近日，由太原理工大學(xué)、太原思科達(dá)科技發(fā)展公司、山西銘基房地產(chǎn)開發(fā)有限公司共同研發(fā)的真正意義上的自保溫承重混凝土--玻化微珠承重保溫混凝土在山西省晉城市首次從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到了大型單體建筑施工中，這標(biāo)志著我國(guó)首座"城市窯洞"式的綠色建筑在山西省開建。

　　"城市窯洞"式綠色建筑技術(shù)專利發(fā)明人、太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院教授李珠親臨現(xiàn)場(chǎng)，講解這種技術(shù)的特點(diǎn)和操作原理。"城市窯洞"式綠色建筑技術(shù)核心就是"玻化微珠承重保溫混凝土"，由于承重保溫混凝土具有良好的保溫性能及隔熱性能，可以改善建筑熱穩(wěn)定性，提高室內(nèi)溫度分布的均勻性，全部使用承重保溫混凝土建造的六面體保溫建筑，可營(yíng)造出冬暖夏涼的室內(nèi)環(huán)境，有益于居民健康，成為外觀上不似窯洞、功能上勝似窯洞的"城市窯洞"建筑。

　　承重兼保溫--建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的"最終幻想"

　　在傳統(tǒng)的建筑理論和實(shí)踐中，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)一直存在一個(gè)矛盾：那就是承重的不保溫、保溫的不能承重。這就是現(xiàn)在建筑外墻保溫以復(fù)合保溫體系為主的原因。

　　在建筑能耗中，空調(diào)、采暖等能源的消耗是建筑能耗最主要的部分，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能決定了建筑物在制冷季從室外得熱和采暖季熱量散失的狀況，因此提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能在建筑節(jié)能減排方面具有顯著意義。

　　承重并保溫，魚和熊掌能兼得嗎？

　　我國(guó)現(xiàn)階段建筑外墻保溫包括三種體系：即復(fù)合保溫體系、非承重填充墻自保溫體系、承重結(jié)構(gòu)自保溫體系。

　　復(fù)合保溫體系可分為外保溫和內(nèi)保溫，其優(yōu)點(diǎn)是可以直接在普通外墻內(nèi)外表面疊加和粘貼保溫材料，能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)既有建筑的節(jié)能改造。但其缺點(diǎn)也十分突出，主要是外保溫體系易發(fā)生脫離、雨水滲漏、防火等問(wèn)題，內(nèi)保溫體系的保溫材料易發(fā)生結(jié)露、在內(nèi)裝修中被破壞等問(wèn)題。復(fù)合保溫體系需要多層材料的復(fù)雜疊加和粘貼，對(duì)施工工藝的要求高，質(zhì)量不易保證。如果保溫層使用有機(jī)保溫材料，將不能與結(jié)構(gòu)同壽命。同一建筑物在使用中需要做好幾次外墻保溫，這將是一個(gè)巨大的工程，所花的費(fèi)用也是無(wú)可估量的。大量的工程實(shí)踐表明，主體結(jié)構(gòu)加設(shè)保溫層的方式不利于形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，無(wú)論結(jié)構(gòu)進(jìn)行外保溫還是內(nèi)保溫均會(huì)帶來(lái)不均衡的溫度應(yīng)力場(chǎng)，影響建筑物結(jié)構(gòu)受力和安全。

　　非承重填充墻自保溫體系的材料包括復(fù)合混凝土空心保溫砌塊、蒸壓加氣混凝土、陶粒加氣混凝土保溫砌塊、燒結(jié)空心磚等，可廣泛用于各種結(jié)構(gòu)體系的非承重填充墻。我國(guó)自保溫墻體被列入《建設(shè)部關(guān)于發(fā)布建設(shè)事業(yè)"十一五"推廣應(yīng)用和限制禁止使用技術(shù)(第一批)的第659號(hào)公告》的推廣應(yīng)用部分之中。

　　承重結(jié)構(gòu)自保溫體系目前是國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，但國(guó)內(nèi)比較成熟的成果尚不多，其缺陷概括起來(lái)有如下幾點(diǎn)：

　　一是材料上無(wú)顯著突破，主要依靠普通混凝土材料與有機(jī)保溫材料的疊合來(lái)實(shí)現(xiàn)承重與保溫效果，這只是構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工工藝的革新，而非建筑材料科學(xué)意義上的變革；二是主要適用于垂直圍護(hù)，即墻體，而用于水平的樓地面則會(huì)遇到防滲、變形等諸多方面的困難；三是只適用于夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)，整體保溫性能尚有待提高。

　　真正意義上的自保溫承重結(jié)構(gòu)是建筑物主體本身具有保溫隔熱的性能，是集保溫、承重、抗震為一體的結(jié)構(gòu)，不僅能從根本上解決現(xiàn)有保溫層與主體結(jié)構(gòu)不同壽命以及由保溫層施工質(zhì)量不宜保證而導(dǎo)致的保溫層剝落、脫離、破壞等問(wèn)題，并且能消除保溫層形成的不穩(wěn)定溫度場(chǎng)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的不利影響。

　　"?；⒅楸爻兄鼗炷?quot;技術(shù)的誕生，讓"結(jié)構(gòu)兼保溫"的幻想走進(jìn)了現(xiàn)實(shí)。

　　"?；⒅?quot;--承重兼保溫的秘密

　　?；⒅槌兄乇鼗炷良夹g(shù)是如何做到既保溫又承重的呢？

　　該項(xiàng)技術(shù)的奧秘來(lái)自于"玻化微珠"。?；⒅槭遣Ａз|(zhì)熔巖經(jīng)加工后形成的內(nèi)部有孔、表面?；忾]的球狀細(xì)徑顆粒，因此被稱為?；⒅?。目前，?；⒅榈闹饕鲜钦渲閹r。

　　據(jù)李珠介紹，玻化微珠和混凝土混合而成的?；⒅槌兄乇鼗炷粒c普通混凝土強(qiáng)度一致，能夠應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但密度降低了1/3，使得建筑整體自重減輕30%。此外，?；⒅槌兄乇鼗炷恋淖冃文芰σ脖绕胀ɑ炷猎鰪?qiáng)了30%，因此抗震性能更佳。當(dāng)然，?；⒅槌兄乇鼗炷磷钪匾囊饬x，還是其保溫、隔熱的功能。根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院檢測(cè)中心的報(bào)告，?；⒅槌兄乇鼗炷恋膶?dǎo)熱系數(shù)在0.35~0.4瓦/（米·攝氏度）之間，而最新版的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，普通混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為2.94瓦/（米·攝氏度），是?；⒅槌兄乇鼗炷恋?.35倍。

　　"該混凝土具有良好的保溫和蓄熱隔熱性能，可以改善建筑熱穩(wěn)定性，提高室內(nèi)溫度分布的均勻性，營(yíng)造出冬暖夏涼的室內(nèi)環(huán)境。"李珠說(shuō)。

　　有了?；⒅楸爻兄鼗炷?，才衍生出了"城市窯洞"的概念。

　　窯洞--祖先的綠色建筑智慧

　　李珠給"城市窯洞"式綠色建筑的定義是：利用新型綠色材料、科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法，對(duì)城鎮(zhèn)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)或改造而形成的形狀上不似窯洞而功能上勝似窯洞的建筑技術(shù)。李珠因此項(xiàng)"城市窯洞"式綠色建筑技術(shù)獲得了發(fā)明專利。

　　李珠說(shuō)，中國(guó)是傳統(tǒng)土窯洞發(fā)祥地，傳統(tǒng)土窯洞凝聚著中華民族的智慧和悠久的建筑經(jīng)驗(yàn)，并凝聚著中國(guó)悠久的歷史文化，傳統(tǒng)土窯洞屬于綠色建筑和生態(tài)建筑。對(duì)傳統(tǒng)土窯洞居住環(huán)境長(zhǎng)達(dá)50年研究的大量文獻(xiàn)充分表明：長(zhǎng)期居住在窯洞中可以使人類健康長(zhǎng)壽，或者說(shuō)窯居生活是人類長(zhǎng)壽的生活方式之一，也可以從居住在窯洞和居住在城市樓房居民的氣色對(duì)比結(jié)果上明顯看出這一結(jié)論。傳統(tǒng)土窯洞有冬暖夏涼、恒溫恒濕、節(jié)能、隔音、潔凈、安靜、健康長(zhǎng)壽、生活環(huán)保、生態(tài)平衡、保護(hù)自然風(fēng)景、適應(yīng)氣候、滿足人類居住要求等特征。這是現(xiàn)代建筑所無(wú)法比擬的，但傳統(tǒng)土窯洞難于克服的缺點(diǎn)是通風(fēng)不好、光照度差、易發(fā)霉變等。

　　"城市窯洞"式綠色建筑正是將傳統(tǒng)土窯洞熱濕環(huán)境的優(yōu)勢(shì)引入到現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)理念中而提出的一種新型建筑體系，是對(duì)傳統(tǒng)土窯洞的繼承和創(chuàng)新，是中國(guó)建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)明。在理念上，傳統(tǒng)土窯洞與窯居的自然生活方式也給現(xiàn)代建筑的建造和現(xiàn)代人的居住方式以啟迪，"城市窯洞"式綠色建筑正是有機(jī)結(jié)合傳統(tǒng)土窯洞和現(xiàn)代建筑各自優(yōu)點(diǎn)的產(chǎn)物，它在保持現(xiàn)代建筑原有風(fēng)格和使用功能不變的前提下，達(dá)到傳統(tǒng)土窯洞的效果。同時(shí)很好地解決了傳統(tǒng)土窯洞難以解決的問(wèn)題。"城市窯洞"式綠色建筑是一種全新的返璞歸真和回歸自然的建筑理念，是現(xiàn)代人追求健康生活的必然歸宿。這種節(jié)能省地、輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好的建筑體系具有強(qiáng)大的生命力。技術(shù)創(chuàng)新--超越傳統(tǒng)建造方式"城市窯洞"由以下幾個(gè)體系構(gòu)成：

　　一是玻化微珠保溫砂漿涂抹整體式保溫系統(tǒng)。對(duì)磚混、框架和裝配式結(jié)構(gòu)以及既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目，在建筑物的外墻面和房間6面壁（包括墻體、樓地板和頂棚面等）用一定厚度的不同規(guī)格和型號(hào)的專用?；⒅楸厣皾{替代傳統(tǒng)抹灰砂漿作為裝飾保溫隔熱層，形成內(nèi)外封閉、集保溫裝飾于一體的整體式保溫系統(tǒng)。

　　二是?；⒅楸鼗炷连F(xiàn)澆整體式保溫體系。在新建現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，用承重型?；⒅楸鼗炷撂娲胀ɑ炷吝M(jìn)行墻、板等構(gòu)件整體澆筑，在形成混凝土結(jié)構(gòu)體系的同時(shí)，就完成了整體式保溫工程的施工，構(gòu)成集承重、保溫、圍護(hù)于一體的結(jié)構(gòu)自保溫體系。

　　三是?；⒅樯皾{涂抹現(xiàn)澆整體式保溫隔熱體系。在現(xiàn)澆整體式保溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，輔以涂抹?；⒅樯皾{保溫系統(tǒng)形成的保溫隔熱體系。

　　業(yè)內(nèi)人士指出，我國(guó)歷史、文化、自然條件及國(guó)力與西方發(fā)達(dá)國(guó)家不同，所以我們的綠色建筑之路需要借鑒，但更需要的是傳承與創(chuàng)新，即走一條蘊(yùn)涵中國(guó)文化、適宜中國(guó)氣候地域的綠色建筑之路。我國(guó)的綠色建筑應(yīng)堅(jiān)決走低成本路線，創(chuàng)立自己的發(fā)展模式：一是要發(fā)展、二是要減排、三是要改善，不斷提升人民的居住水平。要提倡尊重傳統(tǒng)文化與氣候，因地造房。一方水土養(yǎng)一方人，一方水土適合一類建筑。西北窯洞的冬暖夏涼、東北火炕的采暖保溫、閩北土樓的自然通風(fēng)、皖南天井的雨水收集，無(wú)不表達(dá)著先輩們對(duì)綠色建筑的追求。我們的先輩們尊崇自然、因地建屋，是綠色建筑的大師。傳承、發(fā)揚(yáng)并加以適應(yīng)現(xiàn)代生活的創(chuàng)新，應(yīng)是現(xiàn)代人綠色建筑的追求，更是責(zé)任。