1，2 华蓝设计（集团）有限公司
摘要：论文详细辨析了增量成本和增量效益的范围和构成要素，明确增量成本由间接增量成本和技术增量成本构成。根据工程实践和相关理论引入外围护结构及装饰面一体化设计中，在此基础上论文创新性的提出增量效益与实现效果相结合的绿色建筑外墙装配一体化，探讨建筑外墙在节能增量成本范畴内实现围护结构绿色营建。
关键词：增量成本；建筑外墙；营建设计
随着《绿色建筑评价标准》GB/T 50378 颁布实施，绿色建筑技术领域新技术、新产品、新应用层出不穷，尤其《GB/T 50378-2019》的发布取消设计评价同时，引入全装修的概念设定绿色建筑基本级，并以运行评价即能耗实效作为评价绿色建筑星级的唯一标准。绿色建筑的落地性变得越来越强。这其中，增量成本一直是绿色建筑投资无法回避的话题，也无疑是影响投资决策的重要因素。一般来说，绿色建筑的增量成本包括硬性成本和软性成本两个方面。硬性成本即指设备、材料等有形资产的购置投入，而软性成本则包括建筑设计、咨询、法律、认证等费用。过往受美国LEED体系的影响，对不同星级绿色建筑增量成本范围产生一定的误解认知，包括《GB/T 50378-2014》中具体技术及执行过程的误解，以为绿色建筑一定是高成本建筑。实际上，绿色建筑增量成本的高低与申报的星级、地域经济情况、技术应用成熟度密切相关1，通过科学设计技术路线，可以使绿色建筑增量成本趋于合理2。
一、绿色建筑增量成本可持续降低
根据对国内绿色标识项目的相关统计，绿色建筑的增量成本自2011年以来基本呈现出持续下降趋势3。2014年住宅建筑增量成本与其历史峰值相比较已经下降31% - 38%，而公共建筑增量成本的降幅区间更大，达到48% - 64%（《世邦魏理仕2017年发布《中国绿色建筑新纪元》报告）。随着近年来绿色技术、产品、施工工艺的不断涌现、成熟和应用普及，以及发展商在专业团队和咨询方的协助下选用更为合理绿色方案，绿色建筑增量成本的降低实属意料之中。在市场需求和政府措施持续地共同推动下，未来绿色建筑投资有望真正成为“惠而不费”的明智选择。
1.1建安工程成本中节能占比
事实上，绿色建筑增量成本核算的基本原则一定是建立在该费用是为了建造绿色建筑或申报绿色建筑而额外增加的支出。对原本建设方案中已考虑的技术手段或是建筑设计中执行的节能设计条款，即使对申报绿色建筑有利，也不应将其计算在内4。
1.1.1 节能标准越来越高
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图1 不同地区不同采暖期居住建筑耗热量指标
资料来源：王立雄 党睿编著．建筑节能[M]．北京：机械工业出版社．2015.8
如图1比较分析国内不同地区不同时期采暖期居住建筑耗热量指标，1980~1981年，根据各地区住宅（4个单元6层楼，体形系数为0.3左右建筑物），经过统计分析线性处理后的耗热量指标定义为基准水准，此时认为能耗指标为100%。1986年，在基准水准上降低30%确定的耗热性指标定义为30%节能标准。1995年，在30%节能标准上继续降低30%的能耗，即30%+70%*30%≈50%，此时定义为50节能标准。
65节能标准上即在95年50%节能标准上，继续降低30%的能耗，即50%+50%*30%=65%。
75节能标准即在65节能上，继续降低30%的能耗，即65%+35%*30%≈75%。
广西2020年前后开始试行居住建筑、公共建筑65节能标准，北京及河北全域早在2015年已开始施行75标准，2020年前后北京住宅建筑开始施行85标准。即节能标准在75节能上，继续降低30%的能耗，即75%+25%*30%=82.5%。85节能标准考虑到达到90%的节能标准即到超低能耗建筑，未来极其可能75节能后即时超低能耗节能标准。
1.1.2 建安成本中绿色成本占比
事实上，绿色建筑并非如想象中的那样代价高昂，投资者过高估计绿色建筑增量成本的情况不是个案。世界绿色建筑协会的一项研究5指出，大部分通过认证的绿色建筑新增成本低于4%。“各国各级别绿色建筑的实际成本增幅区间为（-0.4%）-12.5%，低于0.9% - 29%的估计成本增幅”。国内的统计数据显示，2014年，中国绿标一星级至三星级的公共建筑增量成本分别是21元/平方米、102元/平方米和161元/平方米，住宅建筑相应星级的增量成本则为23元/平方米、66元/平方米和121元/平方米。如表 1。这些增量成本的产生主要与室外铺装、围护结构优化、可再生能源利用、蓄冷蓄热技术、非传统水源利用、室内环境控制、智能化系统等七个方面有关。
表 1 绿建技术技术增量成本经验值表
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资料来源：根据华蓝设计（集团）有限公司咨询所2020年相关数据绘制
绿色并非昂贵的代名词，专业的咨询顾问/团队较早期介入对于控制绿色建筑成本非常重要。从世邦魏理仕2017年发布的《中国绿色建筑新纪元》报告，以及综合世邦魏理仕资产管理部为国内客户提供的物业可持续发展服务的实际案例来看，就新建建筑而言，如果项目按照国家绿标设计，且绿色建筑顾问小组在建筑规划设计初期便介入方案，那么该建筑达到LEED金级认证几乎不需要额外的硬件成本投入。如项目目标达到LEED铂金级认证，则会需要一定的硬件增量成本，但增量成本占原成本比重也仅约2%，并不需要很长的时间就能通过技术升级所带来的运营开支削减来将其消化吸收。因此，在绿标由政府推动而被越来越多的国内新建项目采用绿建新技术营建而享受国家补贴所的当下，争取《GB50378-2019》运行评星的商业可行性无疑变得极具吸引力。
目前绿色成本的高企，一部分因素归于尚未成熟的国内绿色建筑市场存在绿色技术低效堆砌、重硬件而轻软件的现象，比如，为进行绿色节能改造项目采用光伏发电等新能源技术，但实际上通过更换更节能的LED灯或者及时关闭不使用的设备等成本较低的措施，或许已经可以实现较为理想的能耗节省。按照国家统计局公布的每平方米2，643元16的2013年全国房屋竣工造价均值来进行简单测算，绿色建筑评价标识项目的成本增幅在0.8%-6.1%之间；考虑到经济发达省份的绿色建筑的发展程度更高，实际的成本增幅应该略低于该测算值。
表 2 夏热冬冷地区某小高层住宅（13F）
与高层住宅32F项目绿建增量成本对比
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资料来源：根据材料自绘
如表 2，为2016年桂林某项目11F住宅及32F住宅地上11层项目绿建增量成本对比，建安成本仍是工程中大比例项目57%及54%，而外墙装饰及保温工程，分别占8%及10%，相对来说即便不做绿色申报只做常规节能甚至常规节能都不做，单方成本也不可能产生很大的改变，甚至通过一体化或被动性节能技术，可以实现绿色建筑及非绿色建筑成本持平。
表 3 天津中新生态城多层住宅（三星）绿建技术具体成本表
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资料来源：根据材料自绘
从世邦魏理仕资产管理部为国内客户提供的物业可持续发展服务的实际案例来看也能够得出相似的结论。——就新建建筑而言，如果项目按照国家绿标设计，且绿色建筑顾问小组在建筑规划设计初期便介入方案，那么该建筑达到LEED金级认证几乎不需要额外的硬件成本投入。如项目目标达到LEED铂金级认证，则会需要一定的硬件增量成本，但增量成本占原成本比重也仅约2%，并不需要很长的时间就能通过技术升级所带来的运营开支削减来将其消化吸收。因此，在绿标由政府推动而被越来越多的国内新建项目所采用的当下，LEED认证的商业可行性无疑变得极具吸引力。根据目前我国绿色建筑评审规则，绿色建筑申报涉及增量成本主要是技术增量成本、委托咨询成本以及申报评审费三类6，其中后两项成本较为固定，
而技术增量成本尤其不同技术选型对项目的增量成本乃至项目的整体成本影响巨大。如对比表 3~表6，在三星建筑中外墙保温系统148元/平，占1063建安成本/平整体比例约合13.9%，合理的选用绿色建筑增量成本技术可以有效控制绿色建筑成本的提升。
表 4 天津中新生态城 多层外围护结构成本-CF
天津75%节能标准（洋房）对比表（III-I表）
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资料来源：根据材料自绘
表5 天津中新生态城 多层外围护结构成本-CF
天津75%节能标准（洋房）对比表（III-II表）
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资料来源：根据材料自绘
表6 天津中新生态城 多层外围护结构成本-CF
天津75%节能标准（洋房）对比表（III-III表）
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资料来源：根据材料自绘
1.2 绿色增量成本技术控制
从能耗角度考虑，建筑不是建筑材料毫无生机的简单堆砌，更像一个性质各异、有反应能力的、动态的有机系统，绿色建筑的目标，帮助欠缺绿色投资经验的发展商避免过度堆砌绿色技术和设备而陷入成本高企甚至事倍功半的局面。
根据目前我国绿色建筑评审规则，绿色建筑申报涉及增量成本主要是技术增量成本、委托咨询成本以及申报评审费三类7，其中后两项成本较为固定，而技术增量成本尤其不同技术选型对项目的增量成本乃至项目的整体成本影响巨大。（如表7）
表7 增量成本分类及技术措施
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增量成本技术
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定义
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实践技术
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负增量成本技术
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不仅不会增加建筑成本，反而能够降低建筑成本的技术。如使用本地建材、本地植物、建筑结构优化、人均用地面积控制等；
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零增量成本技术
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在规划、设计阶段进行方案优化，采取措施引入被动节能技术，随着市政配套设施完善，一些常规技术也成为零增量成本技术；
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低增量成本技术
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指在经济、技术合理的前提下，采取投资回收期短、效益明显的技术；
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Eg.围护结构保温隔热、太阳能热水技术等绿色技术措施。
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高增量成本技术
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指投资回收期长，需要投入成本较大的技术，
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Eg.太阳能光伏、带自动控制装置的可调节外遮阳、屋顶绿化等
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资料来源：根据材料自绘
绿色建筑的增量成本受到项目理念、拟达到的标准因素的影响，包括人类活动、自然环境等，各类因素都会对内部能量消耗和项目成本产生较大的影响：
1）开发商对保温材料缺乏系统的了解，众多被材料厂家牵着鼻子走，而好多的厂家出自小作坊，材料的质量难以控制；
2）建筑材料的保温与防火矛盾已非一日之久，在面对高节能标准、严防火要求的情况下，不燃材料少之又少，保温行业乱象一片；
3）低价中标、层层分包，保温行业乱象重生，劣币驱逐良币现象严重；
4）新技术新保温材料缺乏系统研究，保温很好，保温系统未必好，新材料技术缺乏长时间的工程检验，在这种条件下就要大规模应用，很容易出现问题。
而单纯技术层面探讨绿色建筑技术配置理念一般包括领先型、实效型和达标型趋向。领先型是在项目中率先使用新的技术和新方法，追求同类项目中的领先优势；实效型是在保证各项技术措施的长期有效性的基础上，注重项目的长期良好运营效果；达标型是只需满足最低标准即可。不同建筑被动选择的技术思维与参考标准不同，相应达标规则和要求也不同，如此其呈现的增量成本必然存在区别。与节能相结合，为避免后阶段节能成效失控，在设计及设计前阶段，有必要对建筑外立面部分指标予以控制。
1.3.1 外立面率
“外立面率”，也称为“墙地比”，百度百科解释为“外立面率指扣除门窗洞后外立面装饰面积与地上计容面积比率”。如表8，一般情况下，建筑的外立面率越高，其成本越高，楼盘的档次也越高。
表8 外立面率控制经验表
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序
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项目类型
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外立面率
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备注
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1
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1.15~1.25
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高层住宅
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2
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1.2~1.3
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高层住宅
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3
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1.25~1.4
|
高层住宅
|
|
4
|
|
1.4~1.5
|
多层为主
|
资料来源：根据资料自绘
外立面率这个指标在于控制外立面装饰成本；线条和凹凸越多越复杂，外立面率越高，越费人工和模板，用的装饰材料也多，成本越高。建筑形态不同则外立面造价及结构体系不同，结构体系影响外立面指标和外立面消耗的模板，而建筑风格不同对外饰面的标准与造价亦有影响。因而，控制外立面率、外墙面保温层与外装饰面的造价及施工模板的损耗、措施费的增加，是减少成本的重要举措。
1.3.2 体型系数
在达到同等节能效果的情况下，体形系数越高，相应的带来更高的节能成本；在相同的外围护结构设计条件下，体形系数越大，能耗越高，节能率降低，节能成本增量增大8。2010年后，继保利、中海、万科、绿城住宅建筑形体趋于简洁，建筑平面减少进退变化，住宅立面呈现办公化趋势，建筑平面凸凹、平面转折小的建筑，住宅体形系数小，体形系数越小，其单平米建筑上的能耗损失越小，节能越好。同时减少住宅立面线条复杂程度，促成全现浇混凝土外墙的技术应用。
二.被动式建筑增量成本技术
2.1 全现浇混凝土外墙
全现浇混凝土外墙的应用有利有弊，需要根据判断是否采用需要根据具体工期的紧张程度、成本是否可控、承包商的施工经验、立面线条复杂程度、减少使用面积对销售的影响以及住宅的层数等项目情况进行综合权衡。（如表9）
表9 传统砌筑外墙与全现浇混凝土外墙的优缺点
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传统砌筑外墙
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全现浇混凝土外墙
|
|
优点
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1）经济性好
2）刚度合适，自重小
3）施工工艺成熟
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1）铝模优势，一次成型；
2）节约工期，提高工效；
3）降低渗水、空鼓开裂风险
4）外立面美观、市场接受度提升
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缺点
|
1）渗水风险大
2）工期相对较长
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1）一定程度上成本增加
2）保温层厚度增加，减少室内使用面积
3）对图纸深化程度要求高
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资料来源：根据资料自绘
2.2.1 全现浇混凝土增量成本组成
1）用钢量增加
如表10测算结果，两种结构体系的梁板用钢量基本一致，考虑全外墙混凝土结构外围砌体墙采用构造混凝土墙，全外墙混凝土结构实际总体用钢量约提高5%-10%
表10 某30F住宅用钢增量成本对比分析表
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构件
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普通剪力墙
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全现浇混凝土外墙
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梁
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12.53
|
12.85
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板
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9.58
|
9.33
|
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柱、墙
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17.95
|
20.52
|
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合计
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40.06（100%）
|
42.70（106.6%）
|
资料来源：某30层住宅资料提取自汇
2）结构拉缝
结构拉缝是为了隔离剪力墙和混凝土构造墙墙（取代砌体外墙的），使结构刚度合理，减少地震时墙体开裂对主体结构的影响。
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图2 结构拉缝示意图
资料来源：自绘
结构拉缝分为竖向拉缝和水平拉缝，实施的主要材料为拉缝板，一般采用PVC材质，并在拉缝位置采取相匹配的构造措施。其工艺较为简单，普通200mm厚墙体所用拉缝板的价格约为20-30元/m。
3）荷载增加，基础造价增加
按照国家标准混凝土的容重是一立方混凝土在2350 kg/m3-2400 kg/m3，砌体根据材质不同，混凝土实心砖2300kg/m3；多孔砖1450 kg/m3；蒸压砂加气混凝土砌块850 kg/m3…..由于混凝土容重与砌体容重不同，因此而产生荷载的增加造成桩基础等配筋或数量的增加，进而增加成本。
2.2.2 全现浇混凝土外墙成本案例测算
案例项目位于广西贺州地区，总用地面积约37774㎡，总建筑面积约146210㎡，其中地上总建筑面积约108669㎡，地下建筑面积37541㎡，主要由4幢21-33层住宅，5幢3-7层多层住宅，2层配套用房以及幼儿园组成。项目开发进度极为紧张，工期紧迫，综合考虑经济性及工期影响，考虑是否做全现浇混凝土外墙。
表11 改为全现浇混凝土外墙工程经济性分析
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内容
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单位
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工程量差异
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综合单价
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单方造价差额
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备注
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砌体减少
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m3/m2
|
-0.021
|
510
|
-10.71
|
|
|
混凝土
|
m3/m2
|
0.023
|
680
|
15.64
|
|
|
模板
|
m2/m2
|
0.175
|
54
|
9.45
|
|
|
钢筋
|
kg/m2
|
2.64
|
6.4
|
16.896
|
|
|
结构拉缝增加
|
m/m2
|
0.345
|
25
|
8.625
|
|
|
保温增加
|
m2/m2
|
-
|
-
|
3.5
|
厚度加10mmEPS，工程量相同单价不同
|
|
桩基增加
|
元/m2
|
-
|
-
|
2.5
|
综合整栋考虑
|
|
外墙钢丝网
|
m2/m2
|
-0.72
|
8.5
|
-6.12
|
|
|
外墙抹灰
|
m2/m2
|
-0.595
|
35
|
-20.825
|
|
|
|
18.956
|
资料来源：自绘
经测算比选，改为全现浇砼墙预计增加土建成本15-20元/m2，但可以大幅度节省工期。
2.2 混凝土石材反打工艺
将建筑外墙用饰面石材在工厂事先打到混凝土里，形成一体的建筑预制构件（柱梁墙等），优点是石材位置精准，表面规整，附着牢固，最重要的是经过石材膨胀率、与混凝土的粘结强度、大气暴露、水浸等大量试验后，质量稳定的同时整体装配大大提高施工进度。
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图3 混凝土花岗岩反打角部工艺示意
资料来源：根据相关材料整理
作为混凝土的饰面石材的种类，花岗岩居多，也有砂岩和大理石，石灰岩等。但无论何种石材，都需要特殊注意避免那些潜在的裂纹，多年风化，易受冻害以及容易出锈斑的石材原料。
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图4 混凝土花岗岩反打工艺示意
资料来源：根据相关材料整理
石材背面预先处理目的有三：一是杜绝石材直接与混凝土接触表面而出现的泛碱白桦现象；二是吸收石材与混凝土因热膨胀率不同而发生的微小相对变位，三是预防没有锚固部分石材发生裂缝断裂时的掉落。（所用到的材料是树脂胶，硅砂以及防水密封胶）。完成后表面使用高压水枪冲洗（图4c）。
货场堆积以及工地现场搬入时，要充分注意保护措施，以防止石材表面发生磕碰损坏。
2.3 瓷砖反打工艺
随着工艺技术的进步，现在不仅会使用天然石材，还会使用瓷砖等材料来搭配预制混凝土构件；将建筑外墙用瓷砖在工厂事先打到混凝土里，形成一体的建筑预制构件（柱梁墙等），表面平整、附着牢固，省时省工。
预置时，使用背面有榫槽的成帘排列好的小面积瓷砖，砖缝间自带隔离胶条，方便于预制厂家在钢板平台面上铺设。胶条的作用除了保持缝隙规整，也可以阻断水泥砂浆渗到瓷砖表面。背面可以大大增强混凝土与瓷砖的结合强度。如图5，边模与瓷砖缝隙以及砖缝间可以事先涂抹少量砂浆，以避免混凝土浇筑时充填不密而影响缝隙美观。
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图5 混凝土反打工艺示意
资料来源：根据相关材料整理
如图6a，新品成型过程中需通过打诊器对瓷砖全数敲击检验，如发现有空音则应替换问题瓷砖。浇筑混凝土并养生脱模后，将表面瓷砖保护纸及隔离胶条清除后清洁表面即完成瓷砖反打步骤，可根据实际现场情况做好成品保护，以防磕角或破损。如图6b养护完成后出厂前，依规范需要使用仪器完成瓷砖抗拔试验，瓷砖抗拔强度要在0.6MPa以上。
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图6 混凝土瓷砖反打工艺示意
资料来源：根据相关材料整理
三、总结
绿色建筑是一门综合性复杂学科，涉及规划、建筑、结构、给排水、电气、暖通、景观、智能化等专业，同时绿色建筑并非高成本建筑，随着社会的发展和科学的进步，绿建技术应用手段也会越来越成熟，势必绿色建筑增量成本会逐渐减低。科学、客观的计算绿色建筑增量成本，引导开发企业正确认识绿色建筑，促进绿色建筑良性发展，合理选择设计绿色建筑技术路线，所采用技术措施做到经济、适用，星级定位综合考虑政策要求、项目特点、使用人群等因素，不盲目追求高星级，通过科学的技术、管理手段将增量成本控制在合理范围内，是全社会面对可持续发展对从业人员提出的要求。
通过科学的选择设计技术路线，绿色建筑增量成本终将合理。
参考文献：
[1]王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
[2]刘睿编著．绿色建筑管理[M]．北京：中国电力出版社．2013.10
[3]王立雄 党睿编著．建筑节能[M]．北京：机械工业出版社．2015.8
注释：
①王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
②王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
③预制建筑网．增量成本逐年下降 绿色建筑发展呈五大趋势．http：//www.precast.com.cn/index.php/news_detail-id-4268.html
④王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
⑤世邦魏理仕2017年发布《中国绿色建筑新纪元》报告
⑥王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
⑦王少锋．走出“绿色建筑增量成本”计算的误区[J]．土木建筑工程信息技术，2018（3）
⑧庞艺飞 庞波 韦筝．浅论土地新政三条红线压力下装配式建筑以“空间换时间”的基因优势[J]．基层建设．2021（13）
通讯作者：
朱彤，教授级高级工程师，华蓝设计（集团）有限公司建四所所总建筑师，兼集团公司总建筑师，南宁市自然资源局入库专家。