不合理的建筑節能技術會加劇能源危機
2005-08-05 00:00
目前國內建筑節能市場存在的現實是，一些節能建筑并不能達到為子孫造福目的，原本立足于節能的建筑往往成了垃圾建筑，同時在建設過程中也產生大量的建筑垃圾。所謂垃圾建筑，就是指保溫層的構造位置不合理，從而影響了建筑的安定性，使得建筑物的壽命縮短；而建筑垃圾是指保溫層材料耐候能力不夠，保溫層的壽命短。
我國《民用建筑設計通則》JGJ37－1987規定，重要建筑和高層建筑主體結構確定的耐久年限為100年，一般性建筑為50～100年。國家頒布的《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068－2001）也規定，紀念性建筑和特別重要的建筑結構設計使用年限為50年。但實際上，我國城市住宅壽命低于50年的情況相當普遍。相當大的一部分樓房結構壽命縮短是因為保溫層結構不合理，造成墻體開裂。
2000年～2015年是我國建筑發展鼎盛時期的中后期。據統計數字表明，我國2000年以后新建建筑面積為上世紀80年代2倍，到2020年新增建筑面積會將達到200億平方米。一般外保溫做法將延長20年的建筑壽命，內保溫做法將減少20年建筑壽命，內外混合保溫將減少30年建筑壽命，如果新增建筑中有50%未采用合理的外保溫形式，那么四五十年之后，將會有上百億平方米的垃圾建筑產生。相反，外保溫做法是有利于建筑結構的穩定性，能夠保護建筑結構主體。
近些年我國的外墻保溫做法有多種。為了降低造價，一些建筑師選擇了內保溫、夾芯保溫、自保溫等。以上這些做法將建筑物的圍護結構分別形成兩個不同的溫度環境，引發了不同溫度環境的不同形變，形成了建筑結構的不安定狀態，造成了建筑結構的裂縫發生。
目前國內應用于建筑保溫的高效保溫材料，其導熱系數均在0.06W/(m·K)以下。這些高效保溫材料有很強的熱阻斷能力，兩側建筑構造的不同部位有很大的溫度差。以內保溫形式為例，保溫層內側的墻體、樓板因受室內溫度環境影響，其年溫差變化不大，一般在10℃以內；保溫層外側的外墻受室外環境溫度影響，其年溫差變化較大，一般在50～80℃左右。重質墻體材料在溫度變化10℃時約發生萬分之一的形變，50米高的內保溫建筑受年溫差形變影響內墻與外墻會發生25～40mm的形變差。這種建筑結構不同部位發生不同形變的結果最終會使墻體多處發生裂縫，破壞建筑物主體結構。這種使建筑物永久不安定的狀態并反復引發的眾多現象，我們稱之為“內保溫技術綜合癥”。
相反，采用外墻外保溫的構造形式是合理的，它使建筑物避免了室外環境溫度對建筑結構的形變影響，使建筑物的結構相對安定了，維護主體結構，延長建筑物的壽命。在進行保溫層的結構和材料設計時，如果不遵循“逐層漸變，柔性釋放應力”的原則，將會導致保溫層耐候能力不夠，壽命短。這樣不僅浪費了資源，也會在建筑物幾十年的使用過程中和維修過程中產生大量的建筑垃圾。
不同材料的升降溫速度，導致不同的熱脹冷縮的形變速度。相鄰材料的變形速度差，會導致兩種材料的界面處產生熱應力。如框架結構與輕質填充墻，鋼筋混凝土的導熱系數為1.74W/(m·K)，加氣混凝土砌塊的導熱系數約為0.2W/(m·K)，兩者相差約為8倍，水泥砂漿的導熱系數為0.93W/(m·K)，其與加氣混凝土砌塊相差為4～5倍，因此會引起不同的形變速度，這種不同形變速度的兩類材料的界面處會因溫差的變化產生裂縫、空鼓現象，特別是經過一到兩個年溫差的形變破壞后鋼筋混凝土框架與輕質填充墻之間、加氣混凝土砌塊與水泥砂漿抹面層之間會產生嚴重的裂縫，同樣會影響建筑物保溫層的壽命，從而產生大量建筑垃圾。
另外，一些不成熟的建筑節能技術匆忙上市也會形成大量垃圾建筑或建筑垃圾，如前幾年在市場上大力炒作有機硅保溫技術就形成了大量垃圾建筑或建筑垃圾，而采用不成熟的水泥砂漿對保溫層進行抹面也同樣會產生大量垃圾建筑和建筑垃圾。
我國《民用建筑設計通則》JGJ37－1987規定，重要建筑和高層建筑主體結構確定的耐久年限為100年，一般性建筑為50～100年。國家頒布的《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068－2001）也規定，紀念性建筑和特別重要的建筑結構設計使用年限為50年。但實際上，我國城市住宅壽命低于50年的情況相當普遍。相當大的一部分樓房結構壽命縮短是因為保溫層結構不合理，造成墻體開裂。
2000年～2015年是我國建筑發展鼎盛時期的中后期。據統計數字表明，我國2000年以后新建建筑面積為上世紀80年代2倍，到2020年新增建筑面積會將達到200億平方米。一般外保溫做法將延長20年的建筑壽命，內保溫做法將減少20年建筑壽命，內外混合保溫將減少30年建筑壽命，如果新增建筑中有50%未采用合理的外保溫形式，那么四五十年之后，將會有上百億平方米的垃圾建筑產生。相反，外保溫做法是有利于建筑結構的穩定性，能夠保護建筑結構主體。
近些年我國的外墻保溫做法有多種。為了降低造價，一些建筑師選擇了內保溫、夾芯保溫、自保溫等。以上這些做法將建筑物的圍護結構分別形成兩個不同的溫度環境，引發了不同溫度環境的不同形變，形成了建筑結構的不安定狀態，造成了建筑結構的裂縫發生。
目前國內應用于建筑保溫的高效保溫材料，其導熱系數均在0.06W/(m·K)以下。這些高效保溫材料有很強的熱阻斷能力，兩側建筑構造的不同部位有很大的溫度差。以內保溫形式為例，保溫層內側的墻體、樓板因受室內溫度環境影響，其年溫差變化不大，一般在10℃以內；保溫層外側的外墻受室外環境溫度影響，其年溫差變化較大，一般在50～80℃左右。重質墻體材料在溫度變化10℃時約發生萬分之一的形變，50米高的內保溫建筑受年溫差形變影響內墻與外墻會發生25～40mm的形變差。這種建筑結構不同部位發生不同形變的結果最終會使墻體多處發生裂縫，破壞建筑物主體結構。這種使建筑物永久不安定的狀態并反復引發的眾多現象，我們稱之為“內保溫技術綜合癥”。
相反，采用外墻外保溫的構造形式是合理的，它使建筑物避免了室外環境溫度對建筑結構的形變影響，使建筑物的結構相對安定了，維護主體結構，延長建筑物的壽命。在進行保溫層的結構和材料設計時，如果不遵循“逐層漸變，柔性釋放應力”的原則，將會導致保溫層耐候能力不夠，壽命短。這樣不僅浪費了資源，也會在建筑物幾十年的使用過程中和維修過程中產生大量的建筑垃圾。
不同材料的升降溫速度，導致不同的熱脹冷縮的形變速度。相鄰材料的變形速度差，會導致兩種材料的界面處產生熱應力。如框架結構與輕質填充墻，鋼筋混凝土的導熱系數為1.74W/(m·K)，加氣混凝土砌塊的導熱系數約為0.2W/(m·K)，兩者相差約為8倍，水泥砂漿的導熱系數為0.93W/(m·K)，其與加氣混凝土砌塊相差為4～5倍，因此會引起不同的形變速度，這種不同形變速度的兩類材料的界面處會因溫差的變化產生裂縫、空鼓現象，特別是經過一到兩個年溫差的形變破壞后鋼筋混凝土框架與輕質填充墻之間、加氣混凝土砌塊與水泥砂漿抹面層之間會產生嚴重的裂縫，同樣會影響建筑物保溫層的壽命，從而產生大量建筑垃圾。
另外，一些不成熟的建筑節能技術匆忙上市也會形成大量垃圾建筑或建筑垃圾，如前幾年在市場上大力炒作有機硅保溫技術就形成了大量垃圾建筑或建筑垃圾，而采用不成熟的水泥砂漿對保溫層進行抹面也同樣會產生大量垃圾建筑和建筑垃圾。
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