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如何定義建筑節能與結構一體化
  • 發布日期：2012-07-30      瀏覽次數：3960
      • 　　編者按：近年來，因應節能減排的世界潮流和國家大政，建筑節能與結構一體化、太陽能建筑一體化、建筑遮陽一體化等等關于建筑一體化的探討和實踐逐漸升溫。這些研究和實踐的目標都直接指向傳統“秦磚漢瓦”集合體的“脫胎換骨”并使其承載更多造福人類的新功能。
      　　
      　　建筑節能與結構一體化技術的研究和實施關系到建筑的安全、經濟和美觀，與目前廣受矚目的墻體保溫隔熱系統的構建和既有建筑節能改造工作密切相關。本文河北省的相關工作，對建筑節能與結構一體化技術作了比較詳盡的探究，結論值得重視，提出的問題和解決問題的思路更值得關注。
      　　
      　　近日，為推動實施建筑節能與結構一體化技術應用工作，河北省住房城鄉建設部門召開全省實施建筑節能與結構一體化技術應用工作研討會，研討該省《關于實施建筑節能與結構一體化技術工作的意見》（討論稿）和《建筑節能與結構一體化技術的認定條件》（討論稿）。參會人員有相關職能管理部門及科研、設計、施工企業的技術負責人。大家各抒己見、暢所欲言，對如何定義建筑節能與結構一體化技術等問題進行了廣泛深入的討論。
      　　
      　　*，當前發展建筑節能與結構一體化技術得到肯定和提倡，然而該術語只出現在*講話和有關文件中，有待明確界定。準確定義建筑節能與結構一體化技術，肯定影響到今后墻材革新和建筑節能工作的發展，對把握今后的發展方向很有必要。
      　　
      　　準確界定建筑節能與結構一體化技術的定義
      　　
      　　建筑節能與結構一體化技術的概念已在社會流行多年，人們已經習慣了此種稱謂，它來源于建筑節能市場，并在實踐中不斷提升、完善其理論。但是，該概念始終處于不嚴謹的狀態，經常被許多企業為我所用地去炒作，一旦進入政府規范性文件或法規，就會因概念模糊和產生歧義等問題引發矛盾及糾紛。因此，有必要對“建筑節能與結構一體化技術”的概念冠以科學、具體、準確的定義，用以界定其理論和特定的內涵，規范政府文件的表述。
      　　
      　　正確理解建筑節能與結構一體化技術，首先應確定建筑節能與結構一體化技術的概念。即保溫材料與主體圍護結構墻體融為一體，墻體結構依靠保溫材料形成復合保溫墻體，從而實現建筑圍護結構節能的工作目標。否則，只能靠單一的墻體來實現，如故宮的建筑、陜西的窯洞。這里引出關于圍護結構的兩個不同概念，一是由復合墻體材料組成，二是由單一墻體材料組成。由于社會的發展和進步、土地資源開發利用的限制，依靠單一的墻體材料實現建筑節能的既定目標已不現實。所以，本文重點依托復合保溫墻體技術展開論述。
      　　
      　　何為一體化技術？是于建筑保溫與建筑主體同時施工？還是另有更深層次的含義？準確理解建筑節能與結構一體化技術，它不應特指某一項技術或某一種保溫體系，而是指建筑主體圍護結構將保溫材料與結構融為一體，形成復合保溫墻體，它是一種寬泛概念。就筆者所見所聞，試對建筑節能與結構一體化技術概念的認識作如下歸納：
      　　
      　　*、廣義的定義：“圍護結構是復合保溫墻體的，就是建筑節能與結構一體化技術”。
      　　
      　　嚴格地講，此概念是針對建筑節能初級階段設定的，目的是推動建筑節能工作，現已失去了使用價值。但不斷發展的早期概念卻為今天形成準確科學定義奠定了堅實可靠的基礎。
      　　
      　　第二、嚴格的定義：“建筑主體圍護結構應通過鋼筋混凝土構件與保溫層及外保護層（含飾面層）實現剛性連接，即一體化技術”。
      　　
      　　由于鋼筋混凝土大規模使用已有100多年歷史，其*性能已被*。該定義的保溫系統除保溫層外，材料均為鋼筋混凝土受力構件，保溫系統的受力構件與主體圍護結構為一整體，其壽命與鋼筋混凝土圍護結構相同，優于砌體圍護結構，這是典型的建筑節能與結構一體化技術。
      　　
      　　第三、寬松的定義：“建筑主體圍護結構應通過鋼結構或鋼筋、鋼結構件與保溫層及外保護層（含飾面層）實現剛性連接”。
      　　
      　　在此定義下所涵蓋的一體化技術較多，而且存在一些較難克服的技術缺陷。由于受力構件為鋼結構或鋼筋，與圍護結構連接的耐久性都比不上鋼筋混凝土長久，所以稱其為寬松的定義范疇。
      　　
      　　如河北省在全國推廣的CL建筑體系、國家行標144中的“EPS鋼絲網架板現澆混凝土外墻外保溫系統”、機械固定EPS鋼絲網架板外墻外保溫系統、幕墻（石、玻、鋁等）結構等等都同屬這一類連接方式，它們與幕墻（石、玻、鋁等）結構的區別只是材料形狀的不同，如型鋼與鋼絲的形狀不同等等。
      　　
      　　第四、模糊的定義：“建筑主體圍護結構應通過混凝土或保溫層（保溫砂漿）與外保護層（含飾面層）實現剛性連接”。
      　　
      　　如復合保溫砌塊、粘結砂漿連接技術、各種保溫砂漿、雙葉夾心墻等等。還有一些技術采用玻纖材料替代鋼筋加強混凝土強度，有的技術采用保溫砂漿（可視為輕質混凝土）替代混凝土等等。
      　　
      　　第五、以防火為目的的定義：“圍護結構是復合保溫墻體的，凡是可以滿足防火要求的技術，都可稱一體化技術”。
      　　
      　　有的地方正在實施以防火為目的的“一體化技術”，雖然表面形式不是，但實質內容卻不容回避，應該引起關注和研究。如果采取嚴格定義規范一體化技術，就可避免發生類似事情。
      　　
      　　筆者認為，嚴格定義的一體化技術應為重點發展對象；其次可考慮寬松定義的一體化技術，但不應與重點發展對象相混淆；模糊定義的一體化技術應視情況分別列為限制或淘汰范圍，因為此定義下的多數為輕質混凝土的范疇，雖然可以滿足防火要求，但不易保證與建筑物同壽命，工程質量難以控制。
      　　
      　　明確建筑節能與結構一體化技術的認定條件建筑節能與結構一體化技術應該具有先進性、科學性、合理性、經濟性，當然還應具備安全性、耐久性、隔熱性等綜合技術指標。其中，結構是否合理是關鍵，它與安全性、耐久性密切相關，應作為認定的主要條件審查，其它的隔熱性、經濟性等各項指標通過計算可得，一般不會出現歧義。即便發生爭議也是采用計算方法不同，裁定時這些都是數字指標，計算方法正確只能有一個標準答案。
      　　
      　　建筑節能與結構一體化技術的定義確定后，認定的條件相對簡單、可操作性強，不會出現人為的干擾因素，只需依照設定的定義內容和要求去判定即可。建筑節能與結構一體化技術的判定分為兩個方面，即一體化技術的定義和基本條件。符合一體化定義的技術，列入重點扶植發展對象，給予優惠政策和經濟支持，營造寬松環境鼓勵技術不斷創新，這屬于技術認定環節。基本條件屬于推廣認定環節，同時符合兩方面要求的，列入重點推廣對象，享受相關優惠政策。如果不分環節，無形中為技術創新設置了一道門檻，不利于新技術發展。因為，新技術都會有一個完善和發展的過程，不可能很快滿足限制條件（如生產規模、工程數量、使用年限、經濟效益等），絕不能以認定老技術的條件限制新技術的發展。
      　　
      　　假如以嚴格定義為條件，判別建筑節能與結構一體化技術，主要是考察建筑主體圍護結構是否通過鋼筋混凝土受力構件與保溫層及外保護層（含飾面層）實現剛性連接，如果是即可進入基本條件審查程序，合格者可認定為建筑節能與結構一體化技術。建立科學完善的評價體系
      　　
      　　建筑節能與結構一體化技術是一個新興的多學科系統工程，是在不斷發展和完善過程中逐漸形成的，它涉及材料、結構，機械、施工等許多相關專業和技術，還與建筑、暖通等專業密切相關，學校里沒講過，工作中難遇到，科研和設計單位也未設此專業。所以，在認定評價時，專家應以具有一體化多學科實踐經驗的人員為主，絕不能配齊各常規專業即可。
      　　
      　　相信這樣的事情不是個別的案例：一個項目已通過評審，行政管理部門的文件也已下發；之后，被提出質疑；當評審專家被詢問時，連基本情況和原理都講不清……所以，進入評價體系的專家應該精通一體化技術，拒絕濫竽充數造成認定工作流于形式。專家只憑專業和職稱條件是遠遠不夠的，評價體系必須要有退出機制，設立專家考核退出管理辦法，建立科學的評價體系和組成高水平的專家隊伍是做好認定工作的基礎。
      　　
      　　正確處理發展新型墻材與推行一體化技術的關系
      　　
      　　推行建筑節能與結構一體化技術是為了實現圍護結構的高性能，它們的發展離不開新型墻材的技術支撐，而復合新型墻材圍護結構又是今后的發展方向。因此，在充分研究鋼筋混凝土結構一體化的基礎上，還要認真研究目前用量較大的鋼筋混凝土砌體混合結構、砌體結構、板式建筑結構形式等對一體化技術的影響。除此之外，還應加強保溫與裝飾一體化技術及其它相關技術的配套研究，用以充實、完善建筑節能與結構一體化技術的內涵。
      　　
      　　采用嚴格定義下的一體化技術應當注意以下問題：
      　　
      　　1．新型墻材砌體結構和鋼筋混凝土砌體混合結構與鋼筋混凝土結構的區別。
      　　
      　　前面講過嚴格定義下，有些技術只適用于主體圍護結構為鋼筋混凝土剪力墻的建筑，而且，必須與主體圍護結構的鋼筋混凝土剪力墻同時施工，對原有常規的設計、施工工序、工藝有所改變；有些技術可以用于鋼筋混凝土剪力墻的后期施工（屬于后天形成的鋼筋混凝土構件，不需同時施工，對圍護結構無特殊要求），又有對鋼筋混凝土砌體混合結構、砌體結構、板式建筑結構等形式的適應性，雖然其外保溫系統是鋼筋混凝土結構，但它的使用壽命是以圍護結構的材料決定的，不論長短均能實現與相匹配的建筑物同壽命。
      　　
      　　2．發展一體化技術應考慮圍護結構對新型墻材質量的要求，重點關注新型墻材質量對建筑節能與結構一體化技術的影響。
      　　
      　　河北省曾對已實施一體化技術的工程進行調研和解剖分析，新型墻材質量問題占比重較大，其中非承重墻材問題更加突出，今后必須加強監督和管理。根據2011年6月1日起實施的國家標準《墻體材料應用統一技術規范》（GB50574-2010）規定，圍護結構的新型墻材質量有了大幅度提高，特別是對圍護結構填充墻材有了明確的規定。例如，燒結多孔磚的zui低強度等級為10MP，用于外圍護結構的再提高一個等級，即15MP；蒸壓普通磚、混凝土磚也均由15MP提高到20MP。又如，用于非承重墻材（自承重墻）的輕骨料混凝土小型空心砌塊zui低強度等級為3.5MP，用于外圍護結構的再提高一個等級，即5MP；蒸壓加氣混凝土的zui低強度等級也由A2.5提高到A3.5。由此可以看到新型墻材質量對建筑圍護結構的影響，也必然會影響到建筑節能與結構一體化的發展。由于新型墻材質量的影響，實施嚴格定義的相關技術時，應采取適當的補救措施，確保外保溫系統的安全可靠性。
      　　
      　　3．一體化技術的認定需分別把握外保溫系統結構構造與結構材料的評價內容。
      　　
      　　根據國家標準《墻體材料應用統一技術規范》規定，墻體材料不宜采用非蒸壓硅酸鹽磚（砌塊）、氯氧鎂板材及非蒸壓的泡沫混凝土制品。河北省的市場對此問題早期較為重視，如對氯氧鎂材料的限制使用始于2002年，并列入河北省淘汰目錄。但近期一些國家規定不宜采用的材料，又重新進入圍護結構和建筑節能與結構一體化市場。例如，我們發現一些以氯氧鎂水泥為膠凝材料的一體化技術，還有一些相應的以新型墻材材料的名目出現的圍護結構墻體材料；還發現非蒸壓硅酸鹽、非蒸壓的泡沫混凝土等制品的頻繁出現。這些新情況提醒我們，認定一體化技術應慎重考察相關圍護結構材料的耐久性、穩定性等質量指標是否能夠滿足綜合性能要求。
      　　
      　　推動墻材革新和建筑節能健康發展
      　　
      　　目前，由于市場環境缺乏正確引導，墻體保溫材料發展失控，一些早被淘汰的技術和產品*，嚴重影響了新技術的發展，阻礙了技術創新，許多好的發明創造因此無法產生社會效益，好的構思被扼殺在萌芽之中，急需正本清源，大力發展產業化集成技術，強力推行建筑節能與結構一體化技術。
      　　
      　　值得強調的是，我們判定建筑節能與結構一體化技術的目的，也是為了推動好的建筑節能體系快速發展，實現住宅產業化大力發展。
      　　
      　　河北省建筑節能與結構一體化技術發展始于上世紀90年代初期，我們從中吸取了經驗和教訓。經過多年的實踐考驗，這些有的僅完成了試點工程；有的進行少量工程的應用；有的在應用中不斷改進、完善；還有的已經基本走向成熟且大面積推廣應用。
      　　
      　　隨著老技術的優勝劣汰和新的一體化技術不斷涌現，我們必須與時俱進，更新觀念，面對大量一體化技術自由發展的局面，解決好如何引導、如何認定、如何管理等一系列問題，進一步認真做好基礎性工作，把握正確的導向，推進建筑節能與結構一體化技術快速健康發展
     
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