空氣層在房尾圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,能夠產(chǎn)生多種有益的功效。重慶建筑工程學(xué)院陳啟高教授,在1985年3月的《奇妙的空氣層》一文中,提出了空氣層在房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的35種方案,其中包括吸聲空氣層、防潮空氣層、去濕空氣層、集熱空氣層、通風(fēng)空氣層等,這里僅討論空氣層在節(jié)能建筑墻休或墻體材料中的應(yīng)用。
用空氣作保溫材料或作成保溫空氣層,其本身是取之不盡,用之不竭的,且不花一文錢。但在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的空氣問層需要材料圍護(hù)才能形成空氣層。所以,形成空氣層的圍護(hù)材料是需要花錢的。但是,在很多情況下形成的空氣層,只需改變圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法,不僅不用花錢,反而會(huì)節(jié)約材料和省線。
如我國的南方,在半個(gè)世紀(jì)之前就有很多“空斗”磚墻。
又如一磚半厚的實(shí)心粘土磚外墻,改建成兩個(gè)半磚厚的墻,在這兩個(gè)12厘米厚的磚墻中間帶有5厘米厚的空氣層,其熱阻將超過一磚半厚的實(shí)心磚墻,墻的厚度還減少了7厘米。這不僅節(jié)約了磚的材料費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi),而且使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度減小,從而增加了房間的使用面積,提高了房屋開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)效益,見圖4-1。
再如,在一磚厚的磚墻內(nèi)表面上,不直接做傳統(tǒng)的抹灰,而是在現(xiàn)場(chǎng)施工,采用預(yù)制的石膏裝飾掛板,并形成一道空氣層。這一代替,可能成本還要比一磚半墻更低些,因?yàn)橛霉I(yè)規(guī)模生產(chǎn)的石膏板,代替落后的手工操作,又有了空氣層,使得此一磚厚墻的熱阻已超過一磚半厚的磚墻(圖4-2)。如果在磚墻的外表面上也采用石棉水泥掛板代替外抹灰,則可將此一磚厚的磚墻的熱阻變成相當(dāng)于兩磚厚磚墻的熱阻(圖4-3)。這種有雙面空氣層外墻就具有優(yōu)良的熱功能,既免于表面凝結(jié)水,也免于內(nèi)部凝結(jié)水。在內(nèi)表而層的背后的空氣層對(duì)保持內(nèi)表而裝飾層的干噪是大為有益的。
1993年,遼寧省在一個(gè)節(jié)能率為30%的節(jié)能建筑試驗(yàn)小區(qū)中,建成了3萬多平方米的輕集料混凝土空心砌塊節(jié)能住宅。其外墻的作法是:用390毫米× 190毫米×190毫米的三排孔的390毫米×90毫米× 190毫米的單排孔火山渣混凝土空心砌塊,砌成的外墻厚度為300毫米。在砌筑中,用190毫米和90毫米厚的砌塊在上、下層的內(nèi)、外葉墻交錯(cuò)壓縫砌筑,并在同層砌塊之間再砌成一個(gè)空氣層,使外墻體中一共形成5個(gè)空氣層,加上兩面抹灰,外墻的傳熱阻為1.001m''·K/W,優(yōu)于62厘米厚紅磚外墻的保溫性能。
空氣在0℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)為0. 024W/(m·K),在25±5℃時(shí)為0. 0256W/(m·K),在200℃為0.0384W/( m·K)。所以,空氣是很好的保溫材料。地球上到處都有空氣,是一種來源充足且不用花錢的保溫材料。
高層建筑用的承重混凝土空心砌塊,從生產(chǎn)的產(chǎn)品來看是屬于混凝土與空氣的復(fù)合建材制品,但在應(yīng)用該砌塊砌筑成墻體后,砌塊中的大量孔洞已被混凝土芯柱灌滿而成為混凝土實(shí)體墻。雖然墻體中仍有一小部分孔洞未灌實(shí),但余下的孔洞已不多,所占的比例也很小,從使用空氣作為保溫材料來討論這種構(gòu)造已沒有太大的意義,也不用再費(fèi)筆墨。
這種承重混凝土空心砌塊高層建筑,與現(xiàn)澆混凝土墻的高層建筑相比較,采用工廠預(yù)制的混凝土制品,能節(jié)約較多的混凝土模板費(fèi)川,少用價(jià)格高的商品混凝土,提高主體墻的施工速度,縮短建筑的施工周期,所以有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但這兩種墻體的保溫節(jié)能都需采用高效保溫材料,并設(shè)計(jì)成復(fù)合保溫的節(jié)能墻體。
多層建筑中的棍凝土空心砌塊有承重砌塊和非承重砌塊,而且隨建筑所處的氣候分區(qū)不同而對(duì)砌塊的孔形和墻體的具體作法也是不相同的。