建筑行业在降低资源消耗和温室气体排放方面仍有巨大潜力，尤其是在建筑拆除阶段产生的大量建筑废弃物上。对于使用寿命仅有十至二十年的临时或短期建筑，这一问题尤为突出，对环境造成的压力更大。

在“可重复使用砖墙”项目中，格拉茨工业大学（TU Graz）的研究团队与奥地利最大砖块生产商 Wienerberger 合作，提出了一种将建筑材料寿命与建筑本身寿命“解耦”的新思路。

可逆接缝的预制砖墙

该方案的核心是工业化预制的砖墙构件。这些构件不再采用传统的砂浆永久粘结，而是使用可逆接缝技术，使得墙体在建筑拆除后可以被完整拆下，并在其他地点多次重复使用。

项目负责人、格拉茨工业大学建筑物理、服务与建筑研究所的 Hans Hafellner 表示：“砖块本身是一种性能优良的建筑材料，但其生产过程消耗大量资源。如果在建筑寿命结束后能以非破坏性的方式拆除砖墙并在别处再次使用，将带来巨大的环境和经济优势。”

他补充道：“我们目前的研究结果表明，通过创新的接缝设计，在第二个使用阶段通过重复利用可以显著减少整体排放。若从三个完整生命周期来考量，与传统砌筑方式相比，二氧化碳排放量可降低约 60%。”

满足结构与性能要求的设计

要实现砖墙的可拆卸与重复使用，同时又满足建筑在公差控制、结构力学、气密性、保温性能和整体稳定性等方面的要求，是该项目面临的关键挑战之一。

在构造上，墙体砖块厚度为 44 厘米，砖块内部填充绝缘棉，以确保足够的隔热性能。砖墙在工厂内预制并预先抹灰，从而减少现场施工工序和时间。

在结构稳定性方面，研究团队提出了两种方案：

• 一种是通过足够沉重的屋顶结构来提供必要的压重和稳定；
• 另一种是利用贯穿砖块的预应力螺纹杆来保证墙体的整体稳定性。

这些设计与可逆接缝技术相结合，使得墙体既能满足常规建筑的性能要求，又能在需要时被拆解和转移。

（图示：实验室中对泄漏与气密性进行检测；带有可重复使用砖墙的建筑初步施工；拆除后在新地点重建的建筑，墙体状态良好。图片来源：IBPSC - TU Graz）

示范建筑的拆卸与重建验证

为验证系统的可行性，团队建造了一座示范建筑，对所开发的接缝和墙体结构进行实际测试。结果显示，这些构件不仅在初次建造时满足所有技术要求，在拆卸并运至新地点重新搭建后，建筑仍能正常使用。

为了评估建筑在十至二十年使用期内的长期适用性，研究人员采用了模态分析方法。通过对预制砖墙施加振动激励，首先测定其在“健康状态”下的固有频率。若在使用过程中固有频率发生变化，就可以在不破坏墙体的前提下，对其承载能力和结构状况进行判断。

格拉茨工业大学结构设计研究所项目主管 Andreas Trummer 表示：“示范建筑在真实尺度下的成功建造、拆卸和再次组装，证明了这一系统在实际应用条件下的技术可行性和可靠性。”

他指出：“从最终效果来看，这一解决方案不仅让建筑使用者受益，因为建筑在寿命结束时仍具有较高的残值，同时也为环境保护作出了贡献。”

除建筑物理、服务与建筑研究所和结构设计研究所外，格拉茨工业大学结构工程实验室也参与了本项目的研究与测试工作，与工业合作伙伴 Wienerberger 一同推动可重复使用砖墙技术向实际应用迈进。