蒸压加气混凝土节能墙体的工程应用研究

1 前  言

   蒸压加气混凝土制品由于其耐久性强、体轻、保温隔热性能好等诸多优势，加气混凝土的良好热工性能可在节能建筑的墙体中得以充分展示，已成为实现居住建筑节能65%设计目标的理想墙体材料。这为蒸压加气混凝土在节能建筑的推广与应用及行业的可持续发展提供了极好的契机。

   在我国不同气候地区应用蒸压加气混凝土可以实现“单一材料”墙体的自保温体系，是框架结构填充墙和住宅类多层建筑承重墙首选墙体材料，特别是在未来村镇节能建筑中将发挥主导作用。近年来南方地区加气混凝土的迅猛发展，北方地区吹出的重新振兴加气混凝土行业的东风告诉我们，蒸压加气混凝土的大发展指日可待。但是，近年来的工程实践表明，由于一些企业的蒸压加气混凝土生产过程中原材料配比不尽合理、设备和工艺管理落后、制品应用的相关技术尚不完善等原因，实际工程应用中出现了墙体结露、饰面脱落、墙体软化及局部冻害等 质量问题，尤其不同程度的墙体裂缝现象已司空见惯并成为住户投诉的热点，轻者影响墙体热工性能和建筑的使用功能，重者将危及建筑结构的安全。这就提醒人们 生产加气混凝土制品并发展整个行业不能以忽略墙体应用效果与质量为代价，要了解工程应用对墙体材料性能的要求。在了解加气混凝土诸多优点的同时还必须要清 醒地看到自身的某些不足，并想出纠正这些不足的对策。本文根据“蒸压加气混凝土制品在节能工程应用中存在问题的试验研究”的成果，较系统地介绍蒸压加气混凝土制品用于节能建筑中应具有的品质及关键的应用技术。

 

2 蒸压加气混凝土墙体的热工性能及其优势和亟待解决的问题

2.1 建筑外墙热工性能要求和加气混凝土墙体传热系数指标

表2.1和表2.2分别是《公共建筑节能设计标准》GB 50189和《民用建筑节能设计标准》JGJ 126、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134及《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 175对不同气候地区公共建筑和居住建筑外墙热工性能的要求。

 
   

          表2.1  公共建筑外墙传热系数指标（W(m2.K))

 
   

建筑类型             

地区及体形系数
   

公共建筑

 
   

体形系数
   

≤0.3
   

＞0.3    ≤0.4
   

≥0.4

 
   

夏热冬冷地区
   

K ≤1.0

 
   

夏热冻暖地区
   

K ≤1.5

 
   

寒冷地区
   

K ≤0.60
   

K ≤0.50
   

　

 
   

严寒地区B区
   

K ≤0.50
   

K ≤0.45
   

　

 
   

严寒地区A区
   

K ≤0.45
   

K ≤0.40
   

　

            

 

            表 2.2  居住建筑外墙传热系数指标（W(m2.K))

建筑类型

地区及体形系数
   

居住建筑

体形系数
   

≤0.3
   

≥0.3  

夏热冬冷地区
   

K ≤1.5，D ≥3.0或K ≤1.0，D ≥2.5

夏热冻暖地区
   

K ≤2.0，D ≥3.0或K ≤1.5，D ≥3.0或

   K ≤1.0，D ≥2.5或K ≤0.7，D ＜2.5

严寒及寒冷地区
   

K =0.52～1.10
   

0.40～0.80

   
   
   
   
   
   

注：表中K为外墙传热系数，D为外墙热惰性指标（D = R * S )

 

表2.3和表2.4分别为不同蒸压加气混凝土密度等级、不同砌块墙体厚度及不同砌筑灰缝厚度墙体的平均传热系数。

 

  表 2.3  加气混凝土砌块墙厚(灰缝厚≤15mm)、密度等级及平均传热系数（W(m2.K))

        密度等级

墙厚（mm)               
   

B04
   

B05
   

B06

200
   

0.67
   

0.78
   

　

250
   

0.58
   

　
   

0.76

300
   

　
   

0.59
   

　

350
   

0.46
   

　
   

0.60

400
   

0.42
   

0.48
   

　

450
   

0.34
   

0.45
   

0.50

500
   

0.31
   

0.38
   

　

 

  表 2.4  加气混凝土砌块墙厚(灰缝厚≤3mm)、密度等级及平均传热系数（W(m2.K))

密度等级

墙厚（mm)               
   

B04
   

B05
   

B06

200
   

0.59
   

0.68
   

0.76　

250
   

0.51
   

0.58　
   

 

300
   

0.45　
   

 
   

0.57　

350
   

 
   

0.46　
   

 

400
   

0.37
   

0.42
   

0.47　

450
   

0.28
   

0.34
   

0.50

500
   

0.25
   

0.31
   

　

 

由 上述建筑节能设计标准对建筑外墙热工性能的要求和蒸压加气混凝土砌块墙体的热工指标比较可以看出，加气混凝土砌块墙体不仅满足一般气候条件下建筑外墙节能 的需要，而且可以满足寒冷及严寒地区建筑外墙节能的要求，由此可见加气混凝土制品是目前墙体材料中唯一无需复合就可以满足我国各地区建筑外墙节能设计要求 的墙体材料。如高寒地区外墙采用500mm（相对传统粘土砖墙490 mm）就可达到1600 mm粘土砖墙的节能要求。当将墙体设计成250 mm厚时，可利用高效保温材料进行内保温复合来满足节能墙体的设计要求。值得提出的是，对于其它类材料墙体，内保温作法往往不被提倡，其原因是由于将孔隙率大、蒸汽渗透阻高的保温材料置 于外墙的外侧，容易影响室内潮气沿墙体的外迁移，从而降低墙体节能保温效果，重者墙体发生冻害。而由于加气混凝土的基本性能和复合的高效保温材料相近，复 合墙体的湿迁移较顺畅，故蒸压加气混凝土是唯一能做内保温的墙体材料，这就构成非严寒地区节能建筑应用加气混凝土的新优势。由表2.3和表2.4可知，蒸压加气混凝土砌块墙体的热工性能与砌筑砂浆灰缝厚度有关，因此，采用与加气混凝土砌块保温性能相匹配的砌筑砂浆或减小砌筑灰缝厚度，将会提高墙体的热工性能。而减小砌筑灰缝的前提条件必须降低砌块外形尺寸的误差，企业要引起重视。

3 蒸压加气混凝土用于节能墙体的优势与问题对策

    近 年来一些地区的加气混凝土在节能建筑应用中出现了不少的质量问题，影响了蒸压加气混凝土的推广和应用，究其原因则是人们尚不全面了解蒸压加气混凝土的一些 不同于传统粘土砖的特点，缺乏与之配套的应用技术。出现了只强调材料自身节能优势而忽略了对急需改进问题应采取的对策。为掌握蒸压加气混凝土应用于节能建 筑的系统技术，重点介绍加气制品用于节能建筑的优势及为确保工程质量需采取的问题对策。