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中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

我國正處于城鎮化高速發展階段，在當前乃至今后幾年間無疑是建筑業發展的鼎盛時期，也是建筑節能大發展的歷史機遇期；同時，也是墻體保溫技術發展的黃金時期。目前，在我國新建建筑及既有建筑節能改造的墻體保溫市場中，外墻外保溫技術占據絕對優勢，它為我國建筑節能事業的發展起到了非常重要的作用。但目前外墻外保溫市場存在生產企業規模小、技術水平低、價格競爭失衡、工程監管不到位等問題，致使外墻外保溫工程開裂、脫落、火災等問題時有發生，工程質量存在諸多安全隱患。發展建筑節能與結構一體化技術，不僅能豐富建筑結構體系，確保建筑節能工程質量與消防安全，更重要的是有效解決了保溫系統與建筑墻體同壽命的關鍵問題，對于推動建筑節能工作健康發展具有十分重要的意義。

1.建筑節能與結構一體化技術的含義及分類

1.1建筑節能與結構一體化技術，是指集建筑保溫隔熱功能與墻體圍護功能于一體、墻體不需要另行采取保溫措施即可滿足現行建筑節能標準要求的新型建筑結構體系，不但保溫防火性能優良、質量安全可靠，而且能夠實現建筑保溫與墻體同壽命，符合國家節能減排和產業發展的相關政策，對于實現轉方式、調結構、促發展、保民生的發展目標，建設資源節約型、環境友好型社會具有十分重大的意義。

1.2 目前，建筑節能與結構一體化技術體系有：CL結構體系、FS外模板現澆混凝土復合保溫體系、IPS現澆混凝土剪力墻結構自保溫體系、砌塊自保溫體系（包括承重和非承重體系）、夾心復合墻磚砌塊保溫結構體系等，這些建筑節能與結構一體化技術已經非常成熟，并已開始大量的應用。

1.3建筑節能與結構一體化技術相關標準規范的為一體化技術產品的生產、設計、施工、驗收等提供了有力技術依據。目前，已實施《CL結構體系技術規程》、《FS外模板現澆混凝土復合保溫系統應用技術規程》、《非承重砌塊自保溫體系應用技術規程》、《SK裝配式墻板自保溫體系應用技術導則》、《承重混凝土多孔磚自保溫結構體系應用技術導則》、《居住建筑夾芯保溫復合磚砌體結構體系應用技術導則》、《AESI裝配式墻板自保溫體系應用技術導則》等七項標準規范。

近年來，在國家節能減排政策的大力推動下，我國的節能建筑得到了快速的發展。據不完全統計，全國累計完成節能建筑40余億平方米。其中新建建筑和既有建筑節能改造的外墻體主要采用外墻外保溫技術，占工程應用量的95%以上，外墻外保溫技術為建筑節能工作的發展做出了積極貢獻。

2. 推行建筑節能與結構一體化技術的必要性

2.1外墻外保溫技術存在的主要問題

我國自推行外墻外保溫技術以來，人們的居住環境、生活質量得到了明顯提高和改善。但伴隨之而來的墻體保溫與結構能否同壽命，墻體保溫與安全防火能否兼顧，保溫施工后空鼓、裂、脫落、火災安全隱患較大等問題已成為亟待解決又關乎民生的重大問題。目前普遍采用的建筑墻體保溫技術，其理論壽命為25年（在保證產品質量、按規范施工的前提下），遠低于建筑主體50—70年左右的設計壽命。25年后外墻保溫極可能出現的脫落，如何維修等問題已被人們日益重視。那如何解決以上問題呢？——大力推廣建筑節能與結構一體化技術。

2.2建筑節能與結構一體化技術的優點

與傳統的外保溫技術相比，一體化技術具有四大突出優點。一是節能保溫措施與墻體同步施工，實現了與建筑物同壽命，保溫層不再需要多次維修、更換；二是保溫材料置于墻體之中，采用現場裝配或混粘土澆筑等方式施工，有效避免了外保溫工程存在的空鼓、開裂、脫落等質量問題，最大限度地消除了工程消防安全隱患；三是具有良好的保溫隔熱性能，完全能夠滿足我國現行建筑節能設計標準，通過采取進一步的技術措施還可達到更高的節能要求；四是可以有效縮短施工工期，減少人工和材料消耗，從而降低建筑成本，具有較好的綜合效益。

2.3建筑節能與結構一體化技術主要創新點

（1）實現建筑材料防火向建筑結構防火的轉變；

（2）實現建筑保溫二次施工向同步施工的轉變；

（3）實現保溫壽命周期二十五年向與結構同壽命的轉變；

（4）實現工程施工現場濕作業向工廠化、產業化轉變。

3.推行建筑節能與結構一體化技術的重要意義

建筑節能與結構一體化技術，通俗地講，就是不再給建筑“套棉衣”，而是通過采取一定的技術措施，采用相應的墻體材料及配套產品，使墻體本身的的熱工性能等指標達到節能標準要求，實現集保溫隔熱功能與圍護結構功能于一體的建筑節能技術，不僅能有效解決保溫體系與建筑主體同壽命問題，而且在抗震、安全等性能方面也得到了加強，能同時滿足建筑、防火等要求，是建筑節能發展的方向。隨著我國建筑節能工作的不斷深化，加快建筑節能與結構一體化技術推廣、逐步限制淘汰已經明顯落后的傳統外墻外保溫技術已勢在必行。

4.加快我國建筑節能與結構一體化技術推廣工作的建議

4.1加大建筑節能與結構一體化技術產品的引進和研發力度。大力推進建筑節能與結構一體化技術產品的引進和研發，為該技術的全面推廣奠定基礎，促進我國建筑節能產業結構調整和轉型升級。要充分發揮勘察設計及建設類企業和各建材生產商的潛能，引導和鼓勵相關企業推廣建筑節能與結構一體化技術，不斷加大建設科技投入力度，積極研究、發展新型墻材。

4.2加強領導，落實責任，確保推廣應用工作落到實處。推廣建筑節能與結構一體化技術是我國創建低碳經濟發展模式的的重要內容，建議選擇部分項目進行示范并給予政策扶持，各相關單位要充分認識到推廣建筑節能與結構一體化技術的必要性和緊迫性，落實責任，確保推廣應用工作落實。

5.結論

建筑節能與結構一體化技術是對傳統建筑節能設計和施工工藝的一次重大變革。推廣、應用建筑節能與結構一體化技術，有利于進一步激發廣大建設科技工作者開展科技創新的積極性、促進科技成果轉化為現實生產力，有利于提升建筑行業的科技含量、推動建筑業轉型升級，有利于帶動鋼筋、混粘土、保溫材料等相關產業的發展壯大，是一件意義重大的好事。

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一、引言

面對未來人口結構老齡化加速的局面，我國基本建立了“以居家養老為基礎、社區為依托、機構為支撐”的養老服務體系[1]。需要自我照料和社會化服務配合的居家養老模式，其施行關鍵在于提供適老化的居住環境。目前，在我國大部分城市中老年人的居住場所均處于舊住區，無法滿足適老化居住的要求。同時，舊住區內的建筑能耗問題也十分突出，亦成為阻礙低碳居家養老發展道路上的另一大難題。巨大的供需矛盾，不僅帶來了嚴峻的挑戰，也為舊住區的適老化與節能改造的發展提供了機遇。筆者認為有必要在城市舊住區的升級改造中，通過一體化的服務方式，將居住建筑的適老改造和節能改造統一起來，既滿足了老年人的基本養老需要，又有利于環保、減少能源浪費。鑒于對舊居住建筑的適老改造和節能改造的一體化研究是一個創新性命題，缺乏系統性、前瞻性的探索，而從價值鏈視角去審視的一體化改造的內涵及其關鍵環節，對其發展至關重要。本文以價值鏈理論為視角，在構建了舊住區節能適老一體化改造的價值鏈模型的基礎上，分析存在于節能適老一體化改造的難點問題，并對今后的實現路徑提出了建議。

二、舊住區節能適老一體化改造設想的提出

1、節能改造和適老改造的可行性

縱觀現有的研究，筆者發現其分成了兩個體系進行。對于建筑節能改造，主要涉及市場性質、發展階段、激勵政策、融資模式、評價體系與政府監管等方面[2][3][4][5]。對于適老改造，其研究起步較晚，主要集中在法律環境、專業化組織發展、技術促進、投資和融資、需求影響因素等方面[6][7][8]。盡管學者曾就不同角度提出許多重要觀點和研究成果，但尚未從諸多相似性中意識到兩類改造服務存在向一體化改造發展的趨勢，如這兩種改造的對象都是既有住宅，且目標均是提升既有住宅的居住效能。

本文所設想的一體化改造，是從舊住區內老年業主為目標客戶群而衍生出的，以新型低碳的生態化生活方式為主，涵蓋了生產、流通、消費、服務等環節，有完整價值鏈的基礎設施改造活動。其包含了兩種改造所涉及的工程技術內容，指完成后既能夠滿足老年人心理需求、方便其日常生活的居所，又能達到最大限度的建筑節能的技術實踐。

從可行性的角度出發，本文提煉出一體化改造所面臨的四個難點問題。首先，政策法規有待加強。雖然我國出臺了一系列支持適老化改造和節能改造的政策法規和規劃，一定程度上反映了我國對發展節能減排和老齡事業的決心與愿景。但與發達國家相比仍存在不足，如在具體的有關建筑節能和適老改造項目的立項審批、設計施工、質量監督及管理運營等各個環節未給予明確的規定。針對一體化改造制定相應的政策指導和管理體系困難較大，在于其涉及到的相關部門較多，立法與行政部門缺乏經驗，沒有事例進行規范研究等。政策上缺乏系統性、可操作的對設計、項目評估、融資、市場培育和監管等制度的規劃，是節能適老改造服務一體化發展的制約條件。其次，需求潛力亟待釋放。如何從根本上了解居民的改造意愿，進而釋放出潛在的需求，是一體化改造亟需解決的難題。但很多地方上仍傾向于拆舊建新，從意識上并不重視現有建筑的改造。舊居住區的改造服務市場尚未得到充分、有效的開發，現有的節能或適老化改造服務，與住戶的需求之間仍存在較大差距。第三，資金來源渠道較窄。融資渠道不暢、資金來源單一、缺乏科學合理的市場機制等問題，是阻礙改造服務的一體化發展的另一大障礙。一方面，我國既有建筑的節能和適老化改造事業起步時間不久，尚處于市場形成階段。適老改造項目建設資金仍主要以城區改造專項資金的形式由財政負擔，面向廣大老年家庭適老改造服務項目的多渠道融資途徑和融資機制尚未開發和建立[7]。另一方面，從經濟性考慮，對既有建筑進行節能、適老改造所需的成本費用數額較大，投資回收期限長。節能改造的投資收益受節能效果影響較大，且適老改造的投資收益尚不明確，以上原因使得企業對改造服務項目的投資意愿不高。

2、節能適老一體化改造的應用前景

筆者認為，城市舊住區的適老化改造，無法實現類似養老地產的租售性收入，應將二者原有的價值鏈進行延伸和聯結，以持續經營產生的收益為主要收入，注重后期多元化服務帶來的利潤增加和增值效應。經營主要包括老年配套設施內的醫療、基本生活（老年食堂和商業配套）、文化娛樂（老年大學）和臨終關懷等。在結合節能與適老一體化改造價值鏈的上下游資源的思路下，改造服務公司可以和社區養老服務機構合作。前期就介入整個開發過程，以項目為平臺進行集中的融資、設計、施工和維護；后期社區養老機構入駐，提供介護、介住等服務。借鑒使用合同能源管理模式，由節能服務公司與節能主體簽訂合同，客戶以減少的能源費用來支付節能項目的全部成本[9]。住戶通過能源節約效益分攤部分養老服務費用，或支付適老化改造的費用。改造企業不但可以從原有的節能改造服務中獲利，而且促進了社區養老事業的發展。未來如果能借助節能改造的或適老化改造試點項目同步進行一體化改造試驗，以試點示范帶動市場發展，將大大縮短節能、適老一體改造服務市場化和產業化的發展進程。

三、舊住區節能適老一體化改造路徑分析

1、舊住區節能適老一體化改造的價值鏈模型

一體化改造的價值鏈是指將適老化與節能改造的整個過程視為一系列相互作用的活動，并通過各個活動的相互協調作用實現最終產品的過程。從適老化與節能住宅改造管理的視角出發，其價值鏈主要由以下幾個方面構成：

（1）市場調研。市場調研能夠使決策者充分了解改造市場，掌握主體客戶群的消費意向，使方案設計及經營策略更加準確。住宅改造的市場調研也應該關注時機的選擇，為投資作出適時調整。

（2）可行性研究。主要是對項目進行技術經濟分析，對其進行財務評價及社會效益評估。此階段需考慮改造服務的市場供需狀況、建筑材料價格水平、施工方案技術水平、資金鏈保障及銀行利率。

（3）適老與節能技術方案設計。專業的設計團隊應在符合方便老年人生活的原則和節能規范的要求下，進行詳細的節能和適老化設計。規劃設計時需要綜合考慮生活區與活動區的布局、智能化水平等。

（4）施工建設及竣工驗收。該階段主要包括改造項目招投標、工程施工、竣工驗收等環節。一體化改造服務應以公開的形式選擇能夠滿足項目要求的施工隊伍，并對質量、進度及成本進行控制。當適老化與節能的主體工程和配套設施完工之后，進行竣工驗收。

（5）一體化改造模式選擇。我國現有的舊住區建筑節能改造一般由小區原有產權單位牽頭，政府、建設相關部門的既有居住建筑節能改造辦公室三方，為此項目專門組建節能改造指揮部負責實施具體工作，而適老化改造尚無可循模式。

（6）一體化改造市場推廣。市場推廣主要包括推廣渠道的選擇、推廣策略、定價策略、營銷管理等。一體化改造的主要功能是滿足老年人的居住需求以及休閑娛樂的需求，節能改造要滿足低碳環保和節約能源的需要，在進行一體化改造的市場推廣時要充分考慮消費者的特殊性。

（7）一體化改造的售后服務。一體化改造的售后服務包括物業管理及其配套服務。主要包括房屋修繕、節能設備管理、社區安保及景觀環境管理等；配套服務主要是針對適老化住宅配建的生活服務、醫療及休閑娛樂設施等。通過物業管理和配套服務可延長住宅的使用壽命，提高顧客的滿意度。

（8）人力資源管理。在一體化改造的具體運營中，人力資源管理主要是各類人才的招聘、培訓等。企業可以選擇將不擅長的業務外包，提高服務的專業化水平。

（9）技術研發。技術研發工作在整個一體化改造價值鏈中起著重要作用，它貫穿于設計、建設、運營與管理的全過程。

依據價值鏈理論，根據上述舊住區節能適老一體化改造的價值鏈的構成及其自身特點，本文將舊住區節能適老一體化改造的價值活動歸類為以下五個方面：

（1）投資決策活動，其主要涉及的價值活動為市場調研與可行性研究。

（2）前期準備活動，對住宅進行適老化與節能改造運營的實施做充分的準備，如項目的選址以及規劃設計。

（3）工程建設活動，主要是對住宅的適老化改建和節能改建及之后的驗收工作。

（4）市場營銷活動，一體化改造必須要依靠獨特的運營模式及市場推廣，將其服務產品傳遞給顧客。

（5）售后服務，由于售后服務包括物業管理以及老年群體的養老、介護等其他服務，故將其單獨歸為一類。

節能適老一體化改造的價值鏈是由基本活動與輔助活動共同作用的結果。上述五類是節能適老一體化改造項目價值鏈的基本活動，而采購活動、人力資源管理與其他價值活動，共同構成了該價值鏈的輔助活動。

2、節能與適老化一體化改造的實現路徑

從前文的分析來看，一體化改造服務的業態復合性和管理復雜性特征顯著。因此，針對其實現路徑上的方法必須能產生充分增長的、比原有的更有優勢的價值鏈。本文提出以下建議：

（1）借鑒先進經驗，引導各方參與。發達國家城市中老舊建筑較多，經過數年的摸索實踐，已經發展出符合各自國情的建筑改造模式，視野上已經從個別的建筑單體升級到周圍環境、整個區域，對住區改造的途徑與資金來源、參與組織、人才培養等方面建立了完善的支撐體系[10]。筆者認為我國今后一體化改造服務市場的健全發展，可借鑒英國“伙伴組織”的經驗，政府、企業和民間組織組成三方協同的“合作伙伴”，并建立一套完善的與之相應的參與、協調機制。從價值鏈具體分析，參與方共六部分，分別是業主，舊住區內的老舊住宅業主是價值鏈的核心，整個改造服務價值創造的出發點；改造服務機構，一體化改造相關服務的提供企業等；政府機構，是一體化改造事業發展不可缺少的有力因素，主要是法規政策等的支持，是改造事業的組織者和協調者；民間組織，具有非營利性的、不同于政府與市場組織的、具有提供公共服務的特定使命與目標的社會組織[11]，扮演與其他組織相互聯系、配合的角色，彌補參與各方之間因信息不對稱所造成的協作不暢，是整合資源以及服務最佳的傳遞者和共同的價值創造者；服務內容，找出針對性的根據不同顧客定位的服務，使一體化改造所提供的服務有別于普通的適老或節能改造；信息分析，搜集業主對于居住環境的各項需求，并且根據搜集的信息進行分析，對服務質量進行不斷地改善。只有通過多渠道的監管、協調和參與機制的建立，充分利用社會資源和發揮專業團隊的力量，各方發揮自己的特長和優勢，才能推動舊住區的節能適老改造服務的一體化發展。

（2）技術為先，帶動系統化平臺革新。舊住區的節能適老改造需要對原有建筑進行重構，相比原先的單獨改造，一體化工程的設計施工技術更為復雜。其研發和設計是對建筑材料科學、人機工程學、生態學等的綜合運用，是為居住者提供舒適健康、低碳環保的居住環境的系統工程。雖然現有的節能改造中使用的能耗模擬軟件，如PKPM、DeST-h等對建筑改造后的能耗狀況進行測算，能對各種改造方案進行評價。但是其功能過于單一，在參與設計環節的深度不足。建筑信息模型（BIM）以其信息化、數字化的方式實現了企業原有業務流程的重新整合，使得當今建筑領域從設計到施工發生了深遠變革。一體化改造依托BIM這個溝通建筑物設計、建造、使用各參與方的信息協同平臺[12]，參數化數據庫和分析軟件工具貫穿建筑全生命期過程的管理，可對系統上各個專業化的系統進行有效鏈接，如能源系統（新能源與可再生能源的利用）、水回用系統、供熱系統、綠化系統、廢棄物管理與處置系統、游憩系統和綠色建材系統等，使內部或外部的專業技術團隊之間搭建了隨時可以溝通的橋梁，免去了以往改造項目不能直觀和動態的效果反映。隨著市場對BIM技術的廣泛采用，價值鏈的上下游環節將會不斷整合，為改造服務更深層次的系統化管理平臺革新新提供了無限可能。

（3）統籌思路，完善治理體系。城市舊住區的改造，廣義上看屬于城市改造的一部分。其關聯面巨大而影響其因素繁多，包括環境保護、城市能源消費的結構，居住區長期形成的空間分異、城市未來發展規劃等。對于城市管理部門，在試點節能改造和適老改造時，可以采用最佳管理措施（BMPs）的思路全盤考量本地區的舊住區改造計劃。BMPs方法起初在國外用來控制地域范圍大、治理具有復雜性的非典源類污染，而采用的各種具有特定設計標準和操作系數的設施或操作程序工程或非工程措施。而BMPs方法的工程措施主要依靠工程設施來控制各項節能或適老指標，如通過減少節能措施抵消安裝電梯帶來的能耗增加等；非工程措施是指用管理措施來達到控制目的，對于建筑節能方面，如對居民用電采用階梯電價、用暖采用分戶計量，處罰使用燃煤鍋爐的小區等；對適老改造方面，如對沒有達到適老化要求的社區，采取征收一定社會改造基金，用于補貼正在進行改造的社區。在對可選項目進行決策時，城市管理者可結合管理決策支持系統（SUSTAIN），對各種BMPs治理項目的選址和布局進行優化模擬，有利于決策者在城市節能減排控制目標下達到經濟與社會效益最大化。

四、結語

隨著我國以房地產為引導的城市開發向著綜合性的、可持續的城市經營轉變，城市舊住區節能適老改造一體化服務的價值空間逐漸凸顯，傳統的改造服務體系已經不能適應市場日益增長的需求，其價值鏈上新的增長點亟需開發，一個綜合節能適老改造于一身的新型產業必將形成。本文認為，推動節能適老一體化改造服務的有序發展，應主要集中于以下幾個方面：首先，建立和完善科學的法律規范，使一體化的改造服務事業有規可循。其次，建筑行業內部應盡快出臺結合兩種改造的指導性設計規范和技術標準，以加速新技術轉化為產能。第三，改造服務企業必須以高效整合價值鏈為理念，以產品服務為基礎、客戶價值和企業利潤為驅動，對價值鏈進行拓寬與升級。第四，制定激勵產業化形成的經濟政策，如項目投融資模式的創新，借助市場的力量，發揮其對資源配置的決定作用，以追求社會利益與商業價值的平衡。

參考文獻

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我國是能源消耗大國，建筑能耗占總能耗的1/5以上，通過加強建筑保溫技術措施降低采暖、制冷設備的能耗能有效節約我家資源。高分子保溫材料以其優越的保溫隔熱性能在外墻保溫技術中被廣泛采用，但這也正是引發火災重要原因。由于外墻保溫材料的可燃性引發火災的報道屢見不鮮，如09年正月十五央視新臺址園區文化中心大火等。根據我國現在的國情不可能像國外先進國家那樣，高層建筑中禁止使用可燃性保溫材料，當今技術將一種材料制成防火材料的同時也大大降低了材料的保溫性能，這就需要我們在建筑設計中要充分考慮建筑外墻保溫與防火安全間的矛盾，將建筑節能設計與防火安全一體化。

1.我國外墻保溫與防火技術的現狀

1.1外墻保溫材料的劃分

外墻保溫做法主要有外墻外保溫、外墻內保溫和外墻夾心保溫三種，現在隨著新型建筑材料（加氣混凝土砌塊）的出現，其本身具有保溫作用且不存在火災安全隱患問題，下面主要對外墻外保溫方面從所選用材料的燃燒角度進行分析。

根據保溫材料的燃燒性能可分為無機類保溫材料、有機無機復合保溫材料和有機高分子保溫材料。由于無機類保溫材料和有機無機復合保溫材料的燃燒性能很差或不具可燃性，其自身不存在防火安全性問題但是一般保溫性能不能滿足要求或在技術等方面還未得到推廣。現在外墻保溫材料主要以聚苯乙烯和聚氨酯等高分子有機材料為主，屬可燃性材料，存在引發火災的危險。

1.2我國外墻保溫防火的現狀

為了防止建筑外墻保溫系統火災事故的發生，國家在2009年已經制定了民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火規定。這項規定明確了不同等級保溫材料在民用建筑中的使用范圍，但與發達國家相比差距很大。規定中僅僅限制了材料的燃燒性能等級適用的建筑物的高度，并沒有規定保溫系統的耐火等級劃分，也沒有明確非幕墻式建筑防火隔斷的具體要求。現在我國外墻保溫系統及保溫材料沒有統一的防火測試方法和分級評價標準，沒有明確規定不同防火等級的外保溫系統在建筑中的應用。

我們在學習國外先進防火技術、規范的同時，也要認識到現在已經建成的建筑中存在的安全隱患，如將可燃的聚苯板保溫材料用于高層建筑外墻保溫，其本身就存在火災隱患。從發生火災事故中可以看出，對于高層及超高層建筑中火災造成的生命安全和財產安全更為嚴重，要引起我們的高度重視。

2.外墻保溫防火一體化設計

2.1影響外保溫系統防火安全的因素

外墻保溫材料的可燃性是建筑發生火災的主要原因，我們從外保溫系統的構成材料及構造方式兩方面確保建筑的防火安全。保溫材料是影響防火安全的條件因素，構造方式是確保防火安全的關鍵因素。影響外保溫系統防火的構造方式主要有：保護層厚度、保溫材料的粘貼固定方式、防火隔斷的設置等。

保護層的厚度和質量是決定了建筑受到熱量或火焰侵襲時對內側有機保溫材料的保護能力。

保溫材料的粘貼固定方式可分為有空腔和無空腔兩種。空腔的設置對于外墻保溫節能是有利的，但是也為保溫材料的燃燒及火焰的蔓延提供了氧氣和煙囪效應。因此我國防火規范明確規定了對于容易出現空腔構造的幕墻式建筑的每層樓板處進行防火材料封堵，阻止火災蔓延。建筑中防火隔斷一般采用分倉或設置設置防火隔離帶，能有效阻止火焰蔓延。提高外墻保溫材料的阻燃性能和采取有效的防火構造措施是減小火災事故發生的有效措施，也是防火技術措施研究的重要方面。

2.2外墻外保溫應進行合理的防火設計

外墻外保溫采用的聚苯板具有良好的保溫隔熱性能，但防火能力很差，現階段我國不能完全杜絕這種材料在建筑中使用，所以如何保障高層建筑的保溫性能又能確保防火安全顯得尤為重要。

在高層建筑設計中，禁止或限制將一著即燃的聚苯乙烯保溫材料應用于幕墻保溫系統及高層建筑中。建筑幕墻及每層樓板處的縫隙采用防火封堵材料進行封堵，高層建筑各層窗戶下方及其他外墻保溫材料處均應設置保護層，防止發生火災大面積蔓延。高層建筑間的距離滿足防火間距，根據相鄰建筑外墻保溫材料的燃燒等級確定相鄰建筑的距離。若建筑間的防火間距不足且外墻保溫材料易燃，任何一座建筑發生火災都會導致相鄰建筑保溫系統的燃燒，增加火災安全隱患。

2.3外墻保溫防火設計措施

①防火構造措施。通過采取防火構造措施增加有機保溫材料的阻燃性能，這種措施不僅增加了建筑的成本，而且添加的非環保型阻燃劑在火災發生時對周圍空氣造成污染。防火構造措施雖然在一定程度上提升了建筑的防火性能，但也削弱了對保溫材料自身的燃燒性能等級的限制，對新型建筑保溫材料的研發及提高建筑整體防火水平不利。

②無機保溫材料替代有機保溫材料。由于有機保溫材料自身存在嚴重的火災隱患，有人提議用節能效果差些的無機保溫材料替代有機保溫材料，這樣能達到建筑防火安全的要求嗎？無機保溫材料在火災發生初期能有效阻止獲得蔓延，但當火災進入高溫階段，它已不能經受火焰繼續升溫，最終失去預期的防火效果。在央視大樓中采用的玻璃棉、防火棉等不燃材料在大火中全部被燒光，此例也充分說明了高溫火災中無機保溫材料不能滿足建筑防火安全的要求。

③有機保溫材料碳化絕熱、隔熱措施。由于無極保溫材料節能效果差且在高溫火災中不能有效達到防火安全的要求，其不能取代具有高效節能效果的有機保溫材料。技術研究發現，有機保溫材料在高溫火災中形成的碳化層結構具有隔火、防火、防止火災蔓延的功能，因此，在高層建筑結構中將無極保溫材料與具有碳化層的有機保溫材料形結合才能真正解決建筑節能防火安全問題。

以上三種防火設計措施各有各的優點和不足。措施一過度重視防火構造措施的采用，忽略了保溫材料自身的燃燒性能；措施二無機材料代替保溫節能效果好的有機保溫材料，忽略了無機保溫材料自身的缺點；措施三最為完善，但還需要高新技術的支持和科學實際的驗證。雖然建筑外墻節能與防火安全存在矛盾，但節能與防火不再是兩個獨立的概念，兩者一體化的設計理念需深入建筑設計之中，相信在不久的將來我國一定能形成節能防火標準和成熟的技術體系。

3.小結

建筑外墻的保溫防火問題不僅涉及我國建筑節能和防火安全，而且直接關系到社會的發展和人民生命財產安全。節能與防火必須統籌兼顧，將建筑造型與防火構造相統一，真正意義上實現建筑節能與防火安全的一體化設計，促使中國建筑行業健康可持續發展。

篇（4）

中圖分類號： [TU111.4+5] 文獻標識碼： A 文章編號：

太陽能與建筑一體化是將太陽能利用設施與建筑有機結合，將太陽能集熱器在屋面、建筑外墻、陽臺欄板、女兒墻、披檐等建筑部位設置。屋頂覆蓋層、屋頂保溫層或建筑外墻體等局部還可用太陽能集熱器替代，這樣既消除了太陽能對建筑物形象的影響，又避免了重復投資，降低了成本。太陽能與建筑一體化是未來太陽能技術發展的方向。

一、太陽能利用現狀

隨著經濟建設和人民生活水平的提高，人們對建筑節能及美觀的追求愈發強烈，同時能源危機和環境的惡化也在不斷加劇，為此，既清潔又取之不盡的太陽能產品的開發和利用亟需普及。城市花園化住宅的實現需要太陽能產品的助推，于是住宅太陽能化便成為了一種發展趨勢。我們國家的太陽能熱水器產業總體來說發展還是處于初級階段。我們說它處于發展的初級階段，并不是說它的產量比較少，也不僅僅是說太陽能熱水器技術的不成熟，生產上還沒有形成規模。而是說太陽能熱水器還只是百姓一家一戶自發購買和安裝，還沒有作為一個專業化的系統工程來考慮。

當下，各種形式的屋頂太陽熱水器，就象冰箱、彩電一樣已逐漸成為人們生活的基本消費品，然而，它們只考慮到自身的結構和功能，并未考慮到安裝太陽能熱水器大都破壞了建筑的整體形象。百姓購買熱水器，自己找人隨意安裝，生活小區的樓房到處都拖著熱水器管道，很不安全又影響了美觀。在一些城市，政府曾經發文禁止安裝太陽能熱水器，使得太陽能熱水器的發展遇到了很大的難題。如是看來，如果太陽能產業想真正發展起來，就必須走太陽能與建筑一體化的道路。太陽能加建筑不等于太陽能與建筑一體化，那什么才是太陽能與建筑一體化呢？

二、太陽能與建筑一體化的發展方向

太陽能與建筑一體化是一個系統工程，今后我們發展太陽能集熱利用的一個重要方向就是太陽能集熱系統的設計、施工要工程化，所謂工程化就是建筑設計及產品生產部門的全面參與。在任何一個建筑上，對太陽能集熱系統都要統一設計、統一施工、統一管理、統一進行售后服務，并貫穿于整個建筑過程當中。實施工程才能推動產業的發展，促進規模化生產，使產品質量得到保證，才能使使熱水器的作用得到充分發揮，降低成本。

我們要綜合考慮社會發展，技術創新和經濟實力等因素，在建筑物的策劃、建筑設計、使用、維護以及改造等活動中，主動的利用太陽能。應用太陽能熱水系統的民用建筑及建筑群體，無論在做規劃布局設計或做單體建筑設計時，均宜與太陽能熱水系統同步進行，以保證所選用的太陽能熱水系統各個部分及其輔助設施與建筑規劃布局、建筑設計有機結合，成為建筑規劃設計中合理的不可分隔的部分。

三、太陽能與建筑一體化的實施方式

1、太陽能集熱裝置與建筑屋頂一體化

在建筑的屋頂部分采用建筑造型構件與太陽能集熱技術相結合的手法，在設計上既要使建筑的正立面結構看上去富有建筑的藝術性和現代性，也要使安插在建筑構造構件中的集熱裝置模塊可以很好的吸收太陽輻射能。然后把太陽能集熱裝置做成合適的造型，并涂成與建筑頂面顏色相協調的顏色安裝在建筑頂部留的空位和預埋好相應管道的構件中。采用太陽能集熱器可以較好的承受壓力且密封性較好，既能直接吸收太陽輻射能又能間接吸收室外環境中的熱能，即使冬季氣溫為-20℃的時候依然能夠進行太陽能低溫集熱。

2、太陽能集熱裝置與建筑墻體一體化

太陽能集熱器設置在建筑外墻面上會使建筑有一個新穎的外觀，能彌補屋面上（特別是坡屋面）擺放集熱器面積有限的缺陷。

在接受太陽能較好的墻面上即南側及東西側等墻面上采取主動與被動式相結合，采用集發電、通風、采暖與建筑結構有機結合的太陽能系統。墻體的最外層是光電幕墻，安裝在多孔的波狀金屬板上，空氣在金屬板下的空腔內受熱，在風機的動力作用下空腔內的熱空氣從墻體的頂部通過風道進入空調的新風系統或者直接排出室外。與傳統的墻面相比太陽能設備取代了傳統的護圍結構，照射在墻面上的太陽能不但被有效的利用起來而且顯著改善了護圍結構的隔熱保溫性能。

3、太陽能集熱裝置與陽臺、女兒墻和披檐等一體化

太陽能集熱器結合建筑陽臺設置，不僅能滿足太陽能集熱器接受陽光的需求，還會使建筑更加活潑漂亮，使本來就是建筑外觀點綴的陽臺增加了科技的光彩，是設計師考慮集熱器設置的方式之一。

太陽能集熱器根據需要設置在建筑平屋面部分的女兒墻上，可為建筑整體造型風格增添色彩，相比直接放置在平屋面上的方式巧妙，當然還必須在建筑允許的情況，以考慮集熱器面積的多少來綜合確定集熱器的設置位置和方式。通常在平屋面的女兒墻、披檐上設置太陽能集熱器，也是建筑設計考慮集熱器放置位置的另一方式。

4、太陽能一體化設計中與之相配合的建筑保溫設計

將輕質建筑保溫墻體設置在建筑的北向墻體和受日照較少的墻體上，能有效的減少了墻體與外界空氣的熱交換，并能在框架結構的建筑中采用較薄的基層墻體而達到較好的隔熱保溫作用同時有效降低了建筑成本和減輕建筑負荷。因外側經過鍍膜處理的Low- E中空玻璃具有極佳的熱學、隔聲、防結霜、不結露與密封等性能，建議玻璃門窗使用與護圍結構顏色相適宜的中空玻璃。白天在不影響窗體的透光率的同時還能阻擋來自室外的有害輻射；夜晚和陰雨天氣,來自室內物體的熱輻射約有50%以上被其反射回室內。

如此設計在一定程度上實現了建筑物的單向熱傳導性，降低了建筑內熱能或冷能的流失，減少了建筑的整體能耗。也就使得整個建筑呈現一種類似于“暖水保溫瓶”的現象。

四、太陽能與建筑一體化建筑技術解決

1、建筑設計應合理確定太陽能熱水系統各個組成部分在建筑中的位置，滿足各部分技術要求。應根據選定的太陽能集熱器的形式、安裝面積、尺寸大小、安裝位置，儲水箱體積重量、體積尺寸、給排水設施的要求，連接管線轉向，輔助能源及輔助設施條件及太陽能熱水系統各部分的相對關系，合理安排確定太陽能熱水系統各組成部分在建筑中的位置。充分考慮所在部位的荷載，并滿足其所在部位牢固安裝及相應的防水，排水等技術要求。建筑設計應為系統各部分的安全維護檢修提供便利條件。

2、建筑體型及空間組合應充分考慮可能對太陽能熱水系統造成的影響，安裝太陽能集熱器的部位應能充分接受陽光的照射，避免受建筑自身凹凸及周圍景觀設施、綠化樹木的遮擋，保證太陽能集熱器的日照時數。

3、安裝的太陽能集熱器與建筑屋面、建筑陽臺、建筑墻面等共同構成維護結構時應滿足該部位建筑功能和建筑防護的要求。太陽能集熱器的設置應與建筑整體有機結合，和諧統一，并注意與周圍環境協調。建筑設計應對太陽能集熱器的部位采取安全防護措施，避免因集熱器損壞可能對人員造成的傷害。可考慮在設置太陽集熱器的部位如陽臺、墻面等處的下方地面進行綠化草坪的種植，防止人員靠近。也可以采取設置挑檐、雨篷等遮擋的防護措施。

4、建筑設計應為太陽熱水系統的安裝、維護提供安全便利的操作條件。如在平屋面設出屋面上人孔，便于維修人員上下出入；坡屋面屋脊的適當部位預埋金屬掛鉤，以備栓系用于支撐安裝人員的安全帶等技術措施，確保專業人員在系統安裝維護時安全操作。

5、太陽集熱器不應跨越建筑變形縫設置。建筑主體結構的伸縮縫、抗震縫、沉降縫等變形縫兩側，在外因條件影響下會發生相對位移，太陽集熱器跨越變形縫設置會由于此處兩側的相對位移而扭曲損壞。

永遠只關注太陽能和建筑兩個層面的應用是沒有發展前途的，我們應該從整個社會的角度看，這是一個龐大的系統，它涉及到城市建筑景觀、可再生能源發展以及老百姓的經濟狀況等一系列問題，因此必須從太陽能與建筑一體化的角度去看，這也正是太陽能技術應用與推廣的關鍵所在。

參考文獻

[1] 齊心.解決太陽能與建筑一體化的良好方案，現代建筑 .2003

篇（5）

今年來，地震對我國人民財產和安全造成巨大了損害，關于老建筑的抗震加固成為人們關注的問題，由于既有建筑早年建設成本較低，抗震防護也無法達到目前我國的抗震標準，對老建筑進行抗震加固十分必要；目前城市建設步伐加快的同時，人口的承載能力也在慢慢減弱，針對既有建筑進行加層和節能改造，不僅可以解決人們的住房問題，而且可以節省土地資源，減少房屋拆遷和重建帶來的環境破壞，建設既有建筑節能改造與抗震增層改造一體化進程，成解決以上問題的重要舉措。

一、既有建筑節能改造與抗震加固及增層改造一體化改造方案的提出

既有建筑節能改造與抗震加固及增層一體化，是針對現代社會人們對老建筑關注，以及老建筑面臨的防災節能雙重問題提出的一項新的舉措，在設計，施工與質量管理等方面融入到老建筑的抗震加固與節能改造中，將抗震加固增層和老建筑節能改造有機結合，實現一體化改造進程。此方案的提出主要是由于建筑物改造耗資過大，而國家多建設資金把控嚴格，資金問題成為建筑物改造和抗震加固的主要問題。一般建筑物改造及加固都需要大批的資金及人力物力，如果抗震加固與節能改造分批工作，則需重復施工，增加工作量，耗費更多的時間，人力物力和財力，所以為了避免重復工作及資金緊張的問題，提出既有建筑物節能改造和抗震加固，增層改造一體化建設，是解決上述問題非常有效的辦法。

二、老建筑節能改造與抗震加固增層改造方面的現狀

1、節能改造的重要性。在我國，早期的老建筑一般建社標準較低，一些既有建筑不具備現代化建設的功能，一些老建筑構建使用的建筑材料使用壽命很長，依舊有很大的使用價值，許多老建筑緊鄰城市商業區，周圍出行交通方便，生活服務配套完善，導致許多業主不想房屋翻新或者搬遷，但是這種老建筑往往不能滿足節能和采暖要求，所以節能改造就成了解決這些問題的主要辦法，不僅可以在短時間內對房屋進行修復和完善，保暖工作也可以短時間完成，節省了工作時間和人力，同時減輕了拆房帶來的環境壓力和資源浪費，所以對既有建筑進行節能改造對我國國情和社會發展具有重要意義。

2、既有建筑抗震加固的迫切性。目前，世界各國對既有建筑的抗震加固問題都非常關注，我國對既有建筑的抗震加固問題也是門越來越關注，目前，我國一部門老建筑為砌體結構建筑，然而這些老建筑大多沒有經過專的抗震設計及加固工作，根本無法達到目前抗震鑒定標準，一些20世紀70年代前建造的房屋，其中包括住宅，辦公樓以及學校醫院等，更要注重其抗震加固工作。一些既有建筑雖然當時符合抗震標準，但是舊的抗震設防標準存在過低或不符合當今抗震標準的現象，對于使用年限已超過50年，及質量低劣不符合抗震防護標準的房屋，要加緊排查，對其進行及時的鑒定與加固，提高房屋抗震能力。

3、既有建筑增層的必要性。目前，隨著城市建設加快，城市老化問題也越來越明顯，在城市人口不斷增加，城市負荷重的情況下，許多既有建筑物出現老化現象，大多需要進行修復和加固，如今許多既有建筑物普遍存在占地面積大，房屋布局不合理，層數普遍較低的問題。同時盡管我國以出臺許多政策來緩解住房的問題，但住房緊張依然存在，所以目前，對既有建筑進行增層改造是解決這些問題的重要方法，不僅可以增加原有面積住房的容積率，還可以充分利用城市空間，緩解人們住房難住房貴的壓力，同時增層改造還可以節省城市建設費用，減少了建筑垃圾，建筑噪音等問題，是符合我國我情的重要舉措。

三、既有建筑節能改造與抗震加固及增層改造方法及一體化優勢

1、隨著2008年的汶川大地震，我國更加重視和加強對既有建筑的抗震加固建設，并斷完善抗震鑒定與標準，在我國既有建筑的抗震結構中，主要是由砌體和混凝土兩種結構材料構成，由于既有建筑的地基承載力跟隨時間在不斷弱化，所以加固既有建筑的地基基礎成為抗震加固的關鍵，可對地基進行加大和加固處理。同時對于既有建筑中抗震承載力不夠的框架及墻面，可采取填充及加框架梁，對裂縫用灌漿進行填補，同時也在房屋抗震加固過程中，采用減震技術等方法來減少震災對既有建筑的破壞。

2、由于老建筑的設計和結構不同，一些屋面改造采取的措施也不盡相同，目前老建筑節能改造最主要的就是屋面改造，一些老建筑節能減排采用在屋頂堆放綠化土進行房頂綠化，對于對一些原本設計負重小的老建筑，設計者一般會采取最簡單的節能改造方式，加強對防水層的修復和建設等。如今，老建筑的節能減排問題受到越來越多的關注，節能減排改造方式也不僅僅局限于屋面改造，如采取在外墻，外窗采用高效能系統設備，以及綠色照明等方式，老建筑的節能改造不能只注重房屋表面的修復，最主要的是切實結合建筑內在結構和建筑設計，將老建筑的節能改造落到實處。

3，隨著社會經濟不斷發展，人們對住房和建筑的要求越來越高，需求量也越來越大，在我國城市發展承載力下降的情況下，進行既有建筑加層改造十分有必要，如今既有建筑物的加層辦法主要包括直接加層和外套框架加層法以及改變荷載傳遞加層的辦法，直接加層法主要適用于有一定承重能力的建筑物，加層層數最好不要超過三層，而承載能力不強的建筑可采用外套框架加層法和改變荷載傳遞加層法。

4、一體化優勢。在既有建筑進行抗震加固及增層和節能改造中，都要在加固原有結構的基礎上改造并且增加新的構件，是兩者相互結合，共同工作。如在抗震加固工作中，對原有結構中的破損或薄弱部分進行修補和填充的同時，也要注意對表層的清理和拆換等，加固結束后在抹灰和裝飾工作過程中注重節能改造，促進兩者的有機結合。實現既有建筑的抗震加固及節能加層改造，不僅可以節省工作時間，減輕人力物力資源，還可以節省建設資金，避免工期長，浪費的現象發生。在設計及施工設計方面，抗震加固與節能增層改造之間技術銜接性大，兼容性強，可避免分期重復作業，二次返工等現象的發生，但是要想兩者能夠有效結合，順利完成工作，還要求工程單位在前期做好充足計劃和準備，施工過程中進行有效管理和監督，確保施工質量和抗震標準，達到三方完美有效的結合，真正做到抗震加固與節能增層改造一體化。

四、小結

針對我國可持續發展戰略，既有建筑抗震加固與節能增層改造一體化的開展，不僅可以解決城市發展中遇到的建筑問題，而且可以有效提高工作效率，節省大量的人力，物力及財力，真正做到城市改造中保護環境和節能改造，減少建筑垃圾及人們的住房問題，為我國既有建筑持續利用和改造貢獻力量。同時筆者認為施工單位和要不斷加強科學技術的學習和運用，更好的解決我國既有建筑改造過程中存在的問題，推動社會主義可持續發展道路的進步和完善。

參考文獻

[1] 徐培福.復雜高層建筑結構設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

篇（6）

Abstract: this paper introduces the photovoltaic (BIPV) and the building integration of architectural form, BIPV technology, the design method of BIPV technology applied to energy-efficient buildings have encountered several problems, illustrates the design principle of BIPV, and briefly introduces the BIPV combined with energy-saving building development prospects.

Keywords: photovoltaic (BIPV) and the building integration; Energy-saving building; Design method; Design principles

中圖分類號：S210.4文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

0.前言：

隨著中國經濟的快速發展，人民生活水平的日益提高，人們生產、生活對電力的需求也日益增加。據相關資料顯示，在我國，截止到2004年，發電量的82.6%是由火力發電提供的。【1】過分的依賴火力發電，必將大量的使用化石燃料——煤，這對勢必造成環境的污染和資源的浪費。建筑能耗大約占社會總能耗的50%，BIVP，可以有效的減少建筑物對常規能源的消耗。隨著光伏產業的發展，太陽能光伏成本逐漸降低，“建筑物產生能源”新概念的提出，也促進了BIVP的進一步發展，大力推廣應用太陽能光伏發電，有利于提高新能源在能源結構中的比重，可以緩解日益嚴峻的環境問題和能源問題。

1.BIPV的建筑形式

BIPV系統可以分為光伏屋頂結構（PV-ROOF）和光伏墻結構（PV-WALL）兩種形式。光伏與建筑的結合有兩種方式：一種是建筑與光伏系統相結合，即把封裝好的光伏組件安裝在居民住宅或建筑物的屋頂上，再與逆變器、蓄電池、控制器、負載等裝置組成一個發電系統；另外一種是建筑與光伏器件相結合，將光伏器件與建筑材料集成一體，用光伏組件代替屋頂、窗戶和外墻。【2】

2.BIPV的設計方法

2.1平均峰值日照時數Tm。

求出全年平均日太陽輻射量,并用單位mWh/cm2表示,除以標準日太陽輻射照度,即可求出平均峰值日照時數。

(1)

2.2確定電池組件最佳電流。

太陽能電池組件應輸出的最小電流為

(2)

式中,L為負載每天總耗電量;

η1為蓄電池組件充電效率(0·80~0·90);

η2為太陽能電池組件表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數,通常可取0.9~0.95iii;

η3為太陽能電池組件組合損失和對最大功率點偏離的修正系數,通常可取0.9~0.95。

由太陽能電池組件面上各月中最小的太陽能總輻射量HTmin可算出各月中最小的峰值時數

Tmin,則太陽能電池組件應輸出的最大電流為:

(3)

太陽能電池組件的最佳電流值介于Imin和Imax之間,具體數值可用試驗方法確定。方法是先選定一個電流值IA,按月求出太陽能電池組件的輸出發電量,對蓄電池組件全年的荷電狀態進行試驗。太陽能電池組件輸出發電量可根據式(4)進行計算。

(4)

式中,N為當月天數。而各月負載耗電量為:

(5)

兩者相減,若ΔE = EA-EL為正,表示該月太陽能電池組件發電量大于用電量,能給蓄電池組件充電;若ΔE為負,表示該月太陽能電池組件發電量小于耗電量,要用蓄電池組件貯存的電能來補充,蓄電池組件處于虧損狀態。如果蓄電池組件全年荷電狀態低于原定的放電深度(一般≤0.5),則應增加太陽能電池組件輸出電流;如果荷電狀態始終大大高于放電深度允許值,則可減少太陽能電池組件輸出電流。當然,也可以增加或減少蓄電池組件容量。

2.3蓄電池組件容量的確定。

列表算出全年各月ΔEi的數值,并算出全年中ΔE連續為負值(即連續虧欠量)的累積值∑ΔEi。如果全年只有一個連續虧欠期,它就是累積虧欠量之和。對北半球來說,由于歲末年初是冬季,在計算累積虧欠量時應取兩年進行連續計算。如有幾個不連續的虧欠期,即在連續兩個虧欠期之間有ΔEi為正的盈余量,則應扣除此盈余量。最后求出累積虧欠量∑ΔEi,這樣即可確定蓄電池組件的容量:

(6)

式中,DOC為放電深度,對鉛酸蓄電池組最大可達75% ~80%。但考慮蓄電池組的壽命等影響因素,一般取DOC =60% ~70%為宜。

2.4確定太陽能電池組件的工作電壓。

太陽能電池組件的輸出工作電壓應足夠大,以保證全年能有效地對蓄電池組件充電。因此,太陽能電池組件在任何季節的工作電壓須滿足:

(7)

式中, Vf為蓄電池組浮充電壓;

Vd為因阻塞二極管和線路直流損耗引起的壓降;

Vi為因溫度升高引起的壓降。

可用式(8)計算因溫度升高而引起的壓降Vi。

(8)

式中,a是太陽能電池組件的溫度系數,對單晶硅和多晶硅電池組件來說,a =0.005,對非晶硅池組件來說,a =0.003;

Tmax為太陽能電池組件的最高工作溫度(45℃~60℃);

Va為太陽能電池組件的標準工作電壓。

2.5確定太陽能電池組件功率。

太陽能電池組件板的功率

(9)

式中,a、tmax取值與式(8)中相同,K為考慮一些未知工作因素,而引入的安全系數,可根據電壓等級,數據準確程度,運行環境等,在1.05~1.30之間選取viii。這樣,只要根據算出的蓄電池組容量,太陽能電池組件的電流、電壓及功率,參照廠商提供的蓄電池組件和太陽能電池組件性能參數,就可以選取合適的組件型號和規格了。

3．BIPV與節能建筑應注意的問題

3.1 朝向問題

太陽能與建筑相結合，不能自由的選擇安裝朝向，不同朝向的太陽能電池板的光伏效應是不同的，所以在設計過程中，不能按照常規的方法進行發電量計算，還應考慮其朝向問題。不同朝向的太陽能電池板可按（如圖1）所示的方法進行設計。

（注：假定向南傾斜緯度角安裝的太陽能電池發電量為100）

圖1：太陽電池不同向的相對發電量

3.2 遮擋問題

太陽能與建筑相結合，不可避免的會碰到遮擋問題。遮擋對晶體硅太陽能電池板影響很大，對非晶體硅的影響會小的多。一塊晶體硅太陽能電池板如果被遮擋1/10的面積，功率損失將達到10%；而非晶硅受到同樣的遮擋，功率損失只有10%。所以在遇到不可避免的遮擋時，可選用非晶硅太陽能電池板。

3.3 溫度問題（注：此溫度為太陽能電池的結界溫度）

太陽電池與建筑相結合，還應當注意太陽電池的通風設計，以避免太陽電池溫度過高造成發電效率降低。（晶體硅太陽電池的結溫超過25℃時，每升高1℃功率損失大約4‰）【3】

3.4 透光問題

太陽電池與建筑相結合，太陽電池會被用作天窗、遮陽板和幕墻時，對于它的透光性就有了一定的要求。一般來講，晶體硅太陽電池本身是不透光的，當需要透光時，只能將組件用雙層玻璃封裝，通過調整電池片之間的空隙來調整透光量。由于電池片本身不透光，作為玻璃幕墻或天窗時其投影呈現不均勻的斑狀。晶體硅太陽電池也可以做成透光型，即在晶體硅太陽電池上打上很多細小的孔，但是制作工藝復雜，成本昂貴，目前還沒有達到商業化的程度。非晶硅太陽電池可以制作成茶色玻璃一樣的效果，透光效果好，投影也十分均勻柔和。如果是將太陽電池用作玻璃幕墻和天窗，選非晶硅太陽電池更為適合。

4.BIPV的設計原則

4.1 BIPV要講究建筑的美觀

“美”是人類對建筑亙古不變的追求。BIPV應用于節能建筑，本身就能夠吸引公眾的眼球，美觀與否非常重要，太陽能電池的安裝位置、安裝角度和安裝方法都將與建筑密切結合，保證建筑的風格和美觀，能夠起到畫龍點睛、錦上添花的效果。

4.2BIPV要注意其經濟性

經濟性一直是BIPV技術面臨的難題。目前太陽能光伏發電的成本要比其他能源發電成本高的多。但是，BIPV技術如果能與建筑物的整體結構充分結合，也能有效的降低成本。如:替代玻璃屋頂、外窗玻璃、幕墻等建筑材料。替代集中應急電源(EPS)，不間斷電源(UPS)中的蓄電池，節省用戶用電峰值用電量等。【4】

5. BIPV與節能建筑結合的發展前景

太陽能光伏發電系統在建筑上應用的發展前景世界光伏發電市場發展迅速,近10 年太陽能電池組件生產的年平均增長率為33%,光伏發電已成為當今發展最迅速的高新技術產業之一。各發達國家紛紛制訂了近期光伏發電發展計劃。（如表1所示）【5】

表1美國、歐洲、日本及全球光伏發電發展計劃(單位為MW)

按照我國政府制訂實施的“中國光明工程”計劃，到2010年，利用光伏發電技術解決2 300萬邊遠地區人口的用電問題。大力發展光伏并網發電對調整電源結構，緩解電力緊缺，增加用戶收入，加快經濟發展，保護生態環境都具有重要意義。隨著光伏發電成本的下降，預計到2010年中國的光伏發電累計裝機容量將達到600MW p，2020年累計裝機將達到30GWp，屆時將達到全國發電量的1%，2050年將達到100GW p。【6】

6．結束語

BIPV技術在節能建筑中的應用，在今后若干年都將成為發展的重點。它將對中國政府推行的節能減排工作起到很好的促進作用，符合中國的國情。BIPV技術必將成為節能減排中的一枝奇葩，在建筑節能行業中大放異彩。

參考文獻：

【1】張國寶.調整電力結構,促進電力工業健康發展[J].中國電力企業管理, 2005

【2】袁旭東，魏湘淵.光伏建筑一體化的研究，新建筑[J]，2001（2）：67~69）BIPV的建筑形式主要有以下幾種：

【3】桑野幸徳 太陽能電池及其應用 科學出版社 1990.9-12.45

【4】李逢元 太陽能光伏發電應用于公共建筑的探討 建筑電氣[J] 2004.4

篇（7）

1.建筑節能設計體系的優化與創新的重要性

1.1闡釋建筑節能優化設計理念

建筑設計跨度很大，涉及到很多領域與專業的知識，是一個復合體。建筑節能設計的優化設計主要針對的是建筑性能及建筑結構的規劃與設計。建筑師在方案設計中主要對建筑的朝向、方位和體型等進行優化設計，在此過程中還必須優化建筑材料，對建筑的戶墻、玻璃、窗框、屋面、樓板和外墻的設計等進行嚴格的優化和量化。以此來提高建筑設備能效，盡可能減少能源消耗。

1.2 對建筑節能設計體系進行優化和創新的重要性

由于城市化建設進程速度不斷提高，導致我國建筑能耗不斷上漲，我國能耗總量的47％左右是建筑行業的能耗。我國每年以21億 的速度新建的建筑中屬于高能耗建筑的達到90％以上。2007年，發改委的統計數據表明，我國每年的新建建筑中只有7％屬于節能建筑，形勢相當嚴峻。

我國節能技術水平較低，建筑能耗居高不下，我們必須利用新的節能理念對建筑進行優化設計。通過對建筑節能設計體系的優化和創新努力尋求經濟發展和能源保證的最優結合點，促使建筑能耗處于最佳經濟狀態，這是建筑行業發展的大方向。

2.建筑節能的優化和創新思路的優化體現

2.1墻體節能設計

墻體節能主要有墻體自保溫、外墻內保溫和外墻外保溫三種技術。

2.1.1墻體自保溫

墻體自保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過對節能型墻體材料及配套砂漿的使用，使墻體的熱工性能等物理性能指標符合相應標準。墻體自保溫適合應用在框架結構建筑中，它具有安全性能好、工序簡單、施工方便、可與建筑物同壽命和便于維修改造等優點。

2.1.2 外墻內保溫

外墻內保溫是在外墻結構的內部加做保溫層的建筑墻體保溫隔熱技術。大城市民用建筑保溫工程不適合采用外墻內保溫漿體材料。外墻內保溫具有造價相對較低，受氣候影響小，外飾面自由度大，施工較簡單和技術成熟等優點。

2.1.3 外墻外保溫

外墻外保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過在外墻主體結構外側添置高效保溫材料達到保溫隔熱效果。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節能技術，具有不占室內使用面積，保護主體結構，不影響室內裝修，保溫隔熱性能優良，綜合經濟效益高等優點。

2.2 采用太陽能技術

太陽能屬于一種可再生能源，具有清潔、成本低、能源質量高、無地域限制和儲量巨大等優點，屬于首選的節能技術。我國具有豐富的太陽能資源，太陽能建筑的技術應用包括了主動應用、被動應用和綜合應用等多種途徑。

2.2.1 太陽能光熱技術

太陽能光熱技術利用最成功的領域是太陽能熱水器，太陽能熱水器以每個家庭獨立分散安裝的方式普遍存在，這種使用和安裝方式對其外觀和性能造成很大影響，沒有使建筑與太陽能熱水器形成完美結合。所以，在建筑中對太陽能熱水器進行統一設計和統一安裝是很必要的，既美觀又節省材料。

2.2.2 太陽能采暖技術

建筑物采用太陽能采暖的方式分為主動式太陽能采暖系統和被動式太陽能采暖系統。主動式太陽能采暖系統使用常規能源，利用動力系統（如風機和水泵等）將熱空氣和熱水等通過太陽能集熱器傳送到采暖房間或儲熱器內，通過控制系統中的每個部分使室溫達到需要的范圍。被動式太陽能采暖系統是最簡單的采暖方式，通過合理布置建筑的朝向和周圍環境并選用恰當的結構構造和建筑材料，在寒冷的時候，建筑物通過充分利用太陽能達到采暖的目的。

2.2.3 太陽能空調技術

太陽能空調有兩種實現方式：一種是利用太陽能的熱能驅動進行制冷；另一種在實現光――電轉換的前提下，利用常規的電力驅動制冷劑進行制冷。

2.3 采用納米透明隔熱涂料

納米透明隔熱涂料是出現不久的高科技產品，它既有較好的隔熱效果又能使玻璃保持高透光性。納米透明隔熱涂料可以在各類建筑物的玻璃上進行刷涂和噴涂。在冬季，隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型，在引進可視光的同時使長波長的暖氣在室內反射，約90％的室內暖氣都不會外流。在夏季，納米透熱隔熱涂料在保證透光率達到70％的同時還能把65％的太陽能輻射隔離在室外，使室內溫度比室外溫度低4℃-7℃。

3.現階段阻礙建筑節能優化設計的相關因素

3.1 主管部門對建筑節能設計監督不夠

建筑節能設計屬于系統性設計問題，只有進行準確化和定量化才能真正實現建筑技能設計體系的優化和創新。然而，主觀部門對設計節能成果缺乏必要的評價和考核，同時對建筑設計方案節能方面缺乏系統的審查要求。

3.2 建筑內部設備用能設計不合理

建筑設計應盡量體現人性化的設計理念，然而，現在很多建筑內部環境設計缺乏對周圍環境的協調和人的感受的顧及，只是一味要求高標準，忽略了建筑設計時的節能標準，造成能效低、能耗多、舒適感差的后果，是對建筑節能設計進行優化和創新的障礙。

4.優化與創新建筑節能設計體系的措施

1)提高建筑師的節能設計意識。建筑師在建筑行業中處于舉足輕重的地位，只有從建筑師開始在建筑中注入節能理念，才能保證建筑節能設計體系的優化和創新順利進行。

2)提高建筑空間設計的合理性。合理的空間設計可以改善建筑物內部的通風、保溫和采光等微氣候條件，實現節能減排目標。

篇（8）

引言：關于建筑物防雷很多刊物上有很多論述，筆者從太陽能建筑一體化角度在設計施工上，把自己的心得體會作簡要論述。

隨著世界經濟的飛速發展，太陽能作為一種綠色能源在節能建筑中已廣泛應用，我國從2006年1月1日開始執行《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》GB50364-2005，更為我們設計、施工提供了法律依據。

太陽能建筑的建筑形式

采用普通太陽能電池組件或集熱器安裝在建筑屋頂上；

采用特殊的太陽能電池組件或集熱器，作為天窗材料安裝在建筑物的屋頂上；

采用太陽能電池組件或集熱器作為幕墻，安裝在建筑物南墻外立面上。

太陽能防雷

眾所周知，現代防雷系統應分為三部分，外部防雷、內部防雷和過電壓保護三部分。這三部分互相配合，各行其責，缺一不可。太陽能防雷也不例外。

民用建筑中太陽能的使用大部分為上述三種形式的第1、3種形式。

外部防雷：外部防雷是直擊雷的防護。

1)、對于太陽能建筑形式的第1種情況，由于太陽能集熱器的國家標準，太陽能集熱器水箱外壁厚度為2.5mm。按照GB50057-94（2000年版）第4.1.4條規定，不能直接作接閃器；參照GB50364-2005第6.3.4條規定，支承太陽能的金屬支架與建筑物接地系統應可靠連接。

筆者認為屋頂成排太陽能相鄰金屬支架應互相連接，并在集熱器上部15cm以上作避雷帶，然后與建筑物避雷帶形成一個整體作為接閃器。

對于單個太陽能可采用避雷針防護，但應采用滾球法確定，并且避雷針和熱水器集熱器的距離不應大于0.5m。

對于太陽能建筑形式第3種情況。

由于它設在建筑物外墻上，對二、三類民用建筑物防側擊雷的設置應按照GB50057-94（2000年版）第三章作為依據，將固定集熱器的金屬構件與建筑物金屬外窗一起，每三層作均壓環，豎向與避雷帶引下線連接。

內部防雷

內部防雷指對雷電波侵入的防護，其技術措施可分為屏蔽措施，均壓等電位措施和防間絡三部分。

屏蔽措施

現代民用建筑大部分采用鋼筋混凝土結構形式，建筑物內鋼筋、金屬構件、金屬門窗等相互連接成一體與防雷專用引下線相連接，整個建筑物就形成了一個法拉第籠，并與地網有可靠的電氣連接，形成初始屏蔽網。

等電位聯結

JGJ16-2008第12.6.6條規定，民用建筑物電氣裝置應采用總等電位聯結，并應在進入建筑物處接向總等電位聯結端子板，包括PE干線，電器裝置中的接地母線等。太陽能用電作為建筑物內用電一部分，理所當然地進行了總等電位聯結。

3、過電壓保護

為抑制傳導來的線路過電壓和過電流以及對等電位聯結網中無法使用導體直接連接的部位實行等電位聯結，應使用過電壓保護---電涌保護器（SPD）保護。

根據GB50364-2005第5.6.2條和GB50057-94（2000年版）第6.2.1條要求，對于太陽能集熱器電輔助加熱部分，由于線路由室內向室外引出，其防雷區可分在LPZ1區和LPZ2區交界處，可安裝第二級SPD，其標稱放電電流In不宜小于5KA（8/20ms）。

結束語

當前我國已廣泛推開太陽能建筑一體化規劃、設計、施工。只有將其防護做到安全可靠，才能更有利于一體化的健康穩定施行。

篇（9）

1.前言

在我們的日常生活和正常工作中，建筑是所有人活動、休息、工作和學習的載體場所，與我們的生活密切相連，緊密相關。同時建筑業的發展需要巨大的資源能源來支撐，不論是建筑的建造過程還是居民具體入住后的使用過程，都會對能源和資源造成一定程度的巨大消耗。尤其是民用建筑，民用建筑最具代表性的就是居民的住宅建筑，居民是城市生活用水的主要人群，幾乎所有的民用建筑都要在給排水系統的性能上有較好的體現，這樣才能滿足住宅居民對水使用的巨大需求。可是不合理的民用建筑給排水系統因為許多設計上的問題存在，沒有很好的體現節能節水的設計理念，這無形中對于水資源是一種挺大的消耗和浪費。我國水資源處于極度缺乏和緊張的特殊時期，我國人均用水量甚至還不到世界人均用水量的四分之一，其他的自然資源隨著經濟建設發展的深入也在大量的消耗中，所以在發展生活的各個領域重視起節能節水的思想意識是我們每個公民都應該嚴肅對待的事情。建設綠色節約型社會，其中建筑業的節能和環保是重中之重，特別是民用建筑，因為與人民的生活息息相關，民用建筑節能理念和技術的應用就顯得尤為重要。

2.建筑給排水節能的理念

建筑行業引入節能節水理念，倡導資源節約環保的設計施工思想是新時期綠色建筑核心理念價值，其中建筑給排水系統是與水資源使用消耗密切相關的重要工程之一，所以建筑給排水節能技術的創新和應用，對于提升綠色建筑節能效率有著舉足輕重的作用，同時也是對整個綠色建筑理念和綠色環保概念的完美體現。建筑給排水系統節能技術的運用和體現會極大的提高水源的使用效率，同時減少不必要的水資源浪費和水資源消耗，科學先進的給排水系統還能對排出的污水廢水進行有效的回收處理，實現水源的再循環反復利用，這對于建筑業和整個經濟社會的可持續發展都是非常重要的。而建筑業中的民用建筑更是直接關系到住宅居民的生活質量水平，民用建筑中對影響居家便利的給排水系統設計更加嚴格，因為隨著人們物質生活水平的提高和節能環保理念的增強，人們在選擇住房時不再單純的考慮房屋的采光、面積和朝向等問題，更多的家庭開始關注房屋的給排水問題以及給排水系統的節能節水效果。能不能很好的將建筑節能理念應用到民用住宅建筑中不僅是政府開始關注的問題，也稱普通居民逐漸重視起來的熱點問題。

3.民用建筑給排水的常見問題

在民用建筑中，給排水的設計是非常重要的一個方面，它關系著民用建筑的整體居住質量和建筑效果，更是節能節水理念的重要反映那個體現，這都深刻的關系著住宅居民的滿意程度，但是目前我國許多民用住宅建筑還是存在一些給排水的問題，影響著居民生活質量的同時還造成水資源的嚴重浪費和巨大污染，對這些問題需要我們的進一步優化和解決。

3.1 給排水管道的間距問題

民用建筑中，給排水管道的間距設計是非常重要的，這不僅關系著排水能否暢通確保住宅居民正常的生活質量，同時不合理的排水管道間距設計會造成二次過度排水和重復傾瀉，這會造成水資源的巨大嚴重浪費。目前我國很多民用住宅建筑地下排水管道凈間距過窄，鋪設很不合理。正常的標準間距應該不少于0.5m，在交叉的鋪設施工過程中，標準管道上下間距應該不少于0.15m，而且供水管就是給水管的位置是一定要在排水管的上面的。但是很多的民用建筑在施工中因為成本問題和地下環境限制對這些基本要求不是很重視，所以產生了一些很嚴重的問題，除了水資源的浪費之外，一旦出現排水管線漏水等問題，還會污染供給的生活用水，嚴重影響住宅居民的正常生活。

3.2 水污染事項

在許多民用建筑中，生活用水的水入口、檢修口、通氣管等裝置都未安裝防止昆蟲或臭蟲等細小物體進入的裝置，這樣類似的細小昆蟲或其他細小污染物很容易浸入使用水污染水源；其次，在民用建筑給排水的水池內壁很多采用的都是鋼筋混凝土等材料，沒有使用對水質無污染、無毒無害的金屬材料，這都會在居民或市政公用的生活用水中形成水質污染的問題；再次，很多民用建筑使用的輸水管道并不進行必要的提前清理或者在管道的選材上貪圖便宜，選擇對飲用水會造成污染的材料管道進行安裝，這都會造成生活用水的污染；最后，在許多民用建筑的給排水設計中，也完全沒有設計好輸送過程的給排水凈化裝置，這些都會嚴重的的影響住宅居民的生活用水質量和健康安全問題，同時明顯的水質污染一般居民會選擇放掉，這也會造成巨大的水資源浪費。

3.3 住宅的地漏與給排水設計

許多民用建筑的地漏的設計都存在一定的問題。而不合理不達標的地漏給排水設計會造成排水不能順利從衛生間或廚房排除形成地漏水覆蓋，房屋內的地漏水又不能有效蒸發，這些殘留水留在室內不僅影響住宅居民的生活還會對其他的家庭用品造成腐蝕和破壞，重要的是這同樣會形成大量的水源浪費和水質污染。

4.民用建筑給排水的優化建議

4.1 給排水管道安裝

給排水管道的間距安裝一定要嚴格按照要求的安裝標準和安裝章程，從管道的選材、施工安裝到后期的使用反響都要找專門的檢查人員負責監督管理，一點點不達標的地方都會引起住宅居民生活用水的質量問題和造成水源的污染和浪費，必須嚴格監督，負責管理，實現排水管道的科學節能的高效安裝。

4.2 水污染的控制

在民用建筑中，生活用水的水入口、檢修口、通氣管等裝置、給排水的水池內壁的材料一定要優化改變原有的選材安裝，本著節能節水對住宅居民負責的態度進行優質材料的選擇和高質量的安裝，要設置相應的監管部門對不符合標準的民用建筑企業進行嚴肅處理，同時一定要監督建筑企業輸水管道的清理干凈和給排水凈化裝置的安裝來確保水資源不被污染和不必要的浪費。

4.3 地漏水封設計

設計地漏水封的主要目的就是為了防止給排水管道和設施產生的異味和有害氣體進入居住空間影響住宅居民的正常生活，同時也能有效的防止污染水源的外溢露出問題，一定要重視地漏水封的設計工作，優化地漏系統，這樣才能最大的確保居民的生活質量和水源的節能保護。

5.結語

在綠色建筑理念下，新的社會節約環境中，民用建筑的給排水設計也需要符合集約型和環保型的要求，注重給排水系統的安裝細節設置，時刻體現節能環保的建筑理念，不斷完善民建給排水的設計優化工作，實現居民好的居住環境和水資源的節能保護。

參考文獻

[1]譚翠妮. 淺談綠色建筑給排水節能新技術的應用[J]. 東方企業文化，2014，06：271.

篇（10）

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

建筑節能與結構一體化技術是指集保溫隔熱功能與墻體圍護結構功能于一體、墻體不需另行采取單獨的保溫措施即可滿足現行建筑節能標準的建筑節能技術。相比傳統的外墻外保溫技術，節能與結構一體化技術不僅能有效解決保溫體系與建筑主體同壽命問題，而且在抗震、安全等性能方面也得到了加強，能同時滿足建筑、防火等要求，是建筑節能發展的方向。目前，一體化技術呈多樣化發展趨勢，各種新技術、新產品不斷涌現。各地要結合自身資源優勢、技術經濟條件、建筑結構特點等，搞清哪種技術在當地最適合發展、最具應用前景，合理確定當地的一體化主導技術。IPS現澆混凝土剪力墻自保溫體系就是目前比較成熟的一體化體系。下面以IPS結構自保溫體系為例，簡單分析建筑節能中的節能與結構一體化的發展方向。

IPS現澆混凝土剪力墻自保溫體系是以工廠制作IPS板為保溫層，施工時將鋼絲網架保溫板置于外模板內側，并在鋼絲網架保溫板上采用φ6鋼筋作為錨固連接件，鋼絲網架保溫板兩側同時澆筑混凝土后而形成的結構自保溫體系。IPS板是XPS（EPS）單面鋼絲網架板的簡稱，是由單面起構造作用的鍍鋅鋼絲網片與穿透XPS（EPS）板的鍍鋅鋼絲通過自動化生產線焊接，且由界面砂漿包覆的三維鋼絲網架保溫板。IPS板在工廠即用界面砂漿層包覆，不但提高了保溫材料防火性能，而且能夠增加保溫板與混凝土的粘結力；保溫板外側均勻設置預制掛式混凝土墊塊，使保溫板與鋼絲網片之間距離得到了有效控制，既保證了鋼絲網片的混凝土保護層厚度，又防止了保溫板在混凝土現場澆筑過程中受內側側壓力向外的偏移。IPS板通過外側鋼絲網片、腹絲和連接件與基層墻體鋼筋牢固連接并澆筑在一起，實現了墻體保溫與結構同步施工，減少了施工工序，具有保溫效果好、防火性能優良和建筑保溫與墻體同壽命等優點。

IPS結構自保溫體系適用于8度及8度以下抗震設防地區新建、改建和擴建的民用建筑現澆混凝土剪力墻節能工程。近年來，該體系作為節能與結構一體化的成功范例，在山東、河北等多省的工程中大量應用。IPS結構自保溫體系之所以被廣泛接受，是與該技術能夠同時兼顧多個方面密不可分的。

首先，符合節能與結構一體化的技術要求。節能與結構一體化的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，有效解決保溫體系與建筑主體同壽命問題，為永久性保溫，其保溫層可以與建筑物同壽命，無需維護及更換。

第二，IPS板通過外側鋼絲網片、腹絲和連接件與剪力墻鋼筋牢固連接并澆筑在一起，實現了墻體保溫與結構同步施工，主體施工完畢的同時保溫材料施工完畢，減少了施工工序，縮短了施工工期，由此帶來的一系列管理成本、財務成本、人工費等影響促使開發成本降低。

第三，IPS剪力墻自保溫體系的內外側均為現澆混凝土，整體墻體形成結構自保溫體系。這樣一來解決了目前普通采用外墻粘貼、外掛保溫層技術易產生裂縫、空鼓、滲漏、脫落等隱患及壽命短造成后期產生大量建筑垃圾和大量維修投資的問題，以及由此產生的消防隱患，提高了房屋的抗震性能，是從根本上保證建筑工程質量和消防安全的重要途徑。

第四，IPS結構自保溫墻體的現澆混凝土采用自密實混凝土，保證了混凝土密實。這種混凝土不需要振搗，避免了振搗對模板產生的磨損，增加了結構設計的自由度，可以澆筑成型形狀復雜、薄壁和密集配筋的結構，且大幅度縮短澆筑混凝土所需要的時間，工人的勞動強度及數量也因此大幅度降低；混凝土的表面質量良好，不會出現表面氣泡或蜂窩麻面，不需要進行表面修補；能夠逼真呈現模板表面的紋理或造型。因此，這種墻體從提高施工速度、環境對噪音限制、減少人工和保證質量等諸多方面降低了成本。

根據《山東省建筑節能“十二五”發展規劃》，“十二五”期間山東省將逐步推行居住建筑節能75%、公共建筑節能65%的設計標準，積極發展低能耗建筑和綠色建筑，實現建筑節能量占全社會節能量28%以上的目標。這些工作的推進和目標實現，有賴于建筑節能相關技術支撐體系的充實和發展，特別是對不同形式保溫體系的研發和應用提出了更加迫切的要求。一體化技術是一種成熟適用的建筑節能技術，可廣泛應用于各種類型和結構形式的民用建筑，目前在山東、河北等省市在逐步的推廣使用中。多年的研究和實踐證明，從國家的節能減排政策來看，節能與結構一體化將會是一場建筑革命，是建筑結構體系發展的重要方向，是對傳統建筑節能設計和施工工藝的一次重大變革。

參考文獻:

[1] 周衛國，如何定義建筑節能與結構一體化，《中國建設報》，2011-11-24

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P鍵詞：建筑外墻；保溫裝飾一體化；陶瓷薄板；建筑節能；十三五

Key words： building wall；integration of thermal insulation decoration；ceramic sheet；building energy conservation；the 13th Five-year

中圖分類號：TG148 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）13-0251-03

0 引言

隨著社會主義市場經濟的快速發展和改革開放的不斷深入推進，對環境保護的要求越來越迫切和重要，能源的合理使用至關重要。中國是人口大國，更是能源消耗大國。因此，保護環境節約能源是一項任重而道遠的一項任務。從環保角度來講，全球建筑采暖或空調制冷所排出的二氧化碳占了很大的比重，很大程度上影響氣候變暖，破壞生態環境；從能耗角度講，建筑物能耗占能耗的30%左右，交通能耗、工業能耗各占35%左右。[1]經有關專家測算，屋面熱能損耗約12%，地面約5%，門窗約40%，墻體約43%，而做外墻保溫的建筑物在很大程度上可以降低能耗損失，節能效果非常明顯，所以國家對建筑節能事業始終十分重視。2016年剛出臺的《我國國民經濟與社會發展第十三個五年規劃綱要》中對推動能源節約提出了新的要求，推進能源消費革命，實施全民節能行動計劃，全面推進工業、建筑、交通運輸、公共機構等領域節能，實施建筑能效提升和綠色建筑全產業鏈發展計劃。[2]

近年來，由于國家對建筑節能事業的大力推進，使得建筑節能產品市場急劇擴張。各種新材料、新技術、新工藝不斷出現，我國在建筑外墻保溫技術方面取得了一定成效。然而在大量的工程實例中，由于外墻保溫裝飾施工工藝的復雜性，使用材料的多樣性以及現場管理的不確定性等因素，使得外墻保溫不管是在施工、管理方面，還是保溫系統的安全性、有效性、持久性等方面都存在部分問題，施工質量很難保證。對于外墻保溫系統所存在的問題，僅依靠對現有的保溫系統進行些許修改是很難從根本上解決問題，達到保溫系統預設的功效。外墻保溫裝飾一體化板是將外墻保溫系統與外墻裝飾系統合二為一，可以有效提高用戶的投資回報率，提升工程質量，減少能源消耗，大大縮短外墻保溫和裝飾工程的工期，從根本上解決外墻保溫存在的許多問題，具有許多突出優勢，是現有抹灰保溫系統的升級替代品。[3-4]

現外墻保溫產品市場上出現了一種新型保溫裝飾材料―陶瓷薄板外墻保溫一體化系統，由于該系統可以提高建筑節能工程墻體保溫隔熱性能，降低建筑使用能耗，改善室內舒適度，技術先進、質量穩定、安全可靠等優點而被大家廣泛采用。飾面板采用陶瓷薄板，與傳統的瓷質磚相比，單位面積薄瓷板能夠節省至少一半的原材料，綜合能耗至少能降低50%。保溫芯材通常采用聚氨酯，也可按照節能和防火要求用其它材料替換使用，適用于各類建筑節能等級要求，并且系統構造安全合理。燕尾槽式鋁合金承托掛件通常采用改性環氧結構膠直接與陶瓷薄板背面相粘貼，燕尾槽與改性環氧結構膠相互嵌合，形成超強粘結力，能夠確保承托掛件粘結牢固。[5]

1 國內外發展現狀

隨著建筑節能市場的不斷發展，我國在建筑節能方面雖然取得了一些成績，但和發達國家相比，我國仍處于起步階段，并且進程遲緩。從1997年開始我國強制實施建筑節能，在2005年前，我國停留在對綠色節能建筑的了解認識上。2005年-2010年國家通過政策鼓勵和引導建筑節能研究工作。[6]由于經濟和認知水平的原因，外墻保溫裝飾一體化系統興起較晚。陶瓷薄板是近幾年才興起的新型保溫裝飾材料，目前國內的陶瓷薄板供應商主要有蒙娜麗莎、LA’BOBO、新中源陶瓷、金海達JHD等品牌，但在外墻保溫裝飾領域尚未形成主流之勢，大規模的應用還需一定的時間。江蘇蘇州太倉醫院外墻建筑幕墻全面應用陶瓷薄板，使用量達到15000平方米，陶瓷薄板在醫院建筑項目中的應用是一個具有重大意義的創舉。隨著項目的累積，陶瓷薄板在綠色建筑領域的全面推廣將會逐漸成熟。

國外對建筑節能的研究開始較早的是法國，其目前實行的節能標準的節能率達到62%左右。英國的建筑節能標準每隔四、五年就修訂一次，按新標準設計的節能型住宅比傳統住宅節能75%。外墻保溫裝飾一體化在各個國家的運用起步早，進展快，已經趨于成熟，各種保溫裝飾一體材料層出不窮，其中陶瓷薄板在建筑節能領域的全面推廣已經十分成熟，廣泛應用于民用住宅以及醫院、學校等公共建筑，并取得了令人滿意的效果。

2 系統組成及施工工藝

2.1 系統組成

建筑陶瓷薄板外墻保溫一體化節能系統是由陶瓷薄板飾面、燕尾槽式鋁合金承托掛件、保溫芯材、基層墻體、膠黏劑、膨脹螺栓（配連接角碼）、耐堿玻纖網布（抹聚合體抗裂砂漿）、封邊材料、低襯等組成，通過專用膠粘劑，復合成型的全封閉的集保溫與裝飾功能的整體板，采用掛粘方式實現與基墻可靠連接的施工方法。

建筑陶瓷薄板外墻外保溫一體化節能系統的特點有：飾面豐富、保溫效果好，可滿足任何區域的節能要求。該系統運用保溫層“完全封閉”的做法，整個系統達到A級防火，杜絕了保溫層遇火即燃的隱患；“獨立板塊”式構造，避免了連片燃燒快速蔓延和應力釋放的難題；可以杜絕因施工質量造成的陶瓷薄板脫落風險。該系統專用膠粘劑的粘結強度可為傳統面磚粘結砂漿的粘結強度（約0.4MPa）十多倍以上，且具有O其優良的耐候性能和化學性能。可以在很大程度上提高建筑節能工程墻體保溫隔熱性能，降低建筑使用能耗，改善室內舒適度，經濟耐用，技術先進，質量穩定，安全可靠。

2.2 施工工藝

施工流程：施工準備結構面檢查、處理及刷涂界面劑彈基準線安裝錨固件粘貼裝飾保溫一體板板縫密封處理面板清理。

施工準備：首先做好材料與設備準備，然后對設計方案進行二次確認，經建設方、監理方與施工方對施工方案進行最后修正，明確標明設計各方面內容的數據等，在業主和相關單位簽字確認后施工。最后做好技術交底工作，詳細講解施工流程和相關技術難點，明確不同施工隊伍負責不同的作業面。

處理基層：首先檢查結構面的詳細情況，做好基層的清理，保證基層表面無其他雜物，確保基層的平整，使基層立面的垂直度，陰陽角的完整度和垂直度達到標準。

彈基準線：在施工前，先根據施工方案和業主需求來確定建筑物具體的造型分格布置，再根據其設計來彈線，并記錄分格的具體數據，為后續工作提供參考。

安裝錨固件：錨固件是保證保溫裝飾板不會掉落的重要構件，在安裝之前一定要對錨固件的型號、數量和規格進行校驗。準備好相應的安裝機械和工具，將保溫裝飾板放置在合適的位置，然后以水平分格線為基準線，使用沖擊鉆在適當位置打孔，安裝錨固件。

粘貼保溫裝飾板：安裝完錨固件后，將涂好強力粘結劑的保溫裝飾板放在相應的錨固件上方，調整板材使其與分格線對齊后，將其向墻面方向壓實。在整個粘貼過程中，需要時刻對平整度進行檢測，保證板塊上下垂直，與分格線充分貼實。

板縫密封處理：先用大小適宜的保溫壓條進行填嵌，然后使用專營的硅酮密封膠來密封。

面板清理：對面板外部做整體修繕清理，清除雜物，保持整潔。

3 性能指標

在市場上選取不同品牌的陶瓷薄板，抽取三片整板進行試驗并制樣。經試驗測得陶瓷薄板保溫一體板主要性能指標見表1（檢測標準依據：陶瓷板國家標準 （GBT23266―2009））。

4 市場前景

我國作為最大的發展中國家，在未來相當長的一段時間里，建筑節能的市場規模將持續擴大，推動建筑行業向節能、綠色環保的方向發展是必然趨勢。在建筑結構中，護結構的熱損耗較大，其中墻體熱損耗占了很大份額，因此不斷發展外墻保溫技術及節能材料是實現建筑節能的主要方式。

與傳統外墻保溫材料相比，陶瓷薄板保溫一體板具有如下優勢：①系統結構簡單，施工效率高。陶瓷薄板保溫一體板采用掛貼安裝方式，施工效率更高；②無色差，返工風險低。陶瓷薄板保溫一體板屬于成品，減少整個過程質量依賴施工工人技術水平的限制，降低返工風險；③有效防止系統開裂、滲水。陶瓷薄板保溫一體板由陶瓷薄板作為飾面板，強度大，幾乎不存在開裂滲水的現象；④平整度更高。陶瓷薄板保溫一體板本身表面具有很高的平整度，且紋理獨特美觀；⑤安全保障。陶瓷薄板保溫一體板掛貼施工可以防掉皮、防脫落、防連帶、防火、防雷、防震，其安全性能更有保障。

綜上所述，陶瓷薄板保溫一體板整體性能良好，具有保溫隔熱、防水阻燃、輕質抗裂、隔音降噪、綠色環保、美觀耐久等特性，同時因其組裝方式簡單實用，綜合成本低，安裝使用非常安全方便，適用于新建的磚混結構、框架結構、鋼結構、輕體房等類型的建筑，也適用于既有建筑的裝飾節能改造及室外裝飾，其發展前景十分良好。

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