門(mén)窗多采用密封性能、保溫隔熱性能、隔聲性能良好的型材和玻璃等材料；當(dāng)屋面或墻體等部位采用基層加設(shè)保溫隔熱系統(tǒng)的方式施工時(shí)，應(yīng)選擇高效節(jié)能、耐久性好的保溫隔熱材料.以減小保溫隔熱層的厚度及材料用量；屋面或墻體等部位的保溫隔熱系統(tǒng)采用專(zhuān)用的配套材料，以加強(qiáng)各層次之間的粘結(jié)或連接強(qiáng)度，確保系統(tǒng)的安全性和耐久性；根據(jù)建筑物的實(shí)際特點(diǎn)，優(yōu)選屋面或外墻的保溫隔熱材料系統(tǒng)和施工方式，以確保其密封性、防水性和保溫隔熱性。例如，采用保溫板粘貼、保溫板干掛、聚氯酯硬泡噴涂、保溫漿料涂抹等施工方式，來(lái)達(dá)到保溫隔熱的效果；加強(qiáng)保溫隔熱系統(tǒng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處理，盡量降低“熱橋”效應(yīng)。針對(duì)建筑物的不同部位保溫隔熱特點(diǎn)，選用不同的保溫隔熱材料及系統(tǒng)以做到經(jīng)濟(jì)適用。

結(jié)論

通過(guò)精心細(xì)致的調(diào)研與分析，了解目前常用的建筑節(jié)能材料，感受到國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的重視和支持，以及節(jié)能材料的不斷革新與節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展。我國(guó)建材行業(yè)未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略方向應(yīng)該是：大力發(fā)展環(huán)保節(jié)能型建材，采用低能耗制造工藝和不污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)，盡量不適用含有對(duì)人體有害的、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，兼顧可回收利用和循環(huán)生產(chǎn)，堅(jiān)持走資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展道路。

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