应用EPS空腔模块建造低能耗住宅
2017-04-14林子彦梁磊夏素芬
林子彦+梁磊+夏素芬
一、目的、意义及国内外现状与发展趋势:
1.目的和意义
中国每年新建建筑竣工面积大于各发达国家每年新建建筑竣工面积总和,目前建筑能耗已占全国总能耗的近30%。与气侯条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗约为他们的2~3倍,而建筑热舒适程度则远不如他们,而且中国北方城市冬季由于燃煤导致空气污染指数是世界卫生组织推荐的最高标准的2~5倍。《中华人民共和国节约能源法》修订版强调建筑节能是民用建筑工程必须内容,而我国乡镇居民目前还以居住砖瓦结构的传统房屋为主,普遍存在建筑质量差、缺乏设计、不安全和不舒适等问题,亟待解决。同时,农房实际使用年限短、翻建更新频繁、能耗大能效低,基本没有保温措施,只有个别民宅在屋顶用聚苯乙烯泡沫塑料做保温层,表现在河北等北方地区主要是冬季保温和夏季隔热的效果不佳,防风抗震能力较弱,房屋老化速度快等方面。
推进绿色农房建设,有利于提高农房建筑质量,改善农房舒适性和安全性,强化农房节能减排;有利于延长农房使用寿命。怎样在不增加农民负担的情况下建造高品质的节能新民居是我国新农村建筑的发展趋势,有着重要意义。
2.国内外现状与发展趋势
国内外建筑节能技术的研究现状早在上个世纪初,欧美等发达国家普遍都把建筑的节能管理作为国家的大政方针,从经济上加以引导,鼓励,并已取得显着成效。我国也用法律形式明确了“节能是国家发展经济的一项长远战略”;《“十二五”建筑节能专向规划》中提到到“十二五”末城镇新建建筑执行不低于65%的节能标准, 鼓励有条件的地区实施75%的节能标准。目前,全国绝大多数省市居住建筑执行65%节能标准,即在当地1980-1981年住宅通用设计能耗水平的基础上节约65%。从现行的65%节能标准提升到75%节能标准后,每平方米采暖面积一个采暖季能耗标煤可节约2.5公斤。若河北每年新建居住建筑4000万平方米全部执行节能新标准,每年可节约10万吨标煤,对当前节能减排和大气污染防治意义重大。
3.发展趋势:2016年起,石家庄开始执行居住建筑节能75%标准。今后,石家庄将大力推广建筑保温与结构一体化技术,加快建筑保温与结构一体化进程。建筑保温与结构一体化技术,是实现建筑保温功能与墙体围护功能于一体,具有较长的耐久性且有利于建筑防火要求的新技术。该技术具有保温与结构同寿命、施工方便等优点。推广应用一体化技术,是有效解决节能保温工程质量通病和消防安全问题的重要措施,符合国家节能减排发展方向和产业政策,这也是科研工作者和相关企业应该努力的方向。
二、研究内容、依据、拟采用的工艺技术路线、规模与地点(五点内容分别列小题依次填写):
1.研究内容
(1)EPS空腔模块保温结构一体化建筑的经济性研究:通过工程造价分析,建造费用不应超出传统砖瓦结构20%。
(2)EPS空腔模块保温结构一体化建筑的保温性能研究:在满足使用要求基础上,使建筑能耗降低30%左右。
(3))EPS空腔模块保温结构一体化建筑的防火性能研究:满足《建筑设计防火规范》要求。
2.依据
《EPS模块低层现浇混凝土复合墙技术规程》(DB13(J)T190-2015)
《EPS模块现浇混凝土剪力墙保温系统技术规程》(DBJT02-103-2015)
《EPS模块低层现浇混凝土建筑构造》(DBJT02-104-2015)
《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)
《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2012)
3.拟采用的工艺技术路线
EPS模块低层现浇混凝土是将模块经“积木式”错缝插接拼装后在其内置入钢筋并浇筑混凝土(或再生混凝土),内外表面用厚抹灰防护面层抹面(或安装水泥板),经饰面处理后组合构成的结构与保温一体的房屋建筑。采用空腔模塊直接代替粘土砖,建房时直接实现了保温层与混凝土的牢固结合,一次性形成永久的内外保温层,终身无需更换,彻底封堵了冷桥,避免了传统建筑存在的结露,长毛,开裂,空鼓,脱落的质量缺陷现象发生,主体结构得到较好保护,完全做到了建筑节能一体化。在吸收国内外先进技术的基础上,使EPS空腔模块保温结构一体化建筑的建筑能耗降低约30%左右,建造费用不应超出传统砖瓦结构20%。
4.规模
本研究针对华北地区的城镇和农村的低层住宅。
5.地点
准备在丽建丽筑集成房屋有限责任公司内采用EPS空腔模块现浇混凝土技术建造两套别墅作为试验用房,检验建造施工技术、建筑质量及使用后能否达到预期效果。总结经验,技术成熟后可在全省推广。
三、主要技术关键及预期达到的技术经济指标:
1.技术关键
(1)聚苯乙烯保温层寿命是否等于结构寿命:
近年来媒体曝光光的保温板开裂、粉化、空鼓、脱落等事件屡有发生, 墙体保温工程技术必须具有完善的抗风、抗渗、防火、抗冻以及缓解热应力变形等综合性能。墙体外保温工程承担着建筑物围护结构保温隔热节能、外立面装饰、延长使用寿命、居住安全与舒适等综合功能。保温技术不完善、技术构造不合理、施工不规范、整体性能不良等等均会产生开裂、表面防护层渗水、冻胀或正负风压作用而产生继发性深层次破坏,严重的则造成局部或大面积脱落发生保温工程整体破坏。能否采取措施做到保温层寿命等于结构寿命,这也影响到此技术的推广和应用。
(2)怎样避免模块间的接缝处热桥:
如果保温层产生贯通纵横双向贯通组合缝(或称热桥),它是墙体透寒和结露的根源,直接影响到墙体的保温效果。
(3)燃烧性能:对于建筑高度不大于27米的住宅保温材料的燃烧性能应不低于B2级,直接在EPS模块内外测抹灰, 保温层与抹灰层间没有空腔,防护面层厚度首层应不低于15mm,其他层不小于5mm。建筑结构与建筑保温建筑结构与建筑保温同时施工,一次完成,并有效杜绝施工和使用期间复合墙体的火灾危险性。