应用新型墙体材料节能建筑经济分析

■方晓（西峡县住房和城乡建设局）

新技术的不断发展和应用，致使我国传统建筑工程保温技术和保温材料的缺陷和不足愈发明显。为更好的满足新时代发展要求，对墙体材料的节能效果提出了更高的要求。深入探讨和分析新型墙体材料的应用和发展，逐步成为了全球建筑领域的热门话题。基于此，开展应用新型墙体材料节能建筑经济的分析就显得尤为必要。节能建筑已成为持续发展的一个热点问题，特别是建筑外墙保温节能在建筑能源总消耗量中所占比例呈逐年上升的趋势。

一、新型节能墙体材料

建筑工程的特殊性决定了墙体材料的占比比较大，大于占总材料的70%~75%。传统建筑工程在施工中多采用实心粘土砖，此种墙体材料制作比较简单，成本低，砌筑工艺也比较简单，但在生产过程中需要消耗大量粘土，对自然生态环境的破坏比较严重，对国家土地资源的综合利用造成了较大影响，且保温效果比较差，建筑能耗大，和“绿色、节能、环保、低碳、减排”的发展理念相背离[1]。目前我国新建建筑填充墙普遍采用外贴保温的形式，其做法不仅施工时不便，后期还易产生空鼓、开裂等现象，而且保温板在填充墙上锚固力度不足，容易造成保温层脱落，存在一定的安全隐患，且保温层寿命较短，与建筑物使用年限不匹配。而保温砌块与保温板外墙复合保温施工技术可以较好的解决了上述问题，该技术工艺可靠，施工方便，经济合理，增加了工程效益，在我国建筑领域具有良好的发展前景。而科学合理的应用新型墙体材料可有效解决这些问题，具有质量更轻、更加节约土地资源、保温效果更好、更加隔热隔音等优势，被广泛应用在建筑工程施工建设中。从材质不同的角度来看，新型墙体材料可分为：天然型、化学型、金属型、非金属型；从种类不同的角度，可分为：混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、石膏砌块、水泥类墙用板材、轻质复合墙板等。

二、目前我国新型墙体材料的发展现状

从发展历程上来看，我国新型墙体材料的发展速度非常快，在20 世纪80 年代末期，新型墙体材料的总产量仅为184.5 亿块，到2018 量增长速度超过20 倍，在墙体材料总量中的占比也超过30%。从目前发展现状而言，新型墙体材料逐步向着种类更加多样、样式更加齐全的方向发展，比如：黏土空心砖、掺废料黏土砖、专用建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等产品都是属于新型墙体材料。但应用规模还比较小，新型墙体材料的占比仍然比较低，面对此类问题，需要制定因地制宜的发展策略，才能彻底改变新型墙体材料不合理的产品结构，促使其持续健康的发展。

近年来，我国不断引进国际先进的生产技术和设备，为我国新型墙体材料的发展奠定了扎实基础，逐步走向了多品种发展的道路，发展至今初步形成了块板为主的新型墙体材料体系，如：混凝土空心砌块、纤维水泥夹心板等，但可以代表现代化水平的新型墙体材料还比较少，和美国、德国、英国等发达国家相比还有不小的差距。此外，目前使用的新型墙体材料档次还比较低，尚未形成规模化生产体系。目前我国建筑市场上，几种不同墙体节能性能如下：

第一种，增加墙体厚度。通过增加墙体厚度，可进一步提升墙体的保温效果、隔热能力，降低热损失。比如：粘土空心砖、混凝土砌块、稻草板等新型墙体材料，都可以通过增加墙体厚度的方法来达到节能效果。

第二种，孔隙率比较高的轻质材料。比如：新型VIP 真空隔热墙体材料，主要采用了常压下优良的隔热材料二氧化硅作为芯部隔热材料，即便是较薄的厚度，也可以起到良好的保温隔热效果。

第三种，复合节能墙体材料。目前市面上应用最多的复合墙体材料有：粘土空心砖、混凝土砌块、现浇混凝土墙体和聚苯板、玻璃棉板、岩棉板等复合而成的新型复合墙体。和传统墙体材料相比，复合节能墙体具有更高的导热系数，可大幅度提升建筑物的保温节能效果。

第四种，太阳能墙体构件。建筑工程外部墙体为太阳能集热或者散热器，通过利用太阳能，来达到保温的效果。并在外部设置了空气置换层，为墙体的综合保温和隔热提供了全新的节能方式。

三、应用新型墙体材料节能建筑经济分析

（一）案例分析

某建筑工程在外墙施工中采用了小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构，实现了超低建筑节能。主要做法为：先砌筑190mm厚砌块墙体，然后通过水泥砂浆进行找平处理，找平之后在表面粘贴6mm 厚苯板，苯板密度控制在20kg/m³以上，提升保温和阻燃效果。并在苯板表面用玻璃丝布和特种胶泥做保护层，避免墙面发生开裂和脱落。施工完成后经过墙体传热检验，发现190mm 厚混凝土小型砌块+6mm 厚EPS 复合保温墙体的传热系数为0.552W/（m2·K），低于建筑部门50%节能的要求墙体传热系数0.560W/（m2·K），保温节能效果比较理想。

（二）工程质量特点

采用190mm 厚混凝土小型砌块+6mm 厚EPS 复合保温材料制成的建筑工程墙体模，砌块质量较高，并且垂直度、平整度、砂浆粘灰面、厚度、水平灰缝平直等因素，都满足设计和施工方案的要求，无论墙体的强度、几何尺寸等均满足设计标准。EPS 苯板粘结时采用了特种胶泥，粘结效果比较牢固，经过检测发现其强度也可达到了建筑工程建设前的相关标准[2]。此外，建筑工程每个节点和细部处理的验收检查都达到了优良级水平，验收合格率超过95%。A 级不燃绿色节能墙体保温技术系统，经过多年研发，突破了墙体隔热保温材料容易渗水和开裂的技术难题。不但解决了墙体保温材料的开裂问题，而且完全解决了传统墙体材料常见的龟裂问题，使用寿命同墙体一致：经耐候性实验，即经过80 次高温-淋水循环和30次加热-冷冻循环后，未出现饰面层起泡、空鼓和脱落现象，未产生渗水裂缝，抗冲击性能达到3J，饰面砖粘接强度为0.5Mpa，产品性能优于国家标准。A 级不燃绿色节能产品精选无味、无污染的天然绿色环保优质无机材料。保温层具有一定的透气性、相变性和蓄热性，人居其中，冬季不会产生闷气感，夏季不会产生烘烤感，房屋通过保温隔热达到"冬暖夏凉、绿色健康、舒适宜人"

（三）经济性分析

190mm 厚混凝土小型砌块的造价为230 元/m³，每施工1 m2大约需要12 块砌块，其体积大于为0.18m³，因此，1m³墙体需要混凝土小型砌块的造价为0.18X230=41.4 元。1 m2墙体需要砂浆的体积大约为0.014m³，其造价为0.014X133.06=1.86 元，则总材料费用为41.4+1.86=43.26元/m2，机械费用为2.663X0.19=0.51元/m2，人工费用为18.59X0.19=3.53 元/m2，则190mm 厚混凝土小型砌块的总成本为41.4+1.86+0.51+3.53=47.3 元/m2。

EPS 苯板的造价大约为110 元/m2，因此，小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构的总造价成本为47.3+110=157.3 元/m2，多数情况下，墙面面积占建筑工程总面积的40%左右，则建筑面积为62.92 元/m2。

370mm 普通实心砖墙的直接造价成本为157.3X0.37=58.20 元/m2，同样按照墙面占比40%算，则总建筑面积为23.28 元/m2，和小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构相比，普通实心砖墙要便宜62.92-23.28=39.64 元/m2[3]。

（四）新型墙体材料的工程费用分析

在本工程施工中，由于采用了小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构，因此，大约减少了30%暖气片，每年可节约工程费用6 元/m2。当建筑工程总体面积保持不变时，采用此种新型墙体材料可可节约5%的建筑面积，大大降低了前期工程费用、工程造价及水电增容费用。这些费用大约为30 元/m2。由于本工程采用了小型混凝土空心砌块+EPS 复合苯板，没有一块粘土实心砖，可享受政府提供的5 元/m2专项基金。建筑墙体自重也大幅度降低，对基础的要求比较低，节约了基础施工费用8 元/m2。

如果在具体施工中，要综合考虑这几方面的内容，采用小型混凝土空心砌块+EPS 复合苯板新型墙体材料，对370mm 实心砖费用低6+30+5+8-39.64=9.36 元/m2[4]。

（五）综合效益和社会效益分析

本建筑工程设计效果达到了节能50%的标准，在具体使用过程中，节约了一半的煤炭取暖或者空调取暖，有效节约了不可再生能源，而且不会对周围自然生态环境造成污染，取得了良好的经济效益和社会效益，这个一点也是我国目前大力推进新型墙体材料发展和应用的根源。此外，应用小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构，还取得了如下效果：

第一，大大提升了建筑工程的抗震效果。案例工程地震裂度为7 度设防，在每层建筑施工中都设置了两道圈梁，墙体节点位置设置在混凝土芯柱之上，楼板为混凝土现浇结构。砌体砂浆采用专用的高标号砂浆，并按照工程实际情况，布置了冷拔钢丝网片，施工完成之后邀请抗震方面的专家进行检查，检查结果表明该工程的抗震强度超过CG32G 规范标准的要求。

第二，可有效提升建筑工程的使用面积，由于在墙体施工中采用了小型混凝土空心砌块，有效减低了强度厚度，也就增大了使用面积，经过测算，本工程总使用面积提升了6.5%。

第三，保温隔热效果比较好，EPS 苯板是一种全新的保温墙体材料，节能效果比较好，达到了国家规定50%节能标准。在冬季室内温度要比普通实心砖建筑工程的温度高出6℃~8℃，夏季隔热效果也比较好，大大降低了空调纳凉的使用次数[5]。

四、结束语

综上所述，本文结合工程实例，分析了应用新型墙体材料节能建筑经济，分析结果表明，在建筑工程施工中采用小型混凝土空心砌块+EPS 复合外保温结构，具有非常明显经济效益，并且可同时满足墙体材料革新和建筑节能降耗的要求，符合现代化建筑工程发展相关规范和标准的要求，值得大范围推广应用。此外，大力发展新型墙体材料对调整我国建材工业的产业、产品结构、提升行业的综合实力及竞争力也有非常重要的意义。新型墙体材料逐步发展为我国建筑建材领域的核心产业，大力发展和应用新型墙体材料，也是国民经济发展、建筑业进步的可观需求。