建筑物的能耗分为两个部分，就是“建筑能耗”和“使用能耗”。

   建筑能耗包括建筑物在建设过程中一切建筑材料的生产能耗和施工中的材料运输、提升、加工所需要的能耗。这种能耗是一次性的，不论有多少在建筑物完工投入使用后就不再发生。使用能耗是人们在使用建筑物时，冬天取暖，夏天降温所使用的能耗。而且随着人们生活水平和生活质量的提高，这种能耗也不断“升级”。以致一些城市在酷暑和严寒时用电负荷不断刷新，有时还造成“电荒”。有比较才能有鉴别，我们不妨算一下账：在民用建筑中，墙体重量约占建筑物总重量的一半。而且墙体特别是外墙（围护墙）又是减少和隔断热量传递的唯一屏障。所以降低建筑物的使用能耗首先应该考虑的是墙体，特别是外墙，混凝土和烧结砖是最常用的墙体材料。

1建筑能耗

   在水泥生产中每烧成1kg熟料需要820kcal热量。水泥中的熟料掺入量约为80%，则每1kg水泥耗热约为656kcal，与此同时，每生产1t水泥需耗电约90kWh，由于1kWh=3.6X10⁶J,1kcal=4.1868kJ，以此计算1kWh等于859.845kcal，约合标准煤0.122kg的发热量。而在热电厂中没生产1kg水泥耗热为733.386kcal，目前国内烧结砖的烧成热耗约为每1kg制品320kcal，低的只有220～280kcal，高的达400kcal或更多。

   生产电耗差距更大，有的小厂万砖（折标）100kWh，一般手工码坯或1台简单码坯机的工厂约为250kWh左右，机械化程度高的在600kWh以上。我们按每公斤焙烧耗热320kcal，万块砖电耗250kWh和万块标砖（普通实心砖）中25t计算，烧结砖每kg制品能耗约为329kcal。

   由于在墙体中，水泥是以混凝土的形式出现的，烧结砖是以与水泥砂浆的组成体现形式出现的，另外国家标准规定承重砖的最小抗压强度为MU10的混凝土为例（实际生产中采用的混凝土的抗压强度远远大于MU10其1m³混凝土所耗用的水泥也多得多）。把他们在1m³墙体中所使用的数量和墙材能耗分别列出对比见表1。

表1  不同墙体材料1m³墙体所用的能耗

项目	混凝土	普通实心砖	多孔砖	自保温多孔砖	空心砖
砖的外形尺寸/mm	­—	240X115X53	240X115X90	240X115X90	190X240X240
单砖重/kg	—	≈2.5	≈3.3	≈3.3	≈9.3
用砖数/砖	—	512	320	320	80
用砖总重量/kg	—	1280	1056	1056	744
水泥砂浆/m3	—	0.224	0.205	0.205	0.124
水泥重量/kg	201	53.536	48.995	48.995	29.636
砖生辰能耗/kcal	—	421120	347424	347424	244776
水泥生产能耗/kcal	147410.6	39262.55	35932.2	35932.2	21734.6
墙材总能耗/kcal	147410.6	460382.56	383356.2	383356.2	266510.6
折标煤/kg	21.05	65.77	54.77	54.77	38.07
耗能比较	1	3.12	2.65	2.65	1.845

 

注：（1）建筑定额规定每立方米砖砌体需用普通实心砖531块，是包括工地损耗在内，表中未及。

   （2）建筑定额规定强度为MU7.5的水泥砂浆水泥用量为239kg/m³。

   从表1中可以发现烧结砖砌筑的墙体其能耗比混凝土大得多，其中普通实心砖高出了3.12倍，KP₁型多孔砖高出2.65倍，就连孔洞率高达50%的大块空心砖也高出1.845倍。是不是我们就可以得出结论说：“烧结砖是高能耗的墙体材料呢？”答案是否定的。

2使用能耗

   建筑物的使用能耗是指在建筑物中生活的人们冬季取暖，夏季降温所消耗的能量。

   要保持建筑内有一个基本恒定的温度，就必须使其围护墙体能阻止外界热气及寒气的侵入，即墙体有足够的阻止热流通过的能力。墙体阻止热量通过的能力用其传热系数来表示。传热系数越大，表明其可以通过的热量又多又快，阻止热量通过的能力越小，保温性能也越差。

   墙体的保温性能主要取决于该墙体所用墙体材料的保温性能。

   墙体材料的保温性能是以其导热系数来表示的，导热系数越大表明其传递热量的性能越好，其保温性能也越差。导热系数的单位是W/m·K。几种常用墙体材料的导热系数见表2。

表2  部分墙体材料的导热系数   W/m·K

项目	导热系数	比率
钢筋混凝土	1.74	2.15
素混凝土	1.51	1.86
水泥砂浆	0.93	1.15
加气混凝土	0.19～0.22	0.23～0.27
灰砂砖	1.10	1.35
烧结实心砖	0.81	1
粉煤灰烧结实心砖	0.50	0.62
一种孔洞率为25%～28%的烧结煤矸石多孔砖	0.53	0.65
几种孔洞率为25%～28%的烧结煤矸石多孔砖	0.55～0.60	0.68～0.74

 

必须说明的是：

   （1）砌筑墙体的保温性能往往低于其所用其所用墙材的保温性能，这是因为墙体中纵横密布的用水泥砂浆构成的灰缝给热量留下了许多快速通道—热桥，从而降低了墙体的保温性能。

   因此尽可能地加大烧结砖（砌块）的外形尺寸减少砌筑灰缝——热桥，是最大限度地发挥各种烧结砖（砌块）保温性能的主要措施。

   （2）同样的烧结砖，如果原料不同导热系数也不同，从表2可见烧结粉煤灰实心砖的导热系数只有烧结粘土实心砖的62%，煤矸石烧结多孔砖的导热系数就比同种烧结页岩多孔砖小0.03%～0.09%，但同一种原料的烧结砖其导热系数相差不大。

   （3）我们有这样的经验，新鲜而松散的棉絮、羽绒很暖和，但板结了的棉絮或羽绒就不暖和了，这是因为新鲜而松散的棉花、羽绒纤维中贮存有很多基本静止的空气的空隙，组织了热流的传递，而板结了的棉花、羽绒没有了这些空隙。

   烧结多孔砖、空心砖的较好的保温性能是依靠其孔洞中相对静止的空气阻断了热流通道。热量只能从砖的一个面经曲折而窄小的砖体中的肋和砖壁艰难前行。实践证明：矩形（条形）孔的多孔砖和空心砖比圆形孔的保温性能好，有规则错位排列的额多孔砖、空心砖的保温性能更好，就因为后者的热流通道更曲折、更赵晓，热流通过更困难。

   据悉：成都市近年生产的具有自保温性能的多孔砖、空心砖的导热系数小于0.2W/m·K，以其作为外墙建成的居民，在当地气温条件下室内基本可以不需另外取暖、降温，而维持一个较为适当的环境。

   在华北地区，采用传统墙材砌筑建筑物外墙时，按每年民用住宅建筑设计标准，其室内每年每平方米建筑面积的取暖、降温能耗为标准煤31.5kg。使用新型墙体材料砌筑外墙的建筑物其每平方米建筑面积室内1年取暖、降温的能耗为标准煤15.8～22kg，下降约30%～50%（即下降9.5～15.7kg标煤/m²/年，按节能50%计算）。

   据统计对于居民1m²建筑面积约需占用0.4m³的墙体，如果是1个建筑面积为100m²的民居墙体约为40m³当使用几种不同墙体材料时，其墙体能耗对比见表3

表3   100m²建筑面积民居墙材能耗对比kg标煤

项目	混凝土	普通实心砖	多孔砖	空心砖
墙体材能耗	842	2630.8	2190.8	1522.8
比普通实心砖±	-1798.8	±0	-440	-1108

 

   根据上述河北省的资料，该民居采用新型墙体材料建筑时将比采用传统墙体材料每年可节约建筑物的使用能耗（冬季取暖、夏季降温的能耗）950～1580kg的标准煤，在其50年的使用期内，可减少使用能耗折合标准煤47.5～79t！（按节能50%计算）。

   该民居如采用钢筋混凝土墙体（剪力墙）建筑时其墙体能耗将比采用普通实心砖时减少折标准煤1798.8kg（未算钢筋能耗）。但其导热系数为普通实心砖的2.15倍，而墙体的保温性能和其所用墙体材料的导热系数成反比，则其一年的使用能耗可能是普通实心砖墙体的2.15倍，只按70%计算也有1.5倍，则其一年的使用能耗将比采用普通实心砖多标准煤1575kg，其在50年使用期内要多耗标准煤78.75t。

   同理，该民居如果采用烧结多孔砖为墙材时，其墙材能耗又比普通实心砖少标准煤440kg，而其一年的使用能耗又比采用普通实心砖少标准煤630kg，而在其50年内的使用能耗少标准煤31.5t！

   如果该民居采用具有足够自保温性能的烧结自保温砖作外墙，在正常情况下，基本可以做到使用能耗为零，则比普通实心砖时一年可节约使用能耗3.15t标煤，比使用钢筋混凝土墙体一年节约可4.5t标准煤以上。

   因此，我们完全可以地说“烧结砖是节能的墙体材料中的十项全能选手”。

 

   注：欧洲建筑界某权威人士说过“现在世界上出现了许多所谓的新型墙体材料，它们都在拼命地模仿烧结砖的性能，而不可能模仿其全部性能，所以说烧结砖是墙体材料中的十项全能选手。

 

                                ——摘自《中国砖瓦史话》

 

 

 

 

 

 

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