集大成干掛式外墻防火保溫裝飾系統(tǒng)（下稱集大成系統(tǒng)）實(shí)際上是HQL（輕鋼輕混凝土）建造體系的一部分。當(dāng)HQL建造體系有保溫要求的時(shí)候，集大成系統(tǒng)相當(dāng)于給它穿了一件安全、暖和、漂亮的衣服。同時(shí)，這套外墻外保溫系統(tǒng)也適用于新建建筑和既有建筑的節(jié)能改造。北京門窗發(fā)展有限公司常務(wù)副總沈執(zhí)丹說這句話的時(shí)候，他辦公室外的院子里，工人們正在給一套HQL建造體系樣板房鋪掛外墻保溫系統(tǒng)。
　　實(shí)際上，從研發(fā)者的角度，集大成系統(tǒng)擁有HQL體系綠色節(jié)能、產(chǎn)業(yè)化程度高和施工便捷這些一以貫之的產(chǎn)品理念和商業(yè)血統(tǒng)。集大成系統(tǒng)正是考慮到施工、防火、保溫和裝飾等多方面的要求而形成的一個(gè)綜合體系。沈執(zhí)丹說，這或許是我們把這套系統(tǒng)稱作集大成的主要原因吧。
　　不得不說的是，相較于HQL體系復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程來說，集大成系統(tǒng)從研發(fā)到推入市場(chǎng)，其過程要相對(duì)單純得多。2012年1月，由中國建筑科學(xué)研究院所屬的中國建筑技術(shù)集團(tuán)牽頭組織的十二五國家科技支撐計(jì)劃《標(biāo)準(zhǔn)化綠色建筑研究與工程示范》課題正式立項(xiàng)，其中《綠色建筑外墻保溫裝飾一體化研究與示范工程》子課題由北京門窗發(fā)展有限公司承擔(dān)。2013年5月，課題研究成果集大成系統(tǒng)正式面世。2013年8月，集大成系統(tǒng)通過住建部科技創(chuàng)新成果項(xiàng)目評(píng)估。
　　防火和保溫不可得兼？
　　沈執(zhí)丹是參與集大成系統(tǒng)研發(fā)的主要負(fù)責(zé)人之一，在他看來，集大成系統(tǒng)的研發(fā)是政策和市場(chǎng)雙驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。這件事是從去年開始討論的。研發(fā)這個(gè)系統(tǒng)的主要原因是住建部要頒布新的建筑防火規(guī)范。這個(gè)新規(guī)范將對(duì)新建高層建筑防火提出較高要求，據(jù)悉50米以上的建筑要求達(dá)到*防火。另外，近幾年發(fā)生了幾起影響巨大的高層建筑火災(zāi)，大家把導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的原因歸罪到有機(jī)保溫材料上。沈執(zhí)丹說。2009年元宵節(jié)，中央電視臺(tái)新址附屬文化中心發(fā)生重大火災(zāi)；2010年11月15日，上海膠州路高層住宅發(fā)生58人遇難的特大火災(zāi)；2011年2月3日凌晨，沈陽五酒店皇朝萬鑫大廈發(fā)生火災(zāi)業(yè)內(nèi)和媒體解讀這幾起火災(zāi)事故的幫兇時(shí)，都將矛頭指向了耐火等級(jí)較低的建筑外保溫材料。
　　如果簡(jiǎn)單地來解釋上述事件的結(jié)論，那就是常用的有機(jī)物外墻保溫材料不能很好地兼顧保溫和防火兩大功能。傳統(tǒng)上，符合嚴(yán)格保溫要求的材料多為有機(jī)材料，其耐火性能相對(duì)較低。若施工方法不當(dāng)、構(gòu)造不夠合理，遇到火情，這些有機(jī)材料往往會(huì)成為助燃材料。為此，*部和住建部聯(lián)合發(fā)布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》。這個(gè)被業(yè)內(nèi)稱為46號(hào)文的規(guī)定的核心內(nèi)容，就是高層民用建筑保溫材料的燃燒性能為*，且不應(yīng)低于B2級(jí)。但現(xiàn)實(shí)的情況是，當(dāng)前市場(chǎng)上B2級(jí)以上的保溫材料基本為有機(jī)材料，*防火標(biāo)準(zhǔn)的無機(jī)材料可選空間并不大。而且，無機(jī)材料雖然防火性能強(qiáng)，但因應(yīng)用體系少，給施工應(yīng)用造成一定的困難。
　　從2001年開始就從事建筑節(jié)能保溫研究的沈執(zhí)丹，深知傳統(tǒng)外保溫系統(tǒng)生產(chǎn)商們應(yīng)對(duì)政策調(diào)整時(shí)所做的努力。大家往往把無機(jī)材料想象成磚、瓦、灰石這類不容易燃燒的物質(zhì)，認(rèn)為把這類材料做成輕質(zhì)的，里面帶氣泡的，保溫性能就提高了。但即便確實(shí)提高了，這類材料的保溫性能也沒法與有機(jī)材料、傳統(tǒng)巖棉相比，并且它們的體積更大，強(qiáng)度又很低。如果施工方的施工方法和構(gòu)造不夠完善，這類材料就極易脫落，從而引發(fā)安全事故。沈執(zhí)丹說。他認(rèn)為，既然保溫材料的選擇是有限的，那就應(yīng)該從結(jié)構(gòu)和應(yīng)用體系上著手來解決問題，這才是關(guān)鍵。
　　2012年1月，由北京門窗發(fā)展有限公司承擔(dān)的十二五國家科技支撐計(jì)劃的子課題《綠色建筑外墻保溫裝飾一體化研究與示范工程》正式啟動(dòng)。這一子課題的研究目標(biāo)和需要解決的問題是如何確保建筑外墻保溫材料在嚴(yán)格滿足防火安全等級(jí)的前提下，實(shí)現(xiàn)保溫性能和裝飾效果的全面提升，并zui大限度地滿足綠色建筑的節(jié)能降耗要求。經(jīng)過1年多的研發(fā)，這一課題研究取得重大性突破。
　　今年5月，課題研究成果集大成系統(tǒng)正式面世。該系統(tǒng)的面世，有效化解了節(jié)能保溫與防火安全這對(duì)看似不可調(diào)和的矛盾。這套系統(tǒng)的特色在于全部采用*不燃材料；并通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)其的保溫性能；與傳統(tǒng)的外保溫系統(tǒng)相比，克服了保溫和防火不能同步達(dá)標(biāo)的難題。
　　四位一體外墻外保溫系統(tǒng)
　　今年8月，集大成系統(tǒng)通過了住建部的科技創(chuàng)新成果項(xiàng)目評(píng)估。評(píng)估委員會(huì)認(rèn)為，該成果在建筑外墻外保溫系統(tǒng)構(gòu)造及施工工藝方面具有創(chuàng)新性，達(dá)到國內(nèi)水平。在這段評(píng)估意見中，有兩個(gè)關(guān)鍵詞系統(tǒng)構(gòu)造和施工工藝。也就是說，集大成系統(tǒng)并非一個(gè)材料創(chuàng)新的產(chǎn)品，而是一個(gè)應(yīng)用體系創(chuàng)新的成果。
　　集大成系統(tǒng)的保溫材料采用巖棉，支撐結(jié)構(gòu)為鋼龍骨，裝飾面是硅酸鈣板，均為*不燃材料。這套系統(tǒng)使用了特殊的斷橋結(jié)構(gòu)，有效解決了冷橋問題，在提升保溫性能的同時(shí)，確保了系統(tǒng)的整體安全和可靠。這套體系中的可調(diào)節(jié)連接件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了保溫層厚度的可調(diào)，能滿足不同地區(qū)的節(jié)能保溫要求，同時(shí)無需對(duì)基層墻體平整度進(jìn)行預(yù)處理。
　　干掛式是一個(gè)重點(diǎn)。沈執(zhí)丹指出。他拿出一個(gè)集大成系統(tǒng)的剖面模型解釋道：目前外保溫施工以濕法施工居多，干法施工雖有人研究，但研究得比較理想的不多。主要矛盾在一個(gè)地方，就是冷橋問題。凡是采用干法施工的，要么有龍骨作為支撐，要么有其他的一些要跟基礎(chǔ)墻體發(fā)生關(guān)系的連接固定點(diǎn)或者固定裝置。因?yàn)辇埞呛瓦@些連接構(gòu)件都是金屬件，導(dǎo)熱快速，這樣就形成了冷橋。冷橋會(huì)對(duì)整個(gè)保溫系統(tǒng)的保溫性能產(chǎn)生影響。為了規(guī)避冷橋問題，我們專門研究設(shè)計(jì)了一套具有特殊構(gòu)造的裝置。
　　沈執(zhí)丹口中的特殊構(gòu)造的重點(diǎn)在于這套系統(tǒng)中的斷橋設(shè)計(jì)。目前檢測(cè)出來的斷橋效果比較理想，對(duì)整體保溫系統(tǒng)的影響約等于零，即損耗非常少。沈執(zhí)丹介紹。這一特殊的斷橋結(jié)構(gòu)有效地解決了施工中的冷橋問題，目前已經(jīng)申請(qǐng)國家發(fā)明。
　　從常識(shí)上來理解，干法施工在便捷性、安全性、對(duì)氣候的依賴性、施工周期控制等方面，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于濕法施工?？梢韵氲降那樾问?，從生產(chǎn)線上出來的成型構(gòu)件加上巖棉和裝飾板，只需要根據(jù)施工說明文件，按圖索驥地進(jìn)行安裝，幾乎就是一整套的標(biāo)準(zhǔn)流程，質(zhì)量控制也更加得心應(yīng)手。以集大成系統(tǒng)的單元式系統(tǒng)安裝過程為例，基本流程為進(jìn)行測(cè)量放線，安裝脹栓，安裝連接件、龍骨，填充巖棉，粘貼密封條，安裝裝飾面層，補(bǔ)釘眼，勾板縫。整個(gè)過程沒有任何濕作業(yè)，工藝簡(jiǎn)單，工期短。
　　不得不提到的一點(diǎn)是，集大成系統(tǒng)的裝飾功能也非常強(qiáng)大。北京門窗發(fā)展有限公司在山西的配套生產(chǎn)基地生產(chǎn)的具有不同裝飾效果的裝飾面板，讓這一體系的應(yīng)用滿足了建筑師的個(gè)性化設(shè)計(jì)及用戶的各種裝飾效果需求。
　　集大成的市場(chǎng)空間
　　今年1月，北京推出《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，在全國要求實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能75的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這一地方標(biāo)準(zhǔn)從今年4月1日起強(qiáng)制執(zhí)行。這也就意味著，新建建筑必須實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)才能通過驗(yàn)收。這對(duì)于從設(shè)計(jì)之初就注重綠色節(jié)能的集大成系統(tǒng)來說，是一個(gè)利好消息。
　　與此同時(shí)，沈執(zhí)丹還透露，在住建部不久出臺(tái)的新的建筑防火規(guī)范中，可能對(duì)外墻保溫材料的防火級(jí)別提出更嚴(yán)格的要求，比如50米以上的高層建筑的外墻保溫材料的防火級(jí)別必須達(dá)到*。這一規(guī)范的出臺(tái)，將對(duì)*采用*不燃材料的集大成系統(tǒng)帶來積極的市場(chǎng)反饋。
　　在新的防火規(guī)范實(shí)施后，我覺得主要的影響因素不是價(jià)格。傳統(tǒng)外保溫系統(tǒng)在高層的施工難度大，并且完工后質(zhì)量很難保證。50毫米厚的水泥砂漿或其他*材料的板材掛在高層，不僅重而且不安全。想象一下，它如果掉下來，后果會(huì)多么可怕。所以說這方面存在很多隱患。沈執(zhí)丹如是說。
　　集大成系統(tǒng)既適用于新建建筑，也適用于既有建筑的節(jié)能改造。尤其是對(duì)于既有建筑而言，這套四位一體的外墻保溫系統(tǒng)在綜合成本和施工難度上，相對(duì)其他的外保溫系統(tǒng)，擁有較為明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
　　從工程項(xiàng)目方的角度來看，選擇何種外墻保溫系統(tǒng)，一般取決于兩個(gè)因素，即政策和價(jià)格。毫無疑問，工程項(xiàng)目的建設(shè)必須符合國家或地方的政策規(guī)范，方可通過驗(yàn)收。在此前提下，價(jià)格越低越好。對(duì)比目前較常用的兩類外墻保溫系統(tǒng)，集大成系統(tǒng)的綜合性價(jià)比很高。在滿足北京地區(qū)75節(jié)能目標(biāo)的前提下，相較于EPS系統(tǒng)，集大成系統(tǒng)雖然綜合造價(jià)略高，但其在工法實(shí)施上的難度要小得多，比如其就不存在厚抹灰問題。
　　從防火角度來看，集大成系統(tǒng)也無需C類防火窗、防火隔離帶等工程附加措施；與發(fā)泡水泥系統(tǒng)相比具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，且工法更為簡(jiǎn)單可靠，外裝飾效果更加多樣化。除此之外，工期較短、受氣候影響小，都讓集大成系統(tǒng)的綜合成本更具優(yōu)勢(shì)。
　　集大成系統(tǒng)的絕大部分工作都在工廠完成。比如，龍骨、連接件、固定件等零部件是在工廠加工好的，巖棉要用的規(guī)格尺寸也是在工廠里完成的，裝飾面板是按要求在配套工廠生產(chǎn)的。這樣，該系統(tǒng)到現(xiàn)場(chǎng)就剩下相對(duì)較為簡(jiǎn)單的安裝過程了。這是一個(gè)工業(yè)化程度很高的產(chǎn)品體系，和HQL體系的產(chǎn)業(yè)化思路一脈相承。
　　目前，北京門窗發(fā)展有限公司已經(jīng)建成了擁有11條生產(chǎn)線的集大成系統(tǒng)生產(chǎn)基地，年產(chǎn)能達(dá)到300萬平方米。
　　集大成者，金聲而玉振。這是孟子夸贊孔子全面而深厚的音樂修為的一句古語。在沈執(zhí)丹和所有的集大成系統(tǒng)的參與者心中，早日實(shí)現(xiàn)防火保溫裝飾節(jié)能一體化，就是他們追求的zui美樂章。
　　北京門窗發(fā)展有限公司是集大成干掛式防火保溫裝飾系統(tǒng)的主研單位。本公司成立于1958年，至今已有50余年的門窗、幕墻生產(chǎn)歷史，積累了豐富的門窗和幕墻的生產(chǎn)、施工、安裝經(jīng)驗(yàn)，具備年產(chǎn)量50萬平方米建筑節(jié)能門窗和幕墻的生產(chǎn)、安裝能力。該公司主要產(chǎn)品包括節(jié)能保溫木、塑、斷橋鋁合金、鋁木復(fù)合等各類門窗和各類幕墻，是集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制作、安裝、服務(wù)于一體的現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)。50年來，該公司以技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品創(chuàng)新為生存理念，在門窗、幕墻的研發(fā)和引進(jìn)中創(chuàng)造了多項(xiàng)全國*。曾榮獲全國科學(xué)大會(huì)重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)是目前為止門窗、幕墻界的zui高獎(jiǎng)。近年又主持、參與研發(fā)了鋼塑共擠門窗、羅寶外墻保溫裝飾系統(tǒng)等應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品。
　　2010年，中國建筑科學(xué)研究院所屬的中國建筑技術(shù)集團(tuán)與北京門窗發(fā)展有限公司在北京通州共同建立了低碳建筑研發(fā)生產(chǎn)基地。近兩年來，北京門窗發(fā)展有限公司在中技集團(tuán)輕鋼輕混凝土結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)上，研發(fā)了HQL部品裝配式建造體系，進(jìn)而開發(fā)研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集大成干掛式防火保溫裝飾系統(tǒng)。
　　HQL體系
　　HQL體系是一種由薄壁冷軋的輕鋼構(gòu)架和輕質(zhì)混凝土現(xiàn)澆墻體所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。這套體系是由中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的一項(xiàng)*、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。這套體系的性在于，它采用實(shí)心墻，不同于輕鋼體系運(yùn)用的是輕質(zhì)保溫材料，墻體是空的；它用的是現(xiàn)澆輕質(zhì)混凝土，不同于傳統(tǒng)鋼筋混凝土體系運(yùn)用的是強(qiáng)度較高的混凝土。
　　2010年7月，中國建筑科學(xué)研究院和北京門窗發(fā)展有限公司達(dá)成合作意向。同年12月28日，中國建筑科學(xué)研究院直屬企業(yè)中國建筑技術(shù)集團(tuán)與北京門窗發(fā)展有限公司合作成立的低碳建筑生產(chǎn)基地正式落成。中國建筑技術(shù)集團(tuán)負(fù)責(zé)該體系軟件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)、規(guī)范編制等，北京門窗發(fā)展有限公司負(fù)責(zé)體系核心產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。至此，一套以HQL體系為核心技術(shù)體系的完備科研產(chǎn)業(yè)化架構(gòu)搭建完成。
　　HQL建造體系采用了*的墻體技術(shù)，主張大量采用當(dāng)?shù)夭牧?，其墻體既不是由黏土磚或者水泥砌塊構(gòu)成，也不是由加氣混凝土或者鋼筋混凝土構(gòu)成，而大部分是由當(dāng)?shù)氐膹U棄物構(gòu)成，比如工業(yè)廢棄物，少量是由水泥和石膏構(gòu)成。在沒有廢棄物的情況下，以當(dāng)?shù)赝寥罏橹?，不需要燒結(jié)。因此，它不僅可以有效降低成本，也體現(xiàn)出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式。
　　我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)浪潮洶涌，城鎮(zhèn)化已上升為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。據(jù)了解，目前有兩類HQL建造體系產(chǎn)品可在中國城鎮(zhèn)化建設(shè)中大有作為。一類是低層輕鋼輕混凝土建筑，適用于新農(nóng)村建設(shè)；一類是中高層輕鋼加重鋼加輕混凝土建筑，可用于保障房建設(shè)。
　　HQL建造體系不僅在國內(nèi)受到歡迎，而且在中東的阿富汗、沙特，非洲的坦桑尼亞、肯尼亞、尼日利亞，南美洲的巴西、委內(nèi)瑞拉等住房需求量很大的發(fā)展中國家也很受歡迎。