建筑节能设计中新型墙材的应用

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摘要:近年来，我国建筑工程节能减排的实施成果非常显著，特别是砌筑墙体的墙材使用部分。由于我国人口众多，每年都要消耗大量的粘土，进而会导致耕地面积的减少，但是人们的生活水平要求却与日俱增，住房建设和保土种田的矛盾日益显著。为了解决这一问题，必须开发新型的墙体材料，在保证建筑质量的同时尽量实现建筑节能。

关键词:建筑节能设计；墙材；注意要点

在建筑设计中，墙体材料的应用建设占有很重要的位置。为了实现可持续发展，近年来的墙体材料逐步向环保节能的方向转变。新型墙材的应用对资源的节约、生态环境的保护方面有重要的作用，同时也有利于解决与日俱增的生活需求与土地保护之间的矛盾。因此，对新型墙材的开发完善以及推广应用有很重要的现实意义。

一、新型墙材概述

新型墙材是为了推动建筑节能而推出的新型环保建筑材料。这类墙体材料是一些以废料为主要原料制成的加气混凝土块、小型混凝土空心砌块、陶粒砌块、新型隔墙板与纤维石膏板。废料包括煤矸石、煤灰与石粉等，这些材料具有质量轻、隔音隔热效果好等特点，因此可以起到节能环保的作用，同时新型墙材的应用也有利于降低建设成本。

二、新型墙材使用现状

虽然新型墙材符合经济社会的发展要求，但是当前新型墙材的应用还不够广泛，缺乏创新与竞争力。一方面，新型墙材的成本高，而普通的粘土砖造价低，为了节约成本很多施工单位仍然在使用传统的墙体材料。新型墙材的生产的过程中需要技术设备的支持，但由于企业的资金投入不足，技术水平落后，阻碍了新型墙材的进一步发展。因此在市场上，新型墙材的竞争力不明显，难以与粘土砖抗衡。另一方面，当前的新型墙材的性能不高，材料在抗震强度等方面还处在较低的水平，在实际应用中会出现开裂、脱落的现象。施工人员的技术水平也较低，对新型墙材的应用不熟悉，在施工过程中难以保证工程的质量安全，因此很多单位都不愿使用新型的墙体材料。

三、采用新型墙材进行建筑墙体设计的注意要点

（一）墙体材料设计要点

新型墙体材料的设计要注意重点突出环保节能的特性，同时要做到降低成本能，实现经济效益与社会效益的共赢。由于地理位置与经济条件的差异，不同地区间对墙体材料的选择与要求不同，不同类型的建筑用途也是导致墙体材料选择出现差异的原因之一。当前节能型墙体材料主要有三类，一个是包含废料的粘土砖，一个是建筑砌块，最后一个是复合板。这些材料的使用能够是建筑形成自保温系统，与传统材料相比它们有着很好的热物理性能。建筑中通常使用的600级的蒸压加气混凝土砌块热导系数是0.19W/（m²•K）、700级的为0.22W/（m²•K）；800级密度的烧结页岩空心砌块（孔洞率45%），蓄热系数为4.53W/（m²•K），导热系数为0.30W/（m²•K），900级密度的烧结页岩空心砌块（孔洞率50%），蓄热系数为3.90W/（m²•K），导热系数为0.25W/（m²•K）；轻质蒸压灰砂空心砖砌块的导热系数为0.35W/（m²•K）等。而原有的普通实心粘土砖的导热系数在0.754W/（m²•K）左右，相比之下，新型的环保节能墙材更能实现对建筑的自保温，避免再进行其他的保温设计，浪费人力与物力。节能型的墙体材料一般都选用轻质材料，这种材料的保温效果好，同时还能防潮、隔音，有利于减轻建筑物自身的重量，同时实现节能环保的目标。新型墙材除了要具备基本的耐寒、耐高温、抗震性强的特点还要复合节能环保的要求。首先，墙体材料的选择与生产不能对农业土地造成破坏，尽量选择工农业的废料进行二次加工与利用，减少对天然资源的使用与破坏。其次，在生产及使用的过程中，要保证无毒无公害，不会对人体健康产生不良的影响。另外，很多地区需要做墙体的保温，为了减少能源的消耗，墙体材料应尽量具有较高的热工性能。最后，墙体材料要具有隔热、隔音、防火、抗震等性能，满足社会发展的需要，实现建筑功能的可持续性发展。不同的墙体材料具有不同的特性，因此在设计时要根据建筑用途的不同来加以选择。具体来说，空心粘土砖是一种节土、节煤的建筑用砖，一般空洞率在24%左右的空心砖将比同体积的实心砖节约大约24%的土与煤，在某种程度上提高了生产效率。当前应用范围较广的墙体材料是以工业废渣为原料的蒸压加气混凝土砖块，其特点是耗能低、密度小、保温性强，因此可以节约土地和材料，降低成本，多用于民居建筑和工业厂房的建设，尤其是北方这类需要墙体保温的地区，很适合使用这种墙材。板材墙体以发电厂脱硫工序中产生的石膏为原料，加工后的建筑职高具有很好的隔音效果和防水耐热性能，同时质量轻能减轻建筑物的自重，这种墙体材料可以用于特殊的工业厂房建设。

（二）墙体结构设计要点

墙体结构的设计要考虑到稳定性等因素，保证墙体的强度与抗震抗压能力。在墙的高度与长度已经确定的情况下，必须通过墙体厚度的增加或是增设圈梁来提高稳定性。垂直方向上的墙体除了要能传递荷载与承重外，还要具有抗弯性、抗剪性、抗撞击性，另外，高层的建筑外墙还应该有抗风防震的功能。在建筑设计中要有墙体的结构设计与建筑节能一体化的理念。节能型的墙体结构体系一共四种。第一种是CL结构体系，这种体系是一种整体现浇式的结构，将CL复合板与边缘的构件及现浇楼盖连接到一起，异形柱框架与承重墙共同形成一种叫做空间剪力墙的结构，具有质量轻、节能、保温隔热的作用。第二种是夹心复合墙保温结构，它的建筑材料一般是空心砌块与多孔砖，墙体中间有保温层，并对梁、柱部位同时进行保温，实现结构与保温寿命的一致性。具有防火、耐久、保温隔热的特点。第三种是CS板式结构，将矿棉或具有阻燃性的聚苯乙烯泡沫塑料作为板芯，因此在保温隔热方面体现出良好的性能，同时还具有较高的抗震性。第四种是钢筋与混凝土的叠合结构体系。除了隔热保温作用外，它还有极强的抗震能力，同时它的造价也比较低。

四、结语

由于新型墙材环保节能的特性，它在未来建筑设计中的应用空间十分广阔。现阶段，我国对新型墙材的应用推广力度不够，技术水平与创新能力都不高，因此在未来发展中应着重解决这些问题。并根据新型墙材在结构与材料方面的设计要点，提高新型墙材在实际建筑设计中的应用率，推动节能型建筑的发展。从建筑设计上解决我国土地供给与生活需求之间的矛盾，促进社会稳定和谐的发展。

作者:茹欣 单位:上海建筑设计研究院有限公司

参考文献:

[1]吉秋月，王德锋，滕支萍，刘丹，强磊.倡导建筑节能构建节约型社会——新型墙体材料使用及推广情况的调查研究[J].科技信息，2012（09）