新型节能环保材料在建筑中的应用范文

第一篇：新型节能环保材料在建筑中的应用范文

新型节能环保材料在建筑中的应用

【摘要】节能环保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循环再生利用等特征，集可持续发展、资源有效利用、环境保护、清洁生产等综合效益于一体,成为未来建筑材料发展的方向和趋势，符合人类的需求和时代发展的潮流。本文阐明了新型节能环保材料在建筑中的必要性，分析研究了新型节能环保材料在建筑中的应用。

【关键词】新型节能环保材料建筑应用

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。

一、新型节能环保材料在建筑中的必要性

1、室内污染的主要来源

室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害，主要污染物包括以下3 类：

（1）甲醛

甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手，是一种无色有刺激性气味的有毒化学品，被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下，装修完成后都要进行室内装饰和购买家具，由于装修和家具制造要使用大量人造板材，而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长，一般长达15 年，导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。

（2）苯及苯系物

苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等，被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在，比如各种油漆的添加剂和稀释剂，一些防水材料的添加剂中，在日常生活中，苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后，可出现中枢神经系统麻醉作用；可抑制人体造血功能，可导致胎儿的先天性缺陷等。

（3）氨

氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂；采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。

氨对人体会产生严重危害：

① 以气体形式吸入肺泡，与血红蛋白结合，破坏运氧功能；

② 氨具有碱性，对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用；

③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。

2.生态环保型建筑成为国内发展主流

近年来，随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导，环保型消费形式逐步占据主流，住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产，减少对天然资源和能源的使用，大量使用无公害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料，是住宅建筑发展的必然趋势。

发达国家相继根据各自的特点，在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。

而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度，而且把环境问题与经济、社会的发展相结合，从根本上认识环境问题的重要性，对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。

二、新型节能环保材料在建筑中的应用

1、新型墙体材料

墙体材料在房屋建材中约占70％，是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向，因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求，与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性，大面积用在建筑上，对建筑的节能就造成很大的影响，就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的，墙体是外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主，保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下，我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖，优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系，实现墙体材料的可持续发展，促进人与自然的和谐发展。

2、保温隔热材料

墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大，我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快，是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的，建筑节能以发展新型节能建材为前提，必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合，才能真正发挥其作用。

3、防水密封材料

防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料，是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展，工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求，而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。

4、节能门窗和节能玻璃

目前我国市场主要的节能门窗有:PVC 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数，具有广阔的发展前景。除结构外，对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前，国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的，外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题，而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有:

（1）控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26―2010《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30％、35％、50％”。

（2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

（3）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

5、建筑垃圾的综合利用

近几年，我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源，对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层；对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。

6、其他节能建筑材料

太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破，在建筑中利用太阳能成了可能。

参考文献：

[1] 曲毅,仝艳时.浅谈外墙保温材料对建筑防火的影响[J].安全, 2008,(11).[2] 张彩凤,张炳传.建筑保温技术的发展趋势[J].安徽水利水电职业技术学院学报, 2007,(04).[3] 张浩.应大力推广外墙外保温技术[J].才智, 2008,(07).[4] 朱岩.谈新型建筑材料对建筑工程造价管理的影响――以墙体材料为例[J].才智, 2009,(14).[5] 于志勇,秦忠鹏.关于外墙保温技术及节能材料探讨[J].才智, 2011,(11).注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

第二篇：论文：节能环保材料在环保建筑中的应用

节能环保材料在环保建筑中的应用

时间:2010-03-06 15:51来源:未知 作者:秩名

能源土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础，是经济社会可持续发展的重要物质保障。我国人均能源资源相对贫乏，在建筑的建造和使用过程中对资源、能源的浪费问题突出，建筑的节能节地节水节材潜力很大，尤其在社会高速发展的今天，必然要推动建筑行业的迅猛发展，这也迫使建筑行业在有限的占地面积上去寻求最有效的节能方式，相应的节能。

1对节能环保材料的理解

1.1西方节能环保材料的发展状况

在西方，节能环保建筑的观念早已深入人心。一方面，针对环保节能方面的建筑构造技术和材料有了很大进步和发展；另一方面，经历了上百年工业化和城市化的西方人对质朴自然的生活环境的向往，促进了节能环保建筑理念的普及。举一个美国的例子。位于纽约时代广场4号的孔戴·纳斯特大厦(Conde Nast Building)运用了几乎所有的节能技术，是按照节能环保建筑标准建造的办公楼典范。这座大厦采用了一种采光性很好的特殊玻璃，可减少室内灯光照明，此外，这种玻璃在夏天能隔热、隔紫外线，冬天又能降低热量损失。大厦内安装了两个以天然气为燃料的电池，可提供400千瓦电力，满足夜间全部电量供应以及白天5％的电力需求；电池产生的热水部分可用于大楼供暖，部分作为日常热水供应。大厦外墙使用太阳能光伏发电板，也可提供15千瓦的电力。室内安装了动作状感应器，能自动控制人少区域，等等。由于采用了节能措施，这座大厦的能量损耗比周边办公楼降低了30％左右。

1.2我国节能环保材料的运用现状

长期以来，中国人已经习惯了以地大物博国家的国民自居，从一次性筷子的大批出口到数以千计的非法小煤矿的开发，如何让更多中国企业家树立节能意识、让国民树立节能环保已成为亟待解决的问题。

就国内经济发展较快的上海而言，2003年上海真正的节能环保建筑还是凤毛麟角，多数人习惯了冬冷夏热，对绿色节能建筑并没有多少清晰概念。

如今，伴随着政府的强势支持和推动，上海的节能环保建筑渐渐多起来，一些新项目，如绿洲仕格维花园酒店、张江科文交流中心、浦江智谷招商服务大厦、安亭新镇、青浦别墅、崇明东滩生态农场、金山工业园区和另一个崇明生态农场，以及普陀区的旧房改造项目等，都将达到比上海普通建筑环保节能75％的标准。这个数字意味着什么？首先，它意味着住在这些建筑里会感觉更加舒适，冬天不冷，夏天不热。由于屋顶涂了节能涂料(称为戴帽)、门窗采用中空玻璃、外墙体使用厚板(称为穿衣)，因此其隔热性、保温性良好，在天气极端闷热或寒冷时，效果尤其明显。其次，它意味着住户可以大大节省电费。据有关部门测算，在同等面积和住户用电习惯的条件下，节能建筑约能减少30％左右的电费开支。而目前，选用节能材料对于开发商而言，每平方米大约只需要多增加80－100元。事实上，从目前全国发展绿色节能环保建筑的形势来看，各地政府酝酿已久。包括山东潍坊、安徽合肥等省市都在近期出台了全面推进建筑节能工作、大力发展环保节能型建筑的新规定。作为全国房地产市场一线城市，北京在推进绿色节能环保建筑方面的努力自然丝毫并不逊于其他省市。据了解，包括华远地产、润丰地产、沿海集团等品牌房地产企业都已经投身于绿色节能环保建筑的实践中。2节能环保材料在未来建筑领域中的趋势

在全球能源供应趋紧的形势下，节能已成为建筑业必须面对的另一个重要课题。中国企业的节能环保意识正日益趋于成熟。最近由世界联合国工业发展组织主办的，围绕“节能环保”进行的中国环渤海节能环保产业评选活动，引起了全球节能环保界对中国的广泛关注。其中新型建材生产企业尤其受关注。有关环保人士表示，这不仅仅是意味着中国环渤海企业的节能环保取得了阶段性实质成果，另外一方面，也是对中国其他地区企业的一种鞭策。

2.1居住环境环保意识的提高必将为节能环保材料提供广阔的市场

在全球能源供应趋紧的形势下，居住环境的节能设计成为建筑业必须面对的一个重要课题。目前建筑业对居住环境建造中节能环保材料的运用节主要体现在窗户和照明节电上。例如在玻璃窗的设计上，双层玻璃越来越普遍，双层玻璃一可防尘，二可防噪音，三可防暑避寒。一些室内设备更多地采用光电池作为能源；自动转向的遮阳伞、光电池自动遮帘等产品也十分引人注目，它们既能使室内采集到足够的光线，又能保持室内的热度，从而使传统楼房向建设智能化楼房迈出了一大步。新型节能装置还包括，照明系统广泛采用荧光灯、卤素灯、白炽灯等，均以获得室内节能与照明的最佳效果。此外，在屋顶安装可调节的采光系统，可将阳光通过反射的“管道”送往室内。如果在设计墙体、屋顶时，通盘考虑门窗、遮阳、热量采集、自然通风和太阳能发电、热水等的功能和需求，也可为楼房提供或节省能源。其实就环保建筑材料的实用性而言，关键还要有一个好的设计，能充分发挥材料的环保优势。所谓好的设计，不仅仅就外观而言，其实建筑设计中最重要的东西——大到总体规划层面，小到构造设计层面——很多都是隐形的。比方说一栋经过节能设计的房子，可能会有一个设计得很好的采暖和通风系统，也采用了保温性能很好的外墙和屋顶材料，门窗的隔热材料也采用了很好的品牌，其中每一个构造都务求做到精益求精，以保证其耐久性和质量。但这些东西大都是看不见的。在节能设计中，即使是一颗钉子的构造，都会对房子的整体保温性能产生很大影响，更不要说藏在外墙饰面下的保温砂浆层和天花板后面的新风系统了。

由此可见环保建筑材料的应用必将成为以后居民房屋住宅规划的一个卖点，而从我国现阶段的经济发展速度而言，环保建筑材料也必将得到商家们的青睐。

2.2节能环保材料在建筑领域中的应用已成为当今世界建筑行业的发展趋势

据介绍，欧洲目前正在掀起一场“建筑革命”，人们期待新一代的房屋不仅能确保能源自给自足，还能将剩余的能源输入电网。可见这是人们对当今建筑行业提出的一个新的要求，也是世界环保意识增强的一个表现。相应环保建筑材料的使用将会为整个建筑行业注入一股新鲜血液，它不仅解决了人们异常关注的环境污染问题，也充分实现了资源的合理、重复利用，使整个建筑在设计和构造上更加趋于完美化、合理化，能够跟上时代步伐。

第三篇：谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用

谈新型节能环保材料在建筑工程中的应用

【摘要】随着我国建筑技术的不断深入发展，建筑节能的标准也在不断提高，在深入研究和推广应用先进节能技术的基础上，采用新型的节能环保材料，对推动我国在建筑领域内节能工作的进展，推广建筑节能保温材料及其结构体系在建筑工程中的应用具有重要意义。今后建筑业中新型节能环保材料具有强劲的发展优势，在建筑中节能环保材料的应用将更加广泛。本文探讨了新型节能环保材料在建筑工程中的应用。

【关键词】新型节能环保 建筑工程 应用

中图分类号：TE08文献标识码： A

前言

新型环保型节能建材，是人们提高生活质量的重要保证，随着人们生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也随之提高，更加注重环保、绿色建材和清洁生产。当国内正在研究节能材料的同时，国外已经将新型的节能建筑材料推广到全世界，并尽可能将节能率提到极限。建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，随着国家一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的出台，我国建设行业的节能工作不断深入，节能标准不断提高，引进开发许多新型的节能技术和材料，在住宅建筑中大力推广使用，但我国目前的建筑节能水平还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗是发达国家的3-5倍，分析研究新型建筑材料的节能保温及环保对建筑节能来讲势在必行，对我国经济的可持续发展有重要意义。

使用节能环保材料的意义

建材工业又是对天然资源和能源资源消耗以及大气污染最严重的行业，建筑材料是建筑业的物质基础。建材工业是对不可再生资源依存度非常高的行业。大部分建筑材料的原料来自不可再生的天然矿物原料，部分来自工业固体废弃物。就目前经济发展较快的地区而言，几年前真正的节能环保建筑还很少，多数人忍受着冬季湿冷、夏季闷热的恶劣环境。近几年，制定了一系列方案来实现建筑节能，其中就有一条是促进可再生资源建筑规模化应用，施行绿色建材和产品认证制度，积极推广绿色建材，来加强对建筑材料，特别是对室内装饰材料，使用环节的监督管理。

在建筑工程中应用节能环保材料的必然性

建筑行业不管是在大气污染，还是在天然资源与能源资源的损耗上，都属于非常严重的行业之一。在建筑工程项目建设中，材料作为其物质基础之一，很多建筑材料均属于不可再材料，且有部分材料都来自工业性的固体废弃物。近年来，随着社会经济发展速度的加快，信息技术水平的提高，城市进程的加快，建筑能耗所占比重也逐步上升，而这也使得建筑工程节能工作变为尤为重要。通过大量实践证明，要想达到建筑节能的目的，新型节能环保材料的开发与应用，为一种有效且合理的方式。

新型节能环保材料在建筑工程中的应用

新型墙体材料。新型墙体材料有活性炭墙体、加气混凝土砌块、陶粒砌块、小型混凝土空心砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等。这些新型墙体材料以粉煤灰、煤矸石、竹炭等主要原料。具有质轻、保温、无甲醛、无苯和无污染等特点。

混凝土空心砖。混凝土空心砖在非承重墙体施工中比较常见。此类砖取自水泥和砂石原料，然后按比例添加粉煤灰加水拌制而成。施工时不仅可以根据个性化需求变换不同规格的砖型，也能使用废渣和轻集料制作成轻质墙材，供框架填充墙外墙使用。混凝土空心砖采用多空布局，将空洞充分利用，提高墙体的保温性能和热阻，延长了空心砖的热流路线。节能外围护材料。建筑节能的65%主要由建筑围护结构体系承担。目前，大面积玻璃幕墙仍然是大型公共建筑外部围护结构体系的主导形式，应尽量选择采用透光率高、保温隔

热性强的玻璃材料，或者采用能够合理利用太阳能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋顶采用了大量的太阳能光电板，其整体面积约6700m2，占整个建筑屋顶采光面积的50%左右，总发电量达320kW。大面积玻璃采光屋顶的应用，可有效增加建筑室内白天的采光面积，通过利用自然光达到节能省电的效果；大面积太阳能光电板的应用，还可以发电供其它电气设备利用，是真正意义的建筑节能材料。当前，我国居民住宅的节能外围护材料使用不多，但也正朝着轻质保温复合材料的方向发展。

节能门窗和节能玻璃。目前我国市场主要的节能门窗有:PVC门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言,其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数，具有广阔的发展前景。除结构外，对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前，国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的，外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题，而没有好好的去考虑有关节能的问题。

新型保温隔热材料。近年来，国家鼓励发展建筑节能技术，新的《民用建筑节能设计标准》要求新设计的采暖居住建筑的保温性能要比1991年的建筑提高80%。新型保温隔热材料分为无机材料和有机材料，无机材料有不燃、使用温度宽、耐化学腐蚀性好等特点;有机材料有强度高、吸水率较低、不透水性好等优良特点。从目前保温隔热材料的发展看出，它们的的共同特点是轻质、疏松、呈多孔状或纤维状，以其内部不流动的空气来阻隔热传导。新型建筑材料的发展趋势

在全球能源供应紧张的总体情况下，居住环境的节能设计已成为建筑行业的一个必须面对的重要课题。对使用节能环保材料的住宅，环境建设主要体现在门窗和照明上，例如在设计窗口时，双层玻璃越来越普遍，第一能防尘，第二可以防止噪音，第三可防暑避寒。一些室内设备更多的是利用光伏电池来作为能量来源；自动转向的遮阳伞，光电池自动百叶窗和其他产品也都很吸引人。它们可以使室内收集到足够的光线，又能保持室内温度，使智能大厦的建设在传统建筑的基础上迈出了一大步。新的节能装置还包括照明系统，以及广泛应用的荧光灯、卤素灯、白炽灯，都能够达到室内节能照明的最佳效果。此外，照明系统安装在可调的屋顶，可以转换的路径，反射太阳光到室内。如果设计墙体、屋面、门窗时，需考虑遮阳、自然通风和太阳能集热的因素，满足电力，水和其他的功能和要求，也可以提供或节省能源。事实上，在实际的环保建筑材料方面，关键要有一个好的设计，这能充分发挥环保材料的优势。一个好的设计，不仅在外观上给人以视觉上的冲击，还能在建筑设计的整体规划中得到体现，甚至小到结构设计水平。例如，设计节能的房子后，可能会有一个好的加热和通风系统，但也与外墙和屋面保温材料相适应，从而保温性能好。另外门窗也是用很好的品牌，每一个组织都做到精益求精，以确保其耐用性和质量。

结束语

近几年，我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源，对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层；对不可理垃圾则堆山造景加以利用。能源紧缺已经成为了阻碍社会发展的一大问题，建筑节能工作是国家保护环境，节约能源，实现可持续发展战略的重要组成部分。走可持续发展道路事关社会的长远发展，建设节约型社会，建筑节能势在必行。研究开发满足现代建筑所需高性能环保建筑材料是今后相当重要的工作。

参考文献：

[1]刘丽霞.申森.论节能环保材料在住宅类建筑中的应用价值与途径[J].才智.2010(11)

[2]李芳.无机保温材料在外墙保温中的作用[J].山西建筑，2012

[3]徐德才.单玉川.勘察设计招投标中存在的问题分析及建议[J].中国勘察设计，2006(2)

第四篇：环保材料在现代建筑中的应用

《环保材料在现代建筑中的应用》

姓名：杜世明 学号：200911003115 班级：土木091

——引言：人类社会的发展不可能脱离周围环境而孤立地进行。环境是社会发展的经常必要的条件之一,趁着加速或延缓社会发展进程的作用环境对社会发展所起的促进或阻延的作用体现了生产力不断提高和自然资源不断开发,社会与其周围环境的联系便日益加深。环境是人类生存发展的基础。也是开发利用的对象。

摘要：随着现代生活水平的提高，人们对周围环境要求又更上了一层楼，各种新型的环保的建筑材料越发受人亲赖，环保一词不仅只拘于一般的周围环境，也同时扩展到各个方面，譬如说环保在现代建筑中的重视就体现了这一说法:

下面我将主要通过各种建筑材料的案例式论术来进行：

一些新型环保材料及其简介： 瓷质抛光砖

它是国内外非常流行的新型装饰材料，具有坚硬耐磨、抗冻防污、耐酸碱、光亮华丽、经久如新的特点。表面经过磨光处理后会常规性地出现肉眼看不见的 1

微细孔。装饰效果可与花岗岩比美。其种类有无釉抛光砖、花岗岩抛光砖、幻彩抛光砖和渗花抛光砖四大系列上百个品种。

一、防滑、耐磨地板地砖

这种地板砖是在塑胶材料中掺入适量的金刚砂或其他硬质耐磨材料，经配料、混合、搅拌、挤塑、压延制成地板块或地砖。具有耐磨、防滑的良好性能，并兼有防水、防油、防酸碱的性能，卫生和装饰效果良好。制作者在国内申请了专利。

二、软石地板

其是以天然大理石粉及多种高分子材料合成的新一代高档建筑装饰材料。特点：它既有天然大理石的纹理，又有特殊的图案与性能，具有柔、轻、坚、防滑、防火阻燃、安装简单，是物美价廉的一种符合潮流的环保装饰材料。我国政府及有关部门，对推广使用绿色环保建材非常重视，由于软石地板具有节能无污染、可回收再利用的优点，被愈来愈多的专家消费者青睐，成为时下消费新时尚。

三、高科技、无毒、无污染、高强度木质材料

在欧洲流行一种高科技，无毒、无污染、高强度装饰板，现在国内已生产并走俏市场。这种装饰板表面呈枫木、榉木、柚木、樱桃木等丰富纹理饰面。

应用： 可制成能拆卸护墙板、强化地板、吊顶板、踢脚 板等木制品。不需要大面积施工，可节能木材和提高利用率。优点是工艺简单、加工制做快捷方便、安全卫生。

四、新型装饰材料－玻晶砖问世

一种能实现建材工业清洁生产的玻晶砖装饰材料在西北轻工业学院研制成功。其特点是：（1）以碎玻璃为原料，加入极少量其他配合料（粘土），低温烧成，二氧化碳废气的排放减少25％，达到清洁生产成本低于其他同类建材产品。（2）性能优异，与烧结法生产的微晶玻璃饰面板材性能相当，硬 度高、强度大，使用范围广，并可长期反复使用于不同的场合。（3）产品可回收循环利用，为我国碎玻璃的利用开辟了一条新途径。

五、水晶玻璃内墙砖

该砖集水晶、玻璃、瓷砖的主要特征于一身，既有水晶明快亮丽，又像玻璃晶莹剔透，更似瓷砖坚固耐久。其内在质量经强化处理而得。经有关部门测试证明，它的吸水率、耐冷热变化、耐磨损、耐腐蚀、抗折强度、规格尺寸等性能指标完全符合国家标准，而且达到了国际水平。该砖属美感产品，有白、粉、红、水蓝、浅驼色五大色系，又有深、中、浅不同色彩的变化。当辅以单花、腰带、单双园弧等配件装饰时，使室内呈现立体感和层次感，浑然一体，极富有艺术感染力。

六、赖特利海底化石地砖

该砖由法国赖特利总部原品引进，每块化石图案都出自法国名设计师并且是手工绘制，承袭16－18世纪欧洲古典建筑风范，匠心独具地展示出现代古典情怀，化石图案，片片珍贵。

赖特利海底化石地砖自然朴拙的风格及其绝然不同于一般建材的品位，深受各国高尚人士厚爱。在装饰艺术中应用十分广泛，从园艺路面到建筑物墙壁；从泳池、浴池、花池到饭店别墅；从现代公寓到高尚家居；从室内到户外等广泛领域尽显光彩。

其特点是（1）化石地砖是由天然火山岩和高强度树脂材料混合（比率为95/5），再经先进设备加工处理而制成。（2）强度高，其强度远远高于大理石，且无色差，耐腐蚀性、防滑性、放射性检测均属A级。使用范围不受限制，是环保绿色产品。（3）海底化石地砖可根据用户的不同需要，切割成不同规格、不同形状的异形板材，从而满足多种需要。（4）可根据用户要求，拼装成多种图案。

七、21世纪的绿色建材－微晶玻璃花岗岩装饰板

微晶玻璃花岗岩装饰板是目前际上开始流行的高级建筑装饰材料，较天然花岗岩石材更能进行灵活设计，而且装饰效果更佳。是21世纪的绿色建材，是内、外墙及地面的理想装饰材料。

微晶玻璃花岗岩是应用受控晶化新技术生产的新型装饰材料，其结构致密、高强、耐磨、耐蚀，在外观上纹理清晰、色彩鲜艳、无色差、不褪色。是天然花岗岩石材最理想的替代产品，与天然花岗岩比，具有以下优点。

（1）色泽 可根据要求生产各种色彩、色调和混合色的各种装饰材料，颜色有白、绿、灰、黄、红、蓝、黑等，而且装饰效果更佳。

（2）材质 微晶玻璃花岗岩装饰板的成分与天然花岗岩相同，均属硅酸盐质，在材料内部结构中，生长有硅灰石的主晶相，所以耐磨、耐蚀、强度上均优于天然花岗岩石材。（3）环保 天然花岗岩石材具有微量有害人体的放射性物质，而微晶玻璃花岗岩板材却无任何类型的放射性物质，符合环保要求，有益人体。

（4）规格 可生产各种厚度、尺寸的平板，弧形板。另外还可生产30多种混合色和多种规格异型微晶玻璃花岗岩装饰板。是机场、银行、地铁、宾馆、酒楼、别墅及居室的首选理想装饰材料。

八、火山岩立柱与板材

上海巴洛克制品，火山岩主柱与板材一切源于自然，以自然的风格，天然的创意赢得了众设计师和客房的欢迎，无论是柱还是板具有以下特点：

（1）所有饰件均由天然火山岩与高强度树脂材料混合（比率为95/5），再经先进的设备加工处理而制成。

（2）该材料具有极高的强度，强度远远高于天然大理石，无色差，经检测耐腐蚀、防滑性、放射性均属A级。使用范围不受限制，是游泳池、桑拿浴池、园林广场路面、别墅内外墙及地面等的最佳选择装饰材料－国际公认的绿色环保产品。

（3）火山岩装饰板的用途不但是建筑物内外墙及地面的装饰材料，而且可根据用户的不同需要切割成多种规格、不同形状的异形板材，从而可满足多方面多种部位的装饰需要。

（4）火山岩化石板的图案丰富多彩包罗万象，设计师可设计制作出各种各样的艺术美丽图案。

九、受欧美青睐的国产装饰瓷砖

我国生产的装饰瓷砖花色品种多、质量优良、生产工艺精湛、颜色上流、行浅色系列，如浅灰、浅粉、米黄、浅绿色等。美国不少客商对我国瓷砖非常感兴趣，美国市场所售瓷砖有一大部分是中国产品，不仅用于厨房和浴室，而且成为豪华住宅的常用装饰材料。其质量美观大方，经久耐用，发展前景看好。

十、防火木地板

法国威得胜公司推出的防火木地板，其内部为高密度木纤维，具有木材的温馨感和接近石材的特性。具有抗冲击、防断裂等特点。它的底层采用特殊树脂浸泡处理，防潮效果明显，不起鼓变形，表面是木纹和石纹的装饰层，上面再涂以高强度、耐磨损的合成树脂漆膜。不自然也不助燃，还具有抗污的特点。适用于家庭，办公室或商业设施等。

十一、高密度地板

英国市场上推出一种高密度组合式地板，它采用高科技纤维物质，由多层不同功能的物质经高温加工而成，再加上保护层、装饰层和聚脂喷涂层后，其表层坚固耐用，不易磨损，既富有原木的质感，又可配合图案拼装组成。

目前流行的环保装饰材料有：

1．环保地材：植草路面砖是各色多孔铺路产品中的一种，采用再生高密度聚乙烯制成。可减少暴雨径流，减少地表水污染，并能排走地面水。多用在公共设施中

2．环保墙材：新开发的一种加气混凝土砌砖，可用木工工具切割成型，用一层薄沙浆砌筑，表面用特殊拉毛浆粉面，具有阻热蓄能效果

3．环保墙饰：草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等产品，具有保湿、驱虫、保健等多种功能。防霉墙纸经过化学处理，排除了墙纸在空气

潮湿或室内外温差大时出现的发霉、发泡、滋生霉菌等现象，而且表面柔和，透气性好

4．环保管材：塑料金属复合管，是替代金属管材的高科技产品，其内外两层均为高密度聚乙烯材料，中间为铝，兼有塑料与金属的优良性能，而且不生锈，无污染

5．环保漆料：生物乳胶漆，除施工简便外还有多种颜色，能给家居带来缤纷色彩。涂刷后会散发阵阵清香，还可以重刷或用清洁剂进行处理，能抑制墙体内的霉菌

6．环保照明：这是一种以节约电能、保护环境为目的的照明系统。通过科学的照明设计，利用高效、安全、优质的照明电器产品，创造出一个舒适、经济、有益的照明环境

总结：由于建筑材料的使用直接与人们的日常生活相关,所以建筑材料的环保问题特别为广大消费者所重视.一幢完美的建筑不仅仅在外表上给人以视觉上的冲击,还要考虑到消费者的身心健康，室内的环境（装饰材料）应该尽量考虑用新型的环保的装饰材料。优美舒适的环境,使人们心情轻松、精神愉快,才有利于提高人体素质,有效地工作促进社会经济持续发展。当今，各种环保节能的的政策及措施都已成为我们耳熟能详的文明生活发展趋势，然而我们对其真正深入了解认识了吗？

参考文献——《建筑材料》

周平——《环保节能材料在室内设计中的应用》

第五篇：建筑环保节能材料

建筑环保节能材料——玻璃

摘要

建筑节能成为世界建筑界共同关注的问题。建筑外围护结构的热工性能直接 影响建筑能耗，玻璃幕墙是现代建筑较多采用的外围护结构之一，它不仅实现了 建筑外围护结构中墙体与门窗的合二为一，而且把建筑围护结构的使用功能与装 饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和装饰艺术性。而大面积玻璃幕墙在 提供良好采光的同时却又带来了采暖与制冷能耗高的隐患，它是建筑能耗的一个 薄弱环节。因此，研究玻璃幕墙的节能设计对建筑节能工作的开展有重要意义。突飞猛进的经济建设进一步促进了玻璃业的快速发展，浮法玻璃和玻璃加工企业如雨后春笋般崛起，建筑、汽车、家电、家具、装饰、艺术等各种玻璃玲琅满目层出不穷，而太阳能玻璃、低辐射玻璃、自洁玻璃、光电玻璃等新技术产品也开始占据市场和即将成为主流。其中，镀膜中空玻璃的出现，给现代建筑业开拓了一片新的天地。

镀膜玻璃

低辐射玻璃

太阳光控制玻璃

正文 1绪论

1.1建筑节能

（１）能源问题是当前世界各国普遍重视的问题，并己被列为人类面临的四大 生存问题之一。在全世界的能源消耗中，无论是发达国家还是发展中国家，建筑 能耗在总能耗中所占的比重都是很大的，约为２５％至４５％[1]。而且，建筑能耗属 于消费性能耗，相对于生产性能耗，消费性能耗除了保证正常消费需要的部分外，余者则是浪费。因此，在世界范围内能源问题日益紧迫、建筑能耗不断增长的今 天，世界各国又都将建筑节能工作列为节能工作中的重点。

（２）建筑用能的高低取决于建筑围护结构的保温隔热性能、建筑的密闭性等。尽管我国在墙体、屋面材料、门窗、楼板节能技术和产品的研发、生产、设计、建设等方面做了大量工作，国家对新型墙材的推广也出台了一系列的优惠政策，也取得一定成绩，然而，由于建筑围护结构的保温隔热性能不高、建筑的密闭性 差等因素，造成我国建筑能耗总量居高不下，与国外先进水平仍存在巨大差距，我国在建筑围护结构节能方面还有很大潜力。

1.2玻璃幕墙的应用及节能

（１）玻璃幕墙不仅实现了建筑外围护结构中墙体与门窗的合二为一，而且把 建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和装饰 艺术性。玻璃幕墙的这种良好特性，使它一经问世就得到人们的重视和青睐。我

国从上世纪 ８０ 年代初开始引入玻璃幕墙，经过２０ 多年的发展，玻璃幕墙在全国 各地的建筑，特别是在一些地区的标志性公共建筑中已经使用的相当多了。香港 的中环广场，上海的金茂大厦、锦江大厦，北京的西单国际大厦等都采用了大面 积的玻璃幕墙。据不完全统计，上海目前约有５层以上玻璃幕墙建筑1300多幢，幕墙总面积超过1000万平方米。我国每年有600多万平方米的幕墙投入使用，并 以１０％的速度继续增长[2]。而大面积玻璃幕墙在提供良好采光的同时却又带来了采 暖与制冷能耗高的隐患，这是建筑能耗的一个薄弱环节。因此，研究玻璃幕墙的 节能设计对建筑节能工作的开展有重要意义。

（２）高楼大厦需要建筑幕墙。[3]因为 a、建筑幕墙不同于填充墙，它具有以下 的特点：它是由面板和支承结构组成的完整的结构系统；它在自身平面内可以承 受较大的变形或者相对于主体结构可以有足够的位移能力；它是不分担主体结构

所受的荷载和作用的围护结构。幕墙通常由面板（玻璃、铝板、石板、陶瓷板等）和后面的支承结构（铝横梁立柱、钢结构、玻璃肋等）组成。这个外墙系统支承

在主体结构上，通常包封主体结构。由于面板之间有宽缝，面板与横梁立柱的连 接有活动能力，所以幕墙在平面内，可以承受1/100的大变形。幕墙如果采用螺栓、摇臂、弹簧机构与主体结构连接，则可以在两者之间产生大的相对位移，甚至当 主体结构侧移达到1/60时，幕墙也不会破坏。ｂ．抵抗地震灾害需要幕墙。1995年 日本阪神大地震、1999年台湾集集大地震，震中烈度都在11度以上，砌体填充墙、常规玻璃窗大量破坏，而幕墙，即使是玻璃幕墙，也很少有震害的报告，震后大 多保存完好。中国建筑科学研究院结构所进行过七个各种类型建筑幕墙的振动台 试验，结果表明：即使当台面输入加速度达到。0.9g（相当于10度大震），结构位 移达到1/60以上时，幕墙也没有损坏，保持良好性能。砌体填充墙在1/1000位移 时开裂，1/300位移时破坏，即使在小地震下也会产生破损，中震下会严重破坏。其原因是它在自身平面内变形能力很差，又被填充在主体结构内，不能有相对的 位移，被强迫一起振动，最终导致破坏。常规玻璃窗大体上也差不多。因此在地 震中震害非常严重。建筑幕墙的板围宽缝和特别的连接构造，使得它可以耐受到 1/100～1/60的大位移、大变形。类似于树叶相对于树枝、幕布相对于台口，无论 主体结构怎样摇晃，幕墙都可以安全无恙。高楼大厦耸入云霄，地震中强烈摆动，只有幕墙才能保证抗震安全，不会倒坍坠落，防止产生伤亡事故。d、幕墙节省结构 和基础的费用。建筑材料，如钢材、水泥都是高耗能、高造价的材料，节约材料，就是节约能耗，节约资源。玻璃幕墙的重量只相当于砖墙的1/10，混凝土墙板的 1/7；[3]铝板幕墙更轻：370㎜砖墙760㎏/㎡，200㎜空心砖墙250㎏/㎡，而玻 璃幕墙只有35～40㎏/㎡，铝板幕墙只有20～25㎏/㎡，一座150m高，外墙面为 20000㎡的高层建筑，采用幕墙可减轻墙体自重5000t～12000t。[3]这就大大减少了 主体结构的材料用量，也减轻了基础的荷载，节约了基础的造价。在上海、天津 等软弱地基上建造超高层建筑，这更起了决定性的作用。ｅ．存在的问题是可以解决 的。2005年７月１日起，《公共建筑节能设计标准》开始施行。铝板幕墙和石板幕 墙因为背面有保温层，完全可以满足标准的要求。玻璃幕墙只要合理进行设计，也是可以达到标准的要求的。Low-E中空玻璃幕墙的推广使用，就是一个有力的 措施。双层通风幕墙、真空玻璃幕墙的保温性能，已优于传统的墙体材料。节能 不节能，不在于是不是玻璃。选用合适的玻璃，采用合理的构造，就完全可以达 到节能的标准。建筑幕墙是结构安全的一个重要保障，合理设计、精心施工是我 们应有的态度。正如汽车虽然消耗能源、污染空气、造成车祸，但却不会有人因 此而拒绝使用；同样我们相信，建筑幕墙也会在扬长避短、兴利除弊、技术创新 中，得到更大的发展。

（３）由于相关政策的出台，节能和业主利益休戚相关，人们愈来愈重视外围 护结构的节能效益。目前中空玻璃以及中空镀膜玻璃等具有较高保温隔热性能的材料 逐渐取代了以往较常使用的普通白色玻璃。现在不断有开发项目主动与节能、生 态相挂钩，这表明节能领域将很快会成为众多开发商的最新 “必争之地”。采用新 材料和新技术以求 “节能”，势必会增加开发商的成本，但一旦业主们明白开发前 期先预支，后期就能收到回报，建筑的吸引力必将倍增，这对于建筑市场来说，无疑又是一醒目卖点。另外，伴随全民素质的提高，环保意识的增强，人们对自 己居住的环境将越来越关心，为整个人类的利益而 “节能”，也会成为每个居民的 共同意识。

2国内外幕墙玻璃的研究现状 2.1国外研究现状

70年代能源危机后，人们逐渐认识到玻璃幕墙在能源消耗方面的严重缺陷。西方工业化国家开始对增强玻璃幕墙的热工性能进行研究。对普通的玻璃幕墙结构，热工性能是通过材料来实现的。比如说玻璃，最开始是单层玻璃，然后出现

了单层镀膜玻璃，接着是中空玻璃和低辐射玻璃。以前的铝型材导热性大，保温 隔热不好，后来发展到在铝型材中内嵌隔热条，即隔热断桥铝型材，用来减缓热 传导。可以说，到目前为止，通过材料来提高建筑的隔热保温性能已经发展到极 限，余地已经不大。所以从结构，以及整个建筑的外围护系统中谋求功能性的飞 气

跃，便成了必由之路。80年代初，热通道幕墙、智能幕墙研制成功了。

热通道幕墙，也称为双层皮玻璃幕墙，是一种新型的节能幕墙，是幕墙技术 的新发展。最初具有对双层皮玻璃幕墙研究性质的是1930年勒．柯布西耶在巴黎救 世军旅馆中“mur neutralisant”的设想。后来由于缺乏资金，外层玻璃和制冷设备 都被取消了，结果引发了建筑内部的恶劣环境。柯布西耶的多层玻璃幕墙或许是 一次技术失败，但它指出了玻璃建筑将要面临的新挑战，同时也指明了未来建筑 概念发展的方向。随后，双层皮玻璃幕墙技术在实践中逐步成熟，同时也暴露出 一系列问题，继而引发了对双层皮玻璃幕墙的研究[7]。目前的智能玻璃幕墙建筑，技术上主要是通过双层玻璃幕墙来实现。虽然双层玻璃幕墙本身一次性建设投资 较大，但它一方面可以降低建筑能耗，保护生态环境；另一方面，由于建筑物所 需能耗降低，可以减少建筑设备的一次性投入，特别是大量节约建筑运营成本。欧洲能源成本高，环保意识强，双层玻璃幕墙已成为现代化大型生态办公建筑的 发展方向。

目前，国外已建成的双层皮玻璃幕墙较多。[8]如：1980年建成的美国纽约西 方化学中心采用“外侧双层中空玻璃，内侧为单层幕墙，1500㎜ 宽的热通道”，此通道内安装了活动百页，该百页可以通过感应光线进行 自动调节，通道热空气 在过热时可以从通道顶端排走。1986年建成的劳埃德大厦采用“外侧双层中空玻 璃，内侧为单层幕墙，75㎜宽的热通道，通道一层楼高，之间互不连通”，被处 理过的空气通过设在架空地板内的风道送入热通道，再从另一端排走，这样可以 带走通道内50%的热量。1997年在德国埃森建成RWE总部，可能是目前最精密 复杂的幕墙系统，通道内有活动百页。每个单元有独立的进、排风口，该风口是 一精巧的鱼嘴型装置，进入通道内的空气直接从室外引进，热通道为建筑物提供 部分新风。

据欧洲大量文献介绍，双层幕墙系统具有较大的节能潜力，它采用可循环使 用的材料，建造速度快，对运输及施工场地要求小，同时又可创造出极具时代感 的建筑风格，被公认为具有 “生态”意义的建造方式，近十余年来，在欧洲发达 国家得以广泛应用。据统计：仅在德国便己建成上百栋双层玻璃幕墙建筑。双层 玻璃幕墙可以为建筑提供一个温度缓冲层，其在冬季被动式利用太阳能方面的潜 力已经得到公认，欧洲已建成的实例也提供了足够的证据。

智能幕墙尚处在发展的初期，智能幕墙从广义上说，包括以下几部分：热通 道幕墙、通风系统、智能化控制系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统等． 它可以根据外界自然条件的变化 自动调节功能，高效地利用能源。目前，世界范 围内己建成的智能幕墙不多。1993年建成的德国杜伊斯堡的商业促进中心是应用 智能幕墙的典型例子，外侧为点式单层玻璃幕墙，内侧为单元式幕墙，200㎜宽 的热通道，通道有控制光线的可调节式百页。2.2国内研究现状

我国80年代开始生产有框玻璃幕墙，隐框玻璃幕墙是90年代开始国外厂家 在上海生产出单元式玻璃幕墙，继而国内自己能够生产单元式幕墙。每年以600万平方米的速度生产各种幕墙[2]，幕墙业的发展正由小到大，由不规范向比较规范的发展。但玻璃幕墙在能耗方面存在着许多问题。

普通单层玻璃幕墙，能耗约占整个建筑能耗的40%左右[2]。现阶段我国提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施是采用镀膜玻璃（包括Low-E玻璃、热反射玻璃）、中空玻璃及隔热断桥铝型材来降低结构传热系数，消除结构体系 “热桥”，降低空气渗透热损失，减少开启窗扇面积，提高密封性等。在大多数地区，采用单层的Low-E玻璃、热反射玻璃进行保温节能：在严寒地区保温要求很高的 建筑中，则采用中空玻璃和隔热断桥铝型材来实现节能。在热工性能方面比过去的门窗有所改善，但仍然存在能耗较大问题。

真空玻璃幕墙是一种节能的幕墙形式，在我国一些节能建筑上已经有采用。如北京天恒大厦，该项目坐落于北京市东城区东直门立交桥东北角，外立面使用 真空玻璃幕墙，整体外观形象豪华的建筑风格。真空玻璃幕墙具有节能、防结露、减少室内温差、隔音性能好、抗风压强等优势。天恒大厦是世界首座整栋真空玻

璃高节能甲级写字楼。[9]总建筑面积57238万平方米，地下４层，地上２层，大楼采用半隐框真空玻璃幕墙7000平方米，采用真空玻璃铝合金断热窗2500多平方米。采用真空组合中空的结构，经国家建筑工程质量检验中心检测，其传热系数K=1.2W/㎡·K。达到和超过国标保温窗最高级１０级标准。而一般中空玻璃Ｋ值＝3.4 W/㎡·K。大厦整体运用真空玻璃，单项成本仅提高10%～15%，由于真空玻璃在建筑节能上的优势，在投入使用后，预计年节电量280万度，节约中央空调电费260万元左右。由于节电，减少了发电燃煤而生产的污染，保护了环境。节约了后期成本，每年可节约20～30%的能耗。同时，真空玻璃这一环保节能材料的应用，营造了更加舒适的办公环境。又如清华大学超低能耗示范楼，[10]该楼 位于清华校园东区，总建筑面积为3000平方米，是我国第一座超低能耗示范楼，于2005年3月建成并对社会开放。该项目是北京市科委的“奥运科技专项”之一，同时是科技部“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台，也是 清华大学绿色建筑的科研基地，开放式实验室及高新技术产品的示范展台。在此 基础上，将开展各项与绿色建筑相关的科学研究，示范世界上各种先进的绿色建 筑技术，展示各种绿色建筑的相关产品并进行有关绿色建筑技术的培训和宜传工 作。在这些广泛应用高新技术的绿色节能产品中，真空玻璃尤为引人关注。立面 幕墙采用两种幕墙结构，西侧为热通道式玻璃幕墙，外层为点式单片玻璃幕墙，下部有进风口，上部有出风口，进、出风口都可开启和关闭，内层为中空玻璃开 启窗，内、外层之间有可调节角度的遮阳卷帘。东侧为双层窗结构，外层为中空 玻璃的推拉窗，内层为双层玻璃的平开窗，内、外层之间有太阳能集热器，外层 窗的外侧有可调节的水平百叶外遮阳。在示范楼三楼的南立面双层皮幕墙的内层是高性能中空玻璃幕墙，中间一片采用真空玻璃，真空玻璃之间的间隙只有0.1～0.2㎜，中间支撑物来承受大气的压力，清华大学超低能耗示范楼南立面高性能真空玻璃冬季晚上的耗热量比单片白玻璃减少了83%，比普通中空玻璃减少了70%，比离线低辐射膜中空玻璃减少了37%。而西立面高性能真空玻璃节能窗节能更明显，耗热量度比单片玻璃减少了85％，比普通中空玻璃减少了74％，比离线低辐射膜充氢气中空玻璃减少了43％。该窗的Ｋ值＜1.2W/㎡·K，由此可见高性能真空玻璃热工性能之优异，节能效果之明显。

目前，我国建成的热通道幕墙建筑不多。2000年６月投入使用的国家会计学

院教学楼是国内最早的热通道幕墙，位于北京市顺义区天竺镇，建筑面积14000㎡。该教学楼为４层建筑，1～3层为教学区，第４层为办公区，其幕墙由深圳方大集团股份公司设计施工。针对业主提出既要透明，又要高效利用能源的要求，以及北京地区的气候、地理环境，设计小组经过研究决定南向幕墙采用热通道。该幕墙为中国大陆最早的热通道玻璃幕墙，南向幕墙凡要求透明之处，内侧采用 低辐射（5+14A+5）㎜中空玻璃、外侧采用6㎜钢化透明玻璃、热通道宽160㎜内 设遮阳百叶，其结构平面见图1.1；不要求透明的，其内侧采用防火板＋防火保温 棉十复合铝板，外侧及热通道不变，其结构构造如图1.2。北向幕墙由低辐射中空

玻璃（5+14A+5）㎜与复合保温板（防火板＋40ｍｍ玻璃棉＋铝塑板）构成。幕墙最大标 高16m，分格为2000（宽）×1050（高）㎜。国家建筑工程质量监督检验中心对该幕墙 进行了冬季保温性能检验：幕墙透明部分的传热系数为1.4W/（㎡·K），幕墙不透 明部分的传热系数为0.86 W/（㎡·K），幕墙平均传热系数为1.0 W/（㎡·K），低于 《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）北京地区实施细则》（DBJ01-602-97）中的 规定值，满足北京地区的节能要求。[8]

图1.1 热通道玻璃幕墙平面图

图1.2 热通道玻璃幕墙结构构造图

在冬季保温性能的检测中太阳辐射能量最大达500w/㎡，南向房间室内空气 白天最高温度达28.8℃，而北向房间的最高温度为20.8℃，最高温度相差达8.0℃，平均温度相差达4.8℃。为什么南向房间和北向房间，属同一个空调系统，而室温 度相差如此显著？[8]这是由于南向房间采用了热通道幕墙，而北向房间采用的只是 Low-E中空玻璃幕墙。

近年来，我国也对热通道幕墙、智能幕墙作了一些研究，并发表了大量的科 研论文。1998年深圳市三鑫特种玻璃技术股份有限公司（简称三鑫股份），与高等院 校共同建立了我国第一个建筑玻璃与幕墙研发中心，并配制各种试验、检测仪器 设备，具有对玻璃产品、建筑幕墙构配件产品从化学分析到力学性能的试验和检 测能力。公司在各种新型幕墙的研究上均取得很大成绩，其中点支式幕墙、双层 换气节能幕墙己被国家建设部批准为高新技术项目。公司在研究中心建立我国第 一个针对点支式幕墙和双层节能幕墙新技术进行科研的实验室。2000年深圳方大 公司在北京国家会计学院双层玻璃幕墙投入使用后，进行热工性能观测和热工分 析；2003年深圳市对通过双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙进入室内的太阳辐射进行 了对比实测，它对我们正确认识双层玻璃幕墙有很大作用。2001年10月，武汉凌 云和德国慕尼黑工业大学、华中科技大学联合成立了双层幕墙的实验站，主要研 究幕墙的热工性能和空气动力性能，到2004年为止，在实验样墙上经过两年多的 实验研究，已经形成了一整套系统解决方案。清华大学王余生副教授指导研究生 马欣完成“窗— 建筑实体要素的技术性研究”硕士论文，从窗的技术性问题入

手，对窗和幕墙进行材料、性能方面的分析。其中有少量内容涉及双层皮玻璃幕墙，但仅做概述。门华中科技大学研究生张勇完成“夏热冬冷地区公共建筑节能效率分析”硕士论文，其中一部分章节从夏热冬冷地区的气候特点出发，利用DOE-2 对双层皮玻璃幕墙进行了计算机模拟。华中科技大学研究生杜鹏在导师指导下完 成了“可呼吸的建筑表皮—夏热冬冷地区双层皮玻璃幕墙的气候适应性系列研 究之一”硕士论文。华中科技大学研究生王振完成“夏热冬冷地区双层皮玻璃幕 墙的气候适应性设计策略研究”硕士论文。都对本文的研究很有借鉴意义。而不 能依据地区具体的气候条件灵活地进行幕墙的节能设计并做出相应的构造改进，忽视依据具体地域特性而简单采用其它地区的双层幕墙技术难以达到最佳节能效 果。

2.玻璃幕墙的耗能及其节能措施 2.1玻璃组件

据资料介绍普通玻璃应用于建筑上，有1/3能量是通过玻璃的传导而损失的。目前在世界性能源紧张的今天节能已成为一种趋势，减少通过玻璃的能量损失越 来越被建筑师和建筑使用者所重视，减少透过玻璃的能量损失已被提到议事日程。其实节能玻璃在最近几年已获得了长足的发展，只是人们对玻璃的认识还不十分 全面，因此掌握玻璃的节能特性对正确选用玻璃品种至关重要。2.1.1玻璃节能评价的主要参数

自然界中热量的传递通常有三种形式，对流、辐射和传导。由于玻璃是透明 材料，通过玻璃的传热除上述三种形式外还有太阳能量以光辐射形式的直接透过。衡量通过玻璃进行能量传播的参数有玻璃的传热系数K值、太阳能透过率、遮蔽 系数、相对热增益等。

(1)K值

K值是用来表征在一定条件下热量通过玻璃在单位面积(通常是1㎡)、单位 温差(通常指室内温度与室外温度之差一般1℃或1K)、单位时间内所传递焦耳数，它的单位通常是W/㎡·K。K值是玻璃的传导热、对流热和辐射热的函数，它是这 三种传热方式的综合体现。玻璃的K值越大，通过玻璃的能量损失就越多，越不 利于节能。

(2)太阳能参数

透过玻璃传递的太阳能其实有两部分，一是太阳光直接透过玻璃而通过的能 量；二是太阳光在通过玻璃时一部分能量被玻璃吸收转化为热能，该热能中的一 部分又进入室内。通常有三个概念来定义：

1)太阳光透射率：太阳光以正常入射角透过玻璃的能量占整个太阳光入射能的 百分数。

2)太阳能总的透过率：太阳光直接透过玻璃进入室内的能量与太阳光被玻璃吸 收转化为热能后二次进入室内的能量之和占整个太阳光入射能的百分数。

3)太阳能反射率：太阳光被所有表面(单层玻璃有两个表面，中空玻璃有四个 表面)反射后的能量占入射能的百分数。

(3)遮蔽系数[13]

相同条件下，太阳辐射能量透过某玻璃组件的量与透过3㎜厚普通透明平板 玻璃的量之比就是该玻璃组件的遮蔽系数，用SC表示。遮蔽系数越小，阻挡阳光 直接辐射的性能越好。

2.1.2 建筑节能玻璃的性能及选择

选择合适玻璃类型主要从热特性和光学性能考虑。目前我国开发应用的节能 玻璃有吸热玻璃、热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃(LOW-E玻璃)、中空玻璃、真空 玻璃等。

(1)吸热玻璃

吸热玻璃是一种能够吸收太阳能的平板玻璃，它是利用玻璃中的金属离子对 太阳能进行的选择性吸收，同时呈现不同的颜色。吸热玻璃有本体着色和表面镀 膜两大类产品，本体着色玻璃是在无色透明平板玻璃的配合料中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产;表面镀膜产品是在玻璃表面喷镀吸 热和着色的氧化物薄膜形成吸热玻璃。有些夹层玻璃胶片中也掺有特殊的金属离 子，用这种胶片可以生产出吸热的夹层玻璃。

吸热玻璃的节能原理是当太阳光透过玻璃时，玻璃将光能吸收转化为热能，热能又以导热、对流和辐射的形式散发出去，从而减少太阳能进入室内，降低空 调负荷。现在有些建筑物用的浅绿色玻璃，以及在二十世纪90年代常见的茶色、蓝色玻璃都属于这种类型的吸热玻璃。

(2)镀膜玻璃

镀膜玻璃在建筑上的应用主要有两种，即热反射玻璃(也称太阳能控制玻璃)、低辐射玻璃。

热反射玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及其氧化物薄膜使其具有一定的 反射效果，能将太阳能反射回大气中而达到阻挡太阳能进入室内使太阳能不在室 内转化为热能的目的。太阳能进入室内的量越少，空调负荷也就越小；热反射玻 璃的反射率越高说明其对太阳能的控制越强，但是玻璃的可见光透过率会随着反 射率的升高而降低，影响采光效果，太高的玻璃反射率也可能出现光污染问题。

解决玻璃幕墙保温隔热问题，早期人们研制了吸热玻璃和热反射玻璃等，这 些玻璃虽然有隔热的功能，但同时，也存在着影响玻璃通透性、光污染等的问题。低辐射镀膜玻璃是在20世纪90年代发展起来的新型保温玻璃，它的辐射率一般 只是普通玻璃辐射率的1/10左右，通透性也较好，节能效果比较明显。而遮阳型 低辐射玻璃采用独特的热喷射镀膜技术制作而成，除本身具有低辐射性能外，它 还具有控制阳光的性能。一般而言，采用单片吸热玻璃、热反射玻璃或低辐射玻 璃等，虽然有一定的节能效果，但效果是有限的，而采用由这些玻璃组成的中空 玻璃则是较理想的选择。

(3)中空玻璃

中空玻璃的隔热性能好，是因为其内部的空气层处于一个封闭的空间，气体 不产生对流，且空气的导热系数仅是玻璃的1/27。所以，中空玻璃是有较好节能 效果的。

(1)普通单片玻璃传热系数的计算： 玻璃的热阻R为：R=d/λ

式中：R—玻璃的热阻（㎡·k/w）；

D—玻璃的厚度(m)；

λ一玻璃的导热系数〔取0.76 W/(m·k)〕

6mm厚普通单片玻璃的热阻R=d/λ=0.006/0.76=0.008㎡·k/w 8mm厚普通单片玻璃的热阻R=d/λ=0.008/0.76=0.011㎡·k/w 根据《民用建筑热工设计规范》，玻璃的传热阻：R0=R1+R+Re 式中：R0—玻璃的传热阻：

R1—内表面换热阻，取0.11㎡·k/w；

R—玻璃的热阻，6mm厚玻璃取0.008㎡·k/w； 8mm厚玻璃取0.011 ㎡·k/w；

Re—外表面换热阻，冬季取0.04㎡·k/w 6mm厚普通单片玻璃的传热阻：Ro = R1+R+Re=0.11+0.008+0.04=0.158㎡·k/w 8mm厚普通单片玻璃的传热阻：Ro= R1+R+Re=0.11+0.011+0.04-=0.161㎡·k/w 6mm厚普通单片玻璃的传热系数K为：K=1/ Ro=1/0.158=6.33㎡·k/w 8mm厚普通单片玻璃的传热系数K为：K=1/ Ro=1/0.161=6.21㎡·k/w

(2)中空玻璃传热系数的计算:

a．常用的6mm+9A+6mm中空玻璃传热系数的计算： 6mm+9A+6mm的中空玻璃的热阻R为：

R=R1+Ra+R2=0.008+0.14+0.008=0.156㎡·k/w 式中：R—玻璃的热阻㎡·k/w

R1—外层玻璃的热阻，取0.008㎡·k/w(上文已计算)

Ra一空气层的热阻，取0.14㎡·k/w[2]

R2—内层玻璃的热阻，取0.008㎡·k/w 中空玻璃的传热阻：R=R1+Ra+R2= 0.11+0.156+0,04=0.306㎡·k/w 6mm+9A+6mm中空玻璃的传热系数K为：K=1/ Ro=1/0.306=3.27 ㎡·k/w b.西安地区常用的l0mm+9A+10mm的中空玻璃传热系数的计算： 10mm厚玻璃的热阻R为：R=d/λ=0.01/0.76=0.013㎡·k/w 10mm+9A+10mm的中空玻璃的热阻R为： R=R1+Ra+R2=-0.013+0.14+0.013=0.166㎡·k/w 式中: R—玻璃的热阻时.k/w

R1—外层玻璃的热阻，取0.013㎡·k/w

Ra—空气层的热阻，取0.14㎡·k/w

R2—内层玻璃的热阻，取0.013㎡·k/w 中空玻璃的传热阻：Ro= R1+R+ Re =0.11+0.166+0.04=0.316㎡·k/w 10mm+9A+10mm中空玻璃的传热系数K为：K=1/ Ro=1/0.316=3.16 ㎡·k/w 以上计算结果表明;中空玻璃的传热系数比单片玻璃的传热系数要小很多，如：6mm+9A+6mm的中空玻璃的传热系数比6mm厚普通单片玻璃的传热系数小 48.3%。且随着玻璃厚度的增加，传热系数会有所降低。

由于使用地域的不同，对中空玻璃的性能、尺寸的要求也不尽相同，如邻街 建筑，要求中空玻璃的隔音性能要好；而寒冷地区，要求中空玻璃的保温性能要 好;低层建筑，中空玻璃的面积可以大一些，而高层建筑，因为承受的风压大，中空玻璃的面积就要小一些。

我国建筑行业Low-E中空玻璃的应用处于迅猛发展的势头，1999年竣工的上 海金茂大厦，高达420米，是上海著名的标志性建筑。世界著名的建筑玻璃生产 商法国圣戈班集团中国区项目经理称，上海市建委2005年已要求金茂大厦迅速进 行节能整改，原因是在整个陆家嘴地区，金茂大厦已经成为最大的电老虎，年耗 电量惊人，金茂大厦己确定将玻璃幕墙全部更换为LOW-E玻璃幕墙，预计其更换 总面积将不少于10万平方米。他认为，对玻璃幕墙的全面改造将大大改善大厦内 部空调制冷效果不佳的现状，提升这幢标志性建筑的租售、旅游人气。

(4)真空玻璃[9]

真空玻璃是将两片玻璃板(可以是浮法玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃、压延玻璃、喷砂玻璃、吸热玻璃、紫外线吸收玻璃、热反射玻璃等)洗净，在一片玻璃板上以 10～25㎜的间隔放置高度为0.1～0.5㎜，直径为0.3～1.0的圆柱状支撑物或 宽度为0.4～0.6㎜的线状或格子状支撑物。然后再放上另一片玻璃板。将两片玻 璃板的四周涂上焊接玻璃或有机粘接剂、低熔点金属等，在450℃中加热15～60 分钟，在去除玻璃板上附着的水分及有机物的同时由焊接玻璃将两片玻璃板的四 周封边，形成一个整体。在适当位置开孔，用真空泵抽真空，使两片玻璃板间膛 的真空压力达到0.001毫米汞柱，即形成真空玻璃。真空玻璃的两片一般至少有一 片是低辐射玻璃，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到 最低，其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。真空玻璃是玻璃工艺与材 料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等，多种学科、多种 技术、多种工艺协作配合的硕果。

真空玻璃是与中空玻璃结构完全不同的新产品。中空玻璃大多用铝框四周封 边、间隔2块玻璃，内含空气或充氩气，总厚度最薄的12㎜。真空玻璃用适当分 布的微粒支柱做间隔，间隙层只有0.1～0.2㎜，空腔内抽真空无气体，真空度达 到0.1帕以上，总厚度最薄只有6㎜左右。作为新一代节能玻璃，它具有比中空 玻璃更好的隔热、保温性能，其保温性能是中空玻璃的2倍，是单片普通玻璃的4 倍；由于真空玻璃热阻高，具有更好的防结露结霜性能，在相同湿度条件下，真 空玻璃结露温度更低，这对严寒地区的冬天采光极为有利，而且真空玻璃不会出 现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象;真空玻璃具有良好的隔声性能，在大多 数声波频段，特别是中低频段，真空玻璃的防噪音性能优于中空玻璃；真空玻璃 具有更好的抗风压性能，同样面积同样厚度条件下进行的抗风压试验中，真空玻 璃抗风压性能等级明显高于中空玻璃;真空玻璃还具有持久、稳定、可靠的特性，在参照中空玻璃拟定的环境和寿命试验进行的紫外线照射试验、气候循环试验、高温高湿试验，经国家建筑工程质量监督检测中心检测，真空玻璃的热阻变化均 在2%以下，通过在日本的应用表明，真空玻璃内的支撑材料在涉及金属疲劳度方 面的寿命可达50年以上，高于其使用的建筑寿命。真空玻璃最薄只有6mm，现有 住宅窗框原封不动即可安装，并可减少窗框材料，减轻窗户和建筑物的重量。真 空玻璃属于玻璃深加工产品，其加工过程对水质和空气不产生任何污染，并且不 产生噪声，因此对环境无有害影响。

《公共建筑节能设计标准》GB50189对不同地区玻璃幕墙的热工性能提出不 同的要求，如对于我国严寒地区，冬季漫长、寒冷，建筑的采暖是主要能耗，因 此仅对玻璃的传热系数提出要求，而对遮蔽系数没提要求。事实上，对于严寒地 区来说，玻璃幕墙的遮蔽系数越大越好，因为遮蔽系数大有利于降低建筑冬季的 采暖能耗和照明能耗。依据《公共建筑节能设计标准》GB50189的要求，在严寒 地区，只有采用中空玻璃、甚至是Low-E中空玻璃，才能满足节能设计标准。对 于我国的夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，建筑的夏季制冷是主要能耗，因此应降 低玻璃幕墙的遮蔽系数，《公共建筑节能设计标准》GBS0189对应用于夏热冬冷地 区和夏热冬暖地区的玻璃幕墙遮阳系数有明确规定。降低玻璃幕墙遮蔽系数的方 法很多，如采用着色玻璃、热反射玻璃、彩铀玻璃和遮阳系统，究竟采用何种遮 阳方式，应各方面因素综合考虑决定。

通常，炎热地区和夏热冬暖地区宜选择吸热玻璃和热反射玻璃；过渡地区和 夏热冬冷地区宜选择带热反射玻璃的中空玻璃；寒冷地区宜选择低辐射玻璃。在有条件的地方，尽量使用低辐射中空玻璃，它综合性能最好，对周围环境基本无 光污染，不眩目刺眼。