建筑节能结构体系的应用及其研究评述

　　单一墙体结构体系

　　单一墙体结构体系利用具有良好热工性能和力学性能的改良砌块和轻质板材等材料作为墙体材料，可以综合利用工业废渣，生产工艺简单，建厂投资少，施工方便。

　　1.改良砌块

　　随着墙改工作的不断发展，出现了大批各式各样的改良砌块，形成了三大主导方向：烧结类、工业废渣类和混凝土类。

　　烧结类改良砌块多为多孔砖和空心砖，体积大、密度小、绝热性能高、施工工效好，是烧结黏土砖替代品。

　　工业废渣类改良砌块利用粉煤灰和煤矸石等工业废料，不必挖田取土，不经高温烧结，节省燃料，减少对环境的污染，且力学性能稳定，隔声性能和蓄热性能好，生产不受季节影响，但有些工业废渣类改良砌块(蒸压砖粉煤灰砖和蒸压灰砂砖等)不能用于长期受热、流水冲刷以及受急冷急热和酸性介质侵蚀的建筑部位。

　　混凝土类改良砌块主要有蒸压加气砌块、轻集料空心砌块和小型空心砌块。

　　蒸压加气砌块重量轻，有助于减少基础及上部结构的尺寸和配筋，降低工程造价;力学性能稳定，保温性能好，抗冻融，耐久性好，耐热、耐火性能优良;可添加工业废渣，生产成本较低;但该种砌块收缩量大，吸水率高，抹墙性能不如砖墙。

　　轻集料空心砌块可采用陶粒、陶砂和工业废渣等作为轻集料，空心率大于25%，轻质，高强，抗震性能好，保温隔热性能好，隔声、耐火性能好，吸水率低，收缩率小，易加工，面层规整，在各种建筑墙体中得到广泛应用;但目前生产方式多为作坊式，装备档次低，且多选用低价劣质轻集料，因此经常出现轻集料混凝土空心砌块强度低、破损率高、砌体开裂和发生渗漏等质量问题，影响建筑物的使用和美观，其中以煤渣砌块最为严重。

　　小型空心砌块多用于中高层承重砌块墙体，其吸水率小、干缩值大(2~3mm/m)，在使用中会出现墙体开裂、渗水、抹灰脱落而污染损坏室内装修等问题。

　　2.轻质板材

　　轻质板材是近年来新兴的墙体形式，种类多，有纸面石膏板、纤维石膏板、植物纤维轻板、纤维水泥板、轻骨料混凝土板材、蒸压加气混凝土板、黏土条板和木屑板等。轻质板材重量轻，生产综合耗能较低，在现代化房屋建筑中不可或缺，但因建厂投资较大，生产规模化程度不高，有关轻质板材的设计规范和要求尚不完善，其应用发展有待提高和完善。

　　复合墙体结构体系

　　单一墙体结构体系往往难以同时满足较高的绝热(保温和隔热)要求，因而在满足建筑保温节能要求前提下，复合墙体结构体系成为主流。复合墙体采用砌体或钢筋混凝土墙体作承重墙，与绝热材料复合。与传统墙体材料相比，复合墙体在建筑物自重、保温隔热性能及施工性能方面均具有明显的优越性。

　　目前国内外较为成熟的建筑节能结构体系主要有三类：预制构件为模板内部浇注混凝土的结构体系、预制构件为核心骨架两侧喷涂(浇注)水泥砂浆(混凝土)的结构体系和预制装配式结构体系。

　　1.预制构件为模板内部浇注混凝土的结构体系

　　该类结构体系是模板保温一体化的免拆模结构体系。采用不同预制构件作为模板形成不同结构体系，具有各自不同的特点：

　　1)纳士塔(RASTRA)结构体系将由EPS颗粒、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件粘合组装成模板，并在其内部竖向、水平相互贯通的孔槽内浇注混凝土或穿插钢筋后再浇注混凝土，形成墙内刚性骨架，具有较好的节能环保效果，但存在吊装困难、运输不便、易破损和造价高等问题。与之相似的有美国REDDI结构体系和加拿大AAB结构体系。

　　2)ICF结构体系采用墙体内外两侧的EPS模块积木式搭接成保温模板，然后在墙体内放置钢筋后，浇注免振捣混凝土，从而形成保温隔热混凝土承重结构。该结构体系能确保保温层的粘结性能，有效地解决“冷热桥”问题，保温性能好，设计使用寿命长，经济效益和社会效益显著。适合7层以下建筑。与之相类似的是德国SOFORM结构体系。3)DIPY模网结构体系采用由竖向镀锌加劲肋、水平折钩拉筋和表面钢板网组成的建筑模网作为模板，在网模内浇注混凝土，形成承重结构体系。该结构体系安装操作简单，节省人工，无需大型运输(起重)设备;在混凝土原料中可以适量掺加工业废料、建筑垃圾等，变废为宝，有利于环境保护，降低工程造价。但模网对运输和堆放要求高，而且浇注混凝土时，其转角处会出现挤胀、变形。

　　4)意大利NIDYON结构体系采用两个单层钢丝网架波形聚苯板在成型机上组装成现浇墙体模板，中间设混凝土现浇层，利用网架钢丝做受力钢筋。由于采用有机材料，耐久性较差，而且墙体仍具有普通剪力墙延性差的缺点。适用于建造4层以下建筑。