EPS模块混凝土剪力墙结构体系农村房

卜勇 慈强

【摘要】本文从产品规格形状、技术性能、墙体构造等方面介绍了EPS模块混凝土剪力墙结构新型农村建筑节能体系，并从安全、使用功能、保温、施工及经济性能等方面对该体系进行了对比分析。

【关键词】EPS模块；剪力墙；农村房

0 前言

近年来，我国建筑节能工作不断深入，从民用建筑扩展到工业建筑，从城市扩展到农村，国家《"十二五"建筑节能专项规划》明确提出推进农村建筑节能工作，《农村居住建筑节能设计标准》也颁布出版，可以说农村建筑节能方兴未艾，。

本文介绍了一种新型农村建筑技术体系，并对其相关性能进行了对比分析。

1 EPS模块混凝土剪力墙结构体系

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1.1 体系简介

EPS模块混凝土剪力墙结构体系是将EPS空腔模块经积木式错缝插接拼装成空腔模块墙体，在其内置入钢筋、浇筑混凝土，内外表面用纤维抗裂砂浆抹面层防护、耐碱玻璃纤维网格布抗裂增强，按设计要求饰面，由此所构成保温承重一体化的房屋围护结构。

该体系适用于各种构造类型的新农村房建筑，包括农民单层、多层住宅、学校、农作物温室等。

1.2 EPS模块及规格形状

不同于传统EPS保温板大板生产电阻丝切割的生产工艺，EPS模块采用电脑全自动生产线模具化模块式生产，产品一次高温真空成型并在模腔内完成收缩变形，产品质量稳定，几何尺寸准确。

EPS模块包括多种形状、规格和种类，适用于建造各种构造类型及外形的建筑。包括直板墙体空腔模块、直角墙体空腔模块、T形墙体空腔模块、楼面直板墙体空腔模块、楼面直角墙体空腔模块、扶壁柱柱头墙体空腔模块、扶壁柱墙体空腔模块、地面辐射供暖模块、楼地面保温模块、屋面空心模块、外弧形墙体空腔模块、室内隔墙空心模块等。

1.3 模块技术性能

模块按表观密度的不同分为3个等级，其技术性能见表1。

1.4 复合墙体

由EPS模块拼装成的空腔墙体模块与按设计要求配置的钢筋浇筑在一起，内外表面抹纤维抗裂砂浆、加一层耐碱玻纤网布复合，构成复合墙体。复合墙体构造如下图。

1.5 室内隔墙

室内隔墙模块呈矩形，内外表面有均匀分布的燕尾槽，四周边有矩形企口。模块通过插接组合，用冷弯薄壁C型钢将室内隔墙模块穿插成室内隔墙板，并用冷弯角钢固定在天棚和地面上，内外表面分别抹20mm厚纤维抗裂砂浆抹面层，加一层耐碱玻纤网格布复合，构成室内隔墙，也可用来做屋面。

采用室内隔墙模块作室内分隔墙时，分户隔墙宜设计为双层室内隔墙组合，分室隔墙可设计为单层室内隔墙板组合。

2.1 安全性能

EPS模块剪力墙结构为单排配筋剪力墙结构体系，该体系抗震性能优良，与传统的粘土砖墙相比较，其承载力、刚度、延性、抗震耗能能力大幅度提高，复合墙体内按单排配筋设置时，完全可以满足地震区低层和多层房屋结构的抗震设计要求[1]。

此外，EPS空腔模块墙体在混凝土浇筑前是免拆的保温建筑模板，混凝土浇筑后即为复合墙体的内外保温层，实现了保温层与建筑模板一体化和保温层与建筑结构一体化，且模块内外表面均匀分布的燕尾槽，使其与混凝土和纤维抗裂砂浆厚抹面层构成有机咬合，极大地提高了复合墙体的抗冲击性、耐久性和防火性能。做到了EPS模块保温层与建筑结构同寿命。能够有效杜绝砖墙外贴保温板出现的保温层开裂、脱落、空鼓、"冷热桥"等现象。

2.2 使用功能

与传统砖瓦农村房相比，由于EPS模块剪力墙结构体系墙体比砖混结构墙体薄，相应增加了建筑的使用面积。

将EPS模块混凝土剪力墙结构体系农村房与砖混结构农村房进行对比。假设以下农村房，建筑面积为69.29m2，层高3米，体形系数0.86，南向窗墙比0.20，北向窗墙比0.12。建筑平面布置图如下：

经计算，剪力墙结构体系室内使用面积比砖混结构房屋增加了5.56m2，使用面积增加了8%。

2.3 保温及热舒适性能

EPS模块剪力墙结构体系为内外保温，保温层总厚度为120mm，EPS模块容重为25kg/m3时外墙热工参数如下表。

从保温性能来看，与GB/T 50824-2013 《农村居住建筑节能设计标准》中严寒和寒冷地区外墙传热系数限值0.50W/（m2·K）和0.65 W/（m2·K）相比，EPS模块剪力墙结构体系外墙传热系数分别降低了46%和58%。屋面采用120mmEPS室内隔墙板时，其传热系数为0.32W/（m2？K），比标准中严寒和寒冷地区屋面传热系数限值分别低20%和36%。

利用Dest-H軟件对上述建筑进行能耗模拟，建筑能耗计算结果如下：

从热舒适性能来看，要保证室内房间的热舒适性，室内要有良好的热稳定性[3]，建筑物综合热惰性表征了建筑抵抗室外温度影响的能力[2]，在建筑的体形系数、窗墙比、建筑朝向及用途等条件相同的情况下，围护结构热惰性指标则成为影响室内温度稳定性的主要因素。由表3，EPS模块剪力墙结构体系农村房外墙热惰性指标为3.11，而传统360mm厚粘土实心砖墙热惰性指标为3.77，前者热惰性指标稍差。屋面采用室内隔墙板时，由于EPS密度较小，为轻质材料，热惰性指标相比砖瓦房就会有比较大的差距。

通过Dest-H软件对对图16所示建筑在不采暖情况下的自然室内温度进行动态模拟，并加入砖混农村房（外贴50mmEPS板）进行对比。将每天的室内外平均温度描点形成图17。可以看出，由于外墙及屋面热惰性较差，EPS模块剪力墙结构体系农村房室内温度波动相应较大，但由于保温性能较好，不采暖的情况下采暖季室内平均温度达到了4.65℃。

2.4 施工性能

EPS模块混凝土剪力墙结构体系产业化水平高，其采用积木式插接组合，混凝土浇注时不需要支护模板，施工简单、便利，经过简单指导农民可自行施工建房，所建房屋尺寸标准，墙面垂直平整。

与EPS模块混凝土剪力墙结构体系相比，农村常见的砖房其墙体砌筑施工工艺较复杂，对施工人员的专业性要求也比较高，墙体的砌筑必须要砖瓦匠，而模板的支护必须要木工完成，且施工工序繁杂。

从施工工艺上来看，EPS模块剪力墙结构比砖混结构少7道工序，具体见下表。

2.5 经济性能

假定农民自建住房，农民自己施工，不含税金、管理费、利润、劳保基金等。

通过将EPS模块剪力墙结构农村房与传统砖房造价进行对比，由对照表可以看出，建造69.29平方米农村房，EPS模块剪力墙结构体系建造总成本为81509.76元，单位成本1176元/m2；砖混结构建造总成本为83181.13元，单位成本1200元/m2。

相比砖混结构农村房，农民自建房的情况下，EPS模块剪力墙结构体系成本低约2%。

3 结 论

作为新型农村建筑节能体系，EPS模块混凝土剪力墙结构体系农村房技术及经济性能优良，值得大力推广。

参考文献（五号字）

[1] 林国海，庄子粒，翟洪远.一种保温模块混凝土剪力墙抗震节能房屋工作性能研究[J].世界地震工程，2012，28（2）：103-109

[2] 刘建伟.建筑物综合热惰性的研究[D].发表地：天津大学，2007

[3] 朱轶韵，刘加平.围护结构对房间热稳定性的影响[C]. 2010年建筑环境科学与技术国际学术会议论文集，2010，302-305

作者简介：卜勇（1968-），男，汉族，宁夏人，1990年毕业于中山大学物理系，学士学位，现主要从事科技与管理等方面的工作。