日光溫室墻體變形記-新型墻體結構與材料
黏土磚由于制造和燒結過(guò)程中大量消耗土壤和能源,破壞耕地和生態(tài)、污染環(huán)境,因此,早在20世紀80年代國家建設部就開(kāi)始禁止在民用建筑中使用,這一政策目前已擴散到廣大的農村建筑中,致使日光溫室建設中黏土磚的來(lái)源渠道越來(lái)越少,價(jià)格越來(lái)越高。在這種客觀(guān)形勢的驅動(dòng)下,人們迫切需要改革傳統日光溫室的磚墻結構,于是產(chǎn)生了各式各樣的新型日光溫室墻體結構和材料。
創(chuàng )新日光溫室墻體結構和材料,首先要突破傳統日光溫室墻體儲熱放熱的理論體系,也就是日光溫室的墻體不再承載儲熱放熱的功能,甚至其承重功能也被框架結構體系所替代而只是日光溫室的圍護結構,只要能滿(mǎn)足良好的隔熱要求即可。在這里筆者將其稱(chēng)之為單一功能墻體,以區別于前述的復合功能墻體。至于日光溫室的儲放熱功能,除了地面土壤外,目前的研究還提出了一系列主動(dòng)儲放熱的技術(shù)和理論體系,包括太陽(yáng)能集熱器集熱、相變材料儲放熱、儲放熱簾等,基本都是脫離墻體進(jìn)行溫室的儲放熱。
目前實(shí)現單一功能的墻體結構也有多種形式,如草墻、聚苯乙烯泡沫板墻、聚苯乙烯泡沫空心磚墻、整體式發(fā)泡水泥墻、大型屋面空心板墻等。
草墻結構有“草磚”壘砌和“草苫鋪掛兩種建造方法。“草磚墻”是將麥草或稻草打成正方體或長(cháng)方體草捆,像砌筑磚墻一樣將草捆堆碼成墻,在草墻內外兩側掛防水層(可以是水泥砂漿防水層,也可以是草泥防水層),有的溫室還在墻體的外側砌筑一層泡沫水泥空心磚,可進(jìn)一步起到保護草墻的作用。“草苫墻”是用專(zhuān)門(mén)的編制機將稻草或玉米秸稈如同前屋面保溫草苫一樣編制成厚度約100mm的草苦,直接鋪掛在溫室的支撐骨架上(溫室墻體和后屋面均可以采用相同的材料,內外兩側用塑料薄膜圍護做防水。這種做法充分利用了農作物的秸稈,原料可就地取材,結構自身重量輕,生態(tài)環(huán)保,在降水量少的干旱、半干旱地區也具有一定的耐久性。
聚苯乙烯泡沫板墻體也有兩種做法:①直接用工廠(chǎng)化生產(chǎn)的彩鋼板材料(即在兩層經(jīng)表面處理的壓型鋼板中間填充聚苯乙烯、巖棉、玻璃纖維、聚氨酯等保溫材料而形成的整體式板材),現場(chǎng)組裝拼接,形成墻體;②將聚苯乙烯泡沫板直接掛靠在溫室骨架上,內外兩側掛水泥漿防水。相對而言,前者建造速度快,使用壽命長(cháng),材料色澤豐富,但造價(jià)較高,而后者造價(jià)便宜,但建造速度慢。
聚苯乙烯泡沫空心磚墻就是在工廠(chǎng)將聚苯乙烯發(fā)泡成型為空心磚,根據溫室墻體的部位不同,可以成型為不同形狀的空心磚,磚與磚之間采用插接連接,現場(chǎng)組裝,施工速度快,材料浪費少。溫室承重的框架可以直接安裝在空心磚的孔洞中,不再占用溫室空間,溫室內外表面美觀(guān)整潔。白色的聚苯乙烯板還具有一定的反光能力,對提高溫室內光照分布的均勻性(主要是提高了溫室北墻附近的光照強度)也有一定的作用。
發(fā)泡水泥墻是先用建筑模板搭建墻體外形,之后向模板內注入發(fā)泡水泥,待發(fā)泡水泥膨脹后,在建筑模板中即形成連續的墻體。這種墻體結構一次成型,密封性好,而且由于發(fā)泡水泥內部是閉孔結構,表面無(wú)需進(jìn)行防水處理,材料的導熱系數很小,基本與上述聚苯乙烯泡沫板相當,因此,具有良好的保溫隔熱效果。但這種墻體施工需要大量的建筑模板,現場(chǎng)澆筑后還需要精心養護才能達到理想的效果。
上述新型材料及其墻體結構,目前在生產(chǎn)中已有研究性應用。相信,隨著(zhù)研究的不斷深入和建造技術(shù)的不斷提升,這些技術(shù)將會(huì )很快走向實(shí)用,成為未來(lái)日光溫室建設的新寵,而且未來(lái)可能還會(huì )有更多、更好的新型墻體材料和墻體結構不斷呈現在溫室建設者的面前,成為我國日光溫室現代化建設的重要技術(shù)支撐。
創(chuàng )新日光溫室墻體結構和材料,首先要突破傳統日光溫室墻體儲熱放熱的理論體系,也就是日光溫室的墻體不再承載儲熱放熱的功能,甚至其承重功能也被框架結構體系所替代而只是日光溫室的圍護結構,只要能滿(mǎn)足良好的隔熱要求即可。在這里筆者將其稱(chēng)之為單一功能墻體,以區別于前述的復合功能墻體。至于日光溫室的儲放熱功能,除了地面土壤外,目前的研究還提出了一系列主動(dòng)儲放熱的技術(shù)和理論體系,包括太陽(yáng)能集熱器集熱、相變材料儲放熱、儲放熱簾等,基本都是脫離墻體進(jìn)行溫室的儲放熱。
目前實(shí)現單一功能的墻體結構也有多種形式,如草墻、聚苯乙烯泡沫板墻、聚苯乙烯泡沫空心磚墻、整體式發(fā)泡水泥墻、大型屋面空心板墻等。
草墻結構有“草磚”壘砌和“草苫鋪掛兩種建造方法。“草磚墻”是將麥草或稻草打成正方體或長(cháng)方體草捆,像砌筑磚墻一樣將草捆堆碼成墻,在草墻內外兩側掛防水層(可以是水泥砂漿防水層,也可以是草泥防水層),有的溫室還在墻體的外側砌筑一層泡沫水泥空心磚,可進(jìn)一步起到保護草墻的作用。“草苫墻”是用專(zhuān)門(mén)的編制機將稻草或玉米秸稈如同前屋面保溫草苫一樣編制成厚度約100mm的草苦,直接鋪掛在溫室的支撐骨架上(溫室墻體和后屋面均可以采用相同的材料,內外兩側用塑料薄膜圍護做防水。這種做法充分利用了農作物的秸稈,原料可就地取材,結構自身重量輕,生態(tài)環(huán)保,在降水量少的干旱、半干旱地區也具有一定的耐久性。
聚苯乙烯泡沫板墻體也有兩種做法:①直接用工廠(chǎng)化生產(chǎn)的彩鋼板材料(即在兩層經(jīng)表面處理的壓型鋼板中間填充聚苯乙烯、巖棉、玻璃纖維、聚氨酯等保溫材料而形成的整體式板材),現場(chǎng)組裝拼接,形成墻體;②將聚苯乙烯泡沫板直接掛靠在溫室骨架上,內外兩側掛水泥漿防水。相對而言,前者建造速度快,使用壽命長(cháng),材料色澤豐富,但造價(jià)較高,而后者造價(jià)便宜,但建造速度慢。
聚苯乙烯泡沫空心磚墻就是在工廠(chǎng)將聚苯乙烯發(fā)泡成型為空心磚,根據溫室墻體的部位不同,可以成型為不同形狀的空心磚,磚與磚之間采用插接連接,現場(chǎng)組裝,施工速度快,材料浪費少。溫室承重的框架可以直接安裝在空心磚的孔洞中,不再占用溫室空間,溫室內外表面美觀(guān)整潔。白色的聚苯乙烯板還具有一定的反光能力,對提高溫室內光照分布的均勻性(主要是提高了溫室北墻附近的光照強度)也有一定的作用。
發(fā)泡水泥墻是先用建筑模板搭建墻體外形,之后向模板內注入發(fā)泡水泥,待發(fā)泡水泥膨脹后,在建筑模板中即形成連續的墻體。這種墻體結構一次成型,密封性好,而且由于發(fā)泡水泥內部是閉孔結構,表面無(wú)需進(jìn)行防水處理,材料的導熱系數很小,基本與上述聚苯乙烯泡沫板相當,因此,具有良好的保溫隔熱效果。但這種墻體施工需要大量的建筑模板,現場(chǎng)澆筑后還需要精心養護才能達到理想的效果。
上述新型材料及其墻體結構,目前在生產(chǎn)中已有研究性應用。相信,隨著(zhù)研究的不斷深入和建造技術(shù)的不斷提升,這些技術(shù)將會(huì )很快走向實(shí)用,成為未來(lái)日光溫室建設的新寵,而且未來(lái)可能還會(huì )有更多、更好的新型墻體材料和墻體結構不斷呈現在溫室建設者的面前,成為我國日光溫室現代化建設的重要技術(shù)支撐。