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程中大量消耗土壤和能源,破壞耕地和生態、污染環境,因此,早在20世紀80年代國家建設部就開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源渠道越來越少,價格越來越高。在這種客觀形勢的驅動下,人們迫切需要改革傳統日光溫室的磚墻結構,于是產生了各式各樣的新型日光溫室墻體結構和材料。
創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,只要能滿足良好的隔熱要求即可。在這里筆者將其稱之為單一功能墻體,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儲放熱的技術和理論體系,包括太陽能集熱器集熱、相變材料儲放熱、儲放熱簾等,基本都是脫離墻體進行溫室的儲放熱。
目前實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,可進一步起到保護草墻的作用。“草苫墻”是用專門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,生態環保,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直接用工廠化生產的彩鋼板材料(即在兩層經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,材料色澤豐富,但造價較高,而后者造價便宜,但建造速度慢。
聚苯乙烯泡沫空心磚墻就是在工廠將聚苯乙烯發泡成型為空心磚,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泡水泥,待發泡水泥膨脹后,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,而且由于發泡水泥內部是閉孔結構,表面無需進行防水處理,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,目前在生產中已有研究性應用。相信,隨著研究的不斷深入和建造技術的不斷提升,這些技術將會很快走向實用,成為未來日光溫室建設的新寵,而且未來可能還會有更多、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支撐。
創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,只要能滿足良好的隔熱要求即可。在這里筆者將其稱之為單一功能墻體,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儲放熱的技術和理論體系,包括太陽能集熱器集熱、相變材料儲放熱、儲放熱簾等,基本都是脫離墻體進行溫室的儲放熱。
目前實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,可進一步起到保護草墻的作用。“草苫墻”是用專門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,生態環保,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直接用工廠化生產的彩鋼板材料(即在兩層經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,材料色澤豐富,但造價較高,而后者造價便宜,但建造速度慢。
聚苯乙烯泡沫空心磚墻就是在工廠將聚苯乙烯發泡成型為空心磚,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泡水泥,待發泡水泥膨脹后,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,而且由于發泡水泥內部是閉孔結構,表面無需進行防水處理,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,目前在生產中已有研究性應用。相信,隨著研究的不斷深入和建造技術的不斷提升,這些技術將會很快走向實用,成為未來日光溫室建設的新寵,而且未來可能還會有更多、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支撐。