灾后玉树低层建筑外围墙体形式和材料选择

　　玉树气候特点是高寒，无四季之分，只有冷暖之别，全年冷季7~8个月，全年暖季4~5个月，没有绝对无霜期，气候寒冷而干湿不均,年平均气温-0.8℃，年最低气温-42℃，空气含氧量要比海平面空气含氧量低1/3~1/2.在这种气候特点下房间内要进行长时间采暖，但建筑物采暖能源消费包括电力、煤炭、液化石油气、成品油等商品能源和薪柴、牛粪、太阳能等可再生能源，煤炭、牛粪所占比例较高，煤炭、成品油、液化石油气等商品能源完全依靠外部供应，采用汽车输送，运输距离远，使用成本极高，灾后重建中对建筑物的节能保温提出了很高的要求。

　　1 震前建筑物保温情况
　　
　　玉树震前除了新修建的建筑物外，其他旧建筑物均无相应的保温措施，尤其是牧民自建房屋、寺庙大量使用了水泥空心砌块和生土墙，抗震性能极差，在地震中全部倒塌，如图1、图2所示，归纳维护结构采用较多的材料见表1.【表1.图1.图2】

　　办公和住宅建筑采用小型燃煤锅炉房联片采暖，供热面积规模不大，其他居民多采用电、薪柴、煤、牛粪等方式采暖，由于无相应保温措施，围护结构保温性能差，房屋能耗增加，碳排放增加，既不利于保温节能，同时也加大了三江源环境保护的负担。
　　
　　2 震后重建中材料的利用
　　
　　以保护三江源地区生态环境、建设特色生态文化旅游城市、提高牧民生活水平为目标，降低建筑物能耗，加强抗震能力，对建筑物外围护结构的材料及形式提出了新的要求。（1）就地取材；（2）采用高强、防火、保温性能优良的材料；（3）采用新型材料；（4）少用EPS（聚苯乙烯）等材料（施工时污染环境；牛羊犄角容易破坏保温层；牛羊误食散落物后危及生命）;（5）提高围护结构自保温能力；（6）重复再利用抗震救灾时搭建的板房材料。

　　3 工程实例
　　
　　依据重建要求选择常见材料和新型材料作为建筑物外围护结构，在墙体中埋设温度采集头，记录温度变化梯度，筛选最佳墙体形式和材料。设计、施工基于玉树灾后重建示范项目，选择海拔在4000m以上的地点建设示范工程，并严格按照国家、地方标准设计、施工和验收。

　　3.1 工程概况
　　设计、建设单层、三间45m2框架结构建筑，层高3m,外维护墙厚度300mm,平面图如图3所示，立面图如图4所示，由于单层建筑体形系数大于0.3,设计时对地面、屋顶和外墙加强保温,其传热系数满足使用要求。【图3.图4】

　　3.2 围护结构材料及结构形式选用
　　围护结构材料选用轻质、高强、环保、性价比高的材料，热阻值符合JGJ26-2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》要求。结构形式选用易施工、易安装的形式，示范工程最终选定4种材料和3种结构形式，见表2.【表2】

　　
　　3.3 施工过程
　　3.3.1 夹心墙 考虑到震后废弃板房材料最大程度的重复利用、避免牛羊误食和传统外挂保温材料的弊端，选用夹心墙，采用填充墙与框架不脱开的设计方法.考虑到EPS（聚苯乙烯）复合板内腔聚苯乙烯剥离时有损耗，夹层厚度定为60mm,外叶墙的砖的强度不低于MU10,为满足抗震要求，夹心墙内外叶墙用直径6mm钢筋沿墙体纵向拉结，间距不大于400mm,竖向间距不大于500mm,构造示意如图5所示，现场施工如图6所示。【图5.图6】

　　
　　3.3.2 泡沫混凝土 采用42.5#普通硅酸盐水泥、植物类发泡剂现场进行浇筑，并在墙体中放入钢丝网片，增加墙体强度，现场施工如图7所示。【图7】

　　
　　3.3.3 ASA材料墙体施工 严格按照厂家提供的施工安装图进行施工,如图8所示。
    在墙体外表皮、内部、内表皮分层次埋设4个优质NTC,4通道高精度温度自动记录仪（JLY）连续采集墙体各层温度，分析温度梯度变化，埋置墙段位置如图9所示。

　　
　　3.4 实测数据
　　从2012年5月至2012年12月连续采集温度，不同墙体材料的实测温度见表3.【表3】

　　3.5 测试分析结论
　　综合分析表3温度记录仪实际采集的数据，将4个通道、3种墙体类型及3个不同的部位的最高温度平均值tmax、最低温度平均值tmin和为平均值tcp进行对比（见表4）,结果表明夹心墙1号的蓄热保温性最好，ASA板墙次之，较差的是泡沫混凝土墙。

　　
　　4 结论
　　
　　（1）采用的围护结构形式和材料都可以提高围护结构自保温能力。

　　（2）夹心墙避免了传统外挂保温板围护形式的弊端，最大限度的利用了地材，同时消化了活动板房废弃物，但在施工时工序较繁琐，质量不稳定，在大规模建设中应加大质量检查和监督力度。

　　（3）ASA板墙体可以成套购买厂家产品，安装方便，但需单独培训施工人员才能保证稳定的施工质量，由于玉树地区材料运输依靠汽车运输，成本较高。

　　（4）泡沫混凝土孔隙由于受到高海拔气压的影响，配合比需在现场进行试验调整，必要时添加外加剂，在浇筑地面、屋面时较好但浇筑墙体时塌模严重，需进一步研究改善其性能。

　　参考文献：
　　[1]玉树藏族自治州。玉树：自然地理[EB/OL].（2008-02-28）[2013-06-03].
　　[2]中华人民共和国住房和城乡建设部。JGJ26-2010严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
　　[3]中华人民共和国住房和城乡建设部。GB50007-2011砌体结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
　　[4]中国建筑标准设计研究院。08CJ13钢结构镶嵌ASA板节能建筑构造[S].北京：中国计划出版社，2008.