近日，由太原理工大學、太原思科達科技發展公司、山西銘基房地產開發有限公司共同研發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驗室應用到了大型單體建筑施工中，這標志著我國首座"城市窯洞"式的綠色建筑在山西省開建。

　　"城市窯洞"式綠色建筑技術專利發明人、太原理工大學建筑與土木工程學院教授李珠親臨現場，講解這種技術的特點和操作原理。"城市窯洞"式綠色建筑技術核心就是"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，可以改善建筑熱穩定性，提高室內溫度分布的均勻性，全部使用承重保溫混凝土建造的六面體保溫建筑，可營造出冬暖夏涼的室內環境，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--建筑圍護結構節能的"最終幻想"

　　在傳統的建筑理論和實踐中，建筑圍護結構一直存在一個矛盾：那就是承重的不保溫、保溫的不能承重。這就是現在建筑外墻保溫以復合保溫體系為主的原因。

　　在建筑能耗中，空調、采暖等能源的消耗是建筑能耗最主要的部分，而建筑圍護結構的保溫、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，因此提高圍護結構的保溫隔熱性能在建筑節能減排方面具有顯著意義。

　　承重并保溫，魚和熊掌能兼得嗎？

　　我國現階段建筑外墻保溫包括三種體系：即復合保溫體系、非承重填充墻自保溫體系、承重結構自保溫體系。

　　復合保溫體系可分為外保溫和內保溫，其優點是可以直接在普通外墻內外表面疊加和粘貼保溫材料，能有效實現對既有建筑的節能改造。但其缺點也十分突出，主要是外保溫體系易發生脫離、雨水滲漏、防火等問題，內保溫體系的保溫材料易發生結露、在內裝修中被破壞等問題。復合保溫體系需要多層材料的復雜疊加和粘貼，對施工工藝的要求高，質量不易保證。如果保溫層使用有機保溫材料，將不能與結構同壽命。同一建筑物在使用中需要做好幾次外墻保溫，這將是一個巨大的工程，所花的費用也是無可估量的。大量的工程實踐表明，主體結構加設保溫層的方式不利于形成結構穩定的溫度場，無論結構進行外保溫還是內保溫均會帶來不均衡的溫度應力場，影響建筑物結構受力和安全。

　　非承重填充墻自保溫體系的材料包括復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、燒結空心磚等，可廣泛用于各種結構體系的非承重填充墻。我國自保溫墻體被列入《建設部關于發布建設事業"十一五"推廣應用和限制禁止使用技術(第一批)的第659號公告》的推廣應用部分之中。

　　承重結構自保溫體系目前是國內外的一個研究熱點和發展趨勢，但國內比較成熟的成果尚不多，其缺陷概括起來有如下幾點：

　　一是材料上無顯著突破，主要依靠普通混凝土材料與有機保溫材料的疊合來實現承重與保溫效果，這只是構造設計與施工工藝的革新，而非建筑材料科學意義上的變革；二是主要適用于垂直圍護，即墻體，而用于水平的樓地面則會遇到防滲、變形等諸多方面的困難；三是只適用于夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區，整體保溫性能尚有待提高。

　　真正意義上的自保溫承重結構是建筑物主體本身具有保溫隔熱的性能，是集保溫、承重、抗震為一體的結構，不僅能從根本上解決現有保溫層與主體結構不同壽命以及由保溫層施工質量不宜保證而導致的保溫層剝落、脫離、破壞等問題，并且能消除保溫層形成的不穩定溫度場對主體結構的不利影響。

　　"玻化微珠保溫承重混凝土"技術的誕生，讓"結構兼保溫"的幻想走進了現實。

　　"玻化微珠"--承重兼保溫的秘密

　　玻化微珠承重保溫混凝土技術是如何做到既保溫又承重的呢？

　　該項技術的奧秘來自于"玻化微珠"。玻化微珠是玻璃質熔巖經加工后形成的內部有孔、表面玻化封閉的球狀細徑顆粒，因此被稱為玻化微珠。目前，玻化微珠的主要原料是珍珠巖。

　　據李珠介紹，玻化微珠和混凝土混合而成的玻化微珠承重保溫混凝土，與普通混凝土強度一致，能夠應用于鋼筋混凝土結構，但密度降低了1/3，使得建筑整體自重減輕30%。此外，玻化微珠承重保溫混凝土的變形能力也比普通混凝土增強了30%，因此抗震性能更佳。當然，玻化微珠承重保溫混凝土最重要的意義，還是其保溫、隔熱的功能。根據中國建筑科學研究院檢測中心的報告，玻化微珠承重保溫混凝土的導熱系數在0.35~0.4瓦/（米·攝氏度）之間，而最新版的《混凝土結構設計規范》規定，普通混凝土導熱系數為2.94瓦/（米·攝氏度），是玻化微珠承重保溫混凝土的7.35倍。

　　"該混凝土具有良好的保溫和蓄熱隔熱性能，可以改善建筑熱穩定性，提高室內溫度分布的均勻性，營造出冬暖夏涼的室內環境。"李珠說。

　　有了玻化微珠保溫承重混凝土，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、科學合理的結構構造方法，對城鎮建筑進行設計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。李珠因此項"城市窯洞"式綠色建筑技術獲得了發明專利。

　　李珠說，中國是傳統土窯洞發祥地，傳統土窯洞凝聚著中華民族的智慧和悠久的建筑經驗，并凝聚著中國悠久的歷史文化，傳統土窯洞屬于綠色建筑和生態建筑。對傳統土窯洞居住環境長達50年研究的大量文獻充分表明：長期居住在窯洞中可以使人類健康長壽，或者說窯居生活是人類長壽的生活方式之一，也可以從居住在窯洞和居住在城市樓房居民的氣色對比結果上明顯看出這一結論。傳統土窯洞有冬暖夏涼、恒溫恒濕、節能、隔音、潔凈、安靜、健康長壽、生活環保、生態平衡、保護自然風景、適應氣候、滿足人類居住要求等特征。這是現代建筑所無法比擬的，但傳統土窯洞難于克服的缺點是通風不好、光照度差、易發霉變等。

　　"城市窯洞"式綠色建筑正是將傳統土窯洞熱濕環境的優勢引入到現代建筑的設計理念中而提出的一種新型建筑體系，是對傳統土窯洞的繼承和創新，是中國建筑節能事業的發明。在理念上，傳統土窯洞與窯居的自然生活方式也給現代建筑的建造和現代人的居住方式以啟迪，"城市窯洞"式綠色建筑正是有機結合傳統土窯洞和現代建筑各自優點的產物，它在保持現代建筑原有風格和使用功能不變的前提下，達到傳統土窯洞的效果。同時很好地解決了傳統土窯洞難以解決的問題。"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，是現代人追求健康生活的必然歸宿。這種節能省地、輕質高強、抗震性能好的建筑體系具有強大的生命力。技術創新--超越傳統建造方式"城市窯洞"由以下幾個體系構成：

　　一是玻化微珠保溫砂漿涂抹整體式保溫系統。對磚混、框架和裝配式結構以及既有建筑節能改造項目，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格和型號的專用玻化微珠保溫砂漿替代傳統抹灰砂漿作為裝飾保溫隔熱層，形成內外封閉、集保溫裝飾于一體的整體式保溫系統。

　　二是玻化微珠保溫混凝土現澆整體式保溫體系。在新建現澆剪力墻結構體系中，用承重型玻化微珠保溫混凝土替代普通混凝土進行墻、板等構件整體澆筑，在形成混凝土結構體系的同時，就完成了整體式保溫工程的施工，構成集承重、保溫、圍護于一體的結構自保溫體系。

　　三是玻化微珠砂漿涂抹現澆整體式保溫隔熱體系。在現澆整體式保溫系統的基礎上，輔以涂抹玻化微珠砂漿保溫系統形成的保溫隔熱體系。

　　業內人士指出，我國歷史、文化、自然條件及國力與西方發達國家不同，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新，即走一條蘊涵中國文化、適宜中國氣候地域的綠色建筑之路。我國的綠色建筑應堅決走低成本路線，創立自己的發展模式：一是要發展、二是要減排、三是要改善，不斷提升人民的居住水平。要提倡尊重傳統文化與氣候，因地造房。一方水土養一方人，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、皖南天井的雨水收集，無不表達著先輩們對綠色建筑的追求。我們的先輩們尊崇自然、因地建屋，是綠色建筑的大師。傳承、發揚并加以適應現代生活的創新，應是現代人綠色建筑的追求，更是責任。