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第36卷第6期
四川建筑科学研究
2010年12月
Sichuan Building Science
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乡土材料围护结构及热工性能研究
杨祖贵,刘硕
(四川大学建筑与环境学院,四川成都610065)
摘要:研究了竹泥混合墙体、木板等乡土材料组成的轻质围护结构的热工性能,并在实验数据的基础上,提出了改进乡土建
筑材料和建造技术的方法。
关键词:乡土材料;围护结构;热工性能
中图分类号:TU]1.4文献标识码:A文章编号:1008-1933(2010)06-269-02
Research on native material retaining structure and its thermal
performance
YANG Zugui, LIU Shuo
( College of Architecture and Environment, Sichuan University, Chengdu 610065, China
Abstract Research on the thermal performance of light retaining structure composed by native material such as mire bamboo mixture
wattled wall, wooden board and so on. According to the experimental data, methods of improving native material and their construction
technology are proposed
Key words: native material; retaining structure; thermal performance
?
能应用到新农村和地震灾后重建中去,以期取得较
好的经济和生态效益。
随着现代建造技术的发展,大量的如钢材水泥1竹泥混合墙体热工性能研究与改
等工业化建筑材料用于城市和乡村建筑。这种情况
方面使城市肌理同质化,即趋同性,形成人们常说进
的“千城一面”;另一方面,工业建筑材料在制造、加
竹篱外抹泥浆,再加纸筋石灰面层,这是传统
工和运输过程中大量消耗原始材料和能源,由此带的四川农村木构建筑围护结构的作法。在川西平原
来大量废弃物的排放和严重的环境问题。传统乡土和山区,农户居住地周围都种植有生长快的竹子,以
建筑是前人经过长期的实践总结而出,具有适应地水竹和慈竹居多。除了用来编织背兜、簸箕等农具
方气候的特点,利用当地材料建造的有一定经济性外,另一大功能就是用来作居住房屋的围护结构。
的建筑。重视传统乡土建筑材料和技术的研究,利
四川盆地大多数汉族地区都是夏热冬冷地区,
用现代科学理论对乡土材料的建筑技术进行改进,但冬夏平均温差并不是太大,过渡季节时间较长,最
是具有实践意义的。
热月平均气温为25℃左右,最冷月平均气温为5℃
在四川农村,有大量利用乡土材料作围护结构左右,温差为20℃左右,但全年平均湿度却高达
的传统建筑。一类是采用生土墙、土坯砖等重质围80%以上,使夏季显得闷热,通风显得尤为重要,这
护结构,此类建筑墙壁厚,热阻大,热惰性指标也大,种轻质围护结构可以较好地适应这种气候的变化。
热工性能稳定,除了在构造方法上进行改进外,围护
单层竹泥泥合墙体的热工性能实测研究
结构的热工性能改进可能性不大。本文只研究另外
这种围护结构构造方法简便,可以就地取材,方
一类采用竹泥混合墙体、木板和其他板材组成的轻便施工。构造如图1所示:竹篱10mm,内外抹粘泥
质围护结构建筑的热工性能,以及对其热工性能改(泥中拌合20mm稻草节以作拉结)再抹5mm厚纸
进的可能性和方法,使此类轻质围护结构建造技术石灰。
经实验室实测,这种围护结构的传热系数为
4.59[W/(m2?K)]左右,蓄热系数小,并有一定的
收稿日期:200902-16
作者简介:杨祖贵(1957-),男,重庆人,博士,副教授,主要从事建
吸湿性,可以适应湿热气候。但由于围护结构厚度
筑节能、建筑技术、城市规划设计及理论研究。
小,热工性能不太好,特别是冬季保温性能较差,所
E-mail:274413319@gq.com
以在冬天农村多要烤火取暖以提高室内温度,非常
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四川建筑科学研究
第36卷
层木板的热工性能较差,在改进措施中,选择了木板
+空气层(160~220mm)+轻质板材结构进行性能
竹篾
测试,轻质板材为6mm厚水泥纤维板(CA板),
构造如图2所示。
泥+抹灰
横向檩条
木工板
斜向支撑
水泥纤维板
空气间层
图1单层竹泥混合墻体
Fig 1 Monolayer mire bamboo mixture wattled wal
水泥纤维板
不利于热舒适和建筑节能。
1.2双层竹泥混合墙体的热工性能实测研究
空气的导热系数很小,在空气间层中,主要传热图2木板+空气层+水泥纤维板结构
方式是辐射传热。在上面单层竹泥混合墙体围护结Fig,2 Wooden structure, wooden board+ the air laver
构的基础上,做成双层,中间为160~220mm空气
cement fiberboard broad wall
间层。经实测,这种围护结构的传热系数为2.19
水泥纤维板是以原生木浆纤维、特种水泥、高纯
W/(m2?K)],大大地改善了单层结构的热工性石英砂、材料添加剂等物质配料,经过高压成型、高
能
温高压蒸养和特殊技术处理而制成的建筑材料,并
2木板墙的热工性能与改进
且不含石棉及其他有害物质,具有强度高、表面平整
且色彩易于调整、板材幅面比较大而质量较小、防火
木板是我国西南很大一部分地区传统民居围护防潮防水性能优越、隔热隔音、耐候性好、使用寿命
结构所使用的材料,在黄龙溪、平乐、洛带等明清古长等特点,目前国家也在大力推介使用。经过实验
镇的前店后宅、下店上宅建筑中非常常见。由于木测试,木板+空气层(160~220m)+水泥纤
板的蓄热系数小,并有一定的吸湿能力,对我国西南维板(CA板)围护结构的传热系数为2.12
山区春夏之交剧烈的气候変化,木板围护结构表面[W/(m2K)],极大地改善了単层木板作围护结构
对这种谐波热作用反应灵敏,在高湿度地区围护结的局限性。
构表面不易结露,较好地适应当地气候。这种围护
在目前四川的灾后重建中,由于巨大建设需求、
结构不但构造简单,而且便于机械加工,建造快捷,建材生产企业地震受损严重、生产规模分布不均以
也有较好的热工性能。
及媒价和劳动力成本上升等因素,导致建筑材料的
2.1单层木板墙体的热工性能
价格在震后普遍呈上升趋势,使得政府和灾区民众
用1.5cm厚的木板,在实验室实测其热阻为负担加重。经造价预算,使用以木板+空气层+水
0.16[(m2?K)/W],由于木板较薄,传热系数为泥纤维板(CA板)作墙体的房屋,其造价比砖混结
3.06[W/(m2?K)]。从这里看到,用单层的木板构房屋节省200元/m2左右,降低了灾后重建的经
作围护结构,保温隔热性能不是太好,特别是由于木济负担。同时,