第一篇：新型節能環保材料在建筑中的應用范文

新型節能環保材料在建筑中的應用

【摘要】節能環保型建材具有低物耗、低能耗、少污染、多功能、可循環再生利用等特征，集可持續發展、資源有效利用、環境保護、清潔生產等綜合效益于一體,成為未來建筑材料發展的方向和趨勢，符合人類的需求和時代發展的潮流。本文闡明了新型節能環保材料在建筑中的必要性，分析研究了新型節能環保材料在建筑中的應用。

【關鍵詞】新型節能環保材料建筑應用

中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號：

新型環保型節能建材, 是人們提高生活質量的重要保證, 隨著人們生活水平的不斷提高, 對居住環境也有了一個更高的標準。綠色建材, 環境保護, 清潔生產已成為人類永恒的主題。因此, 我們要提高對綠色環保型節能建材的認識, 加強對綠色環保型節能建材的研究和推廣, 建立有效的機制和科學的評估體系, 制定切實可行的方案, 盡全力搞好新型環保型節能材料的推廣應用, 使人們有一個優良的生存環境, 為人們的健康發展盡一份力量。

一、新型節能環保材料在建筑中的必要性

1、室內污染的主要來源

室內裝飾材料污染物對人們尤其是兒童存在潛在的健康危害，主要污染物包括以下3 類：

（1）甲醛

甲醛是造成室內空氣污染的第一大殺手，是一種無色有刺激性氣味的有毒化學品，被世界衛生組織確定為強致癌和致畸物。通常情況下，裝修完成后都要進行室內裝飾和購買家具，由于裝修和家具制造要使用大量人造板材，而生產人造板需大量使用毒性高的甲醛為原料制造的膠粘劑。由于膠粘劑中的甲醛釋放期很長，一般長達15 年，導致甲醛成為室內空氣中的主要污染物。

（2）苯及苯系物

苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等，被國際癌癥研究機構確認為有毒的致癌物質。苯在各種建筑材料的有機溶劑中大量存在，比如各種油漆的添加劑和稀釋劑，一些防水材料的添加劑中，在日常生活中，苯也用作裝飾材料、人造板家具和殺蟲劑的溶劑。苯系物被人體吸人后，可出現中樞神經系統麻醉作用；可抑制人體造血功能，可導致胎兒的先天性缺陷等。

（3）氨

氨是一種無色而具有強烈刺激性臭味的氣體。氨的主要來源有建筑材料中的混凝土外加劑；采用含有尿素組分膠粘劑的木制板、以氨水作為添加劑與增白劑的涂料。

氨對人體會產生嚴重危害：

① 以氣體形式吸入肺泡，與血紅蛋白結合，破壞運氧功能；

② 氨具有堿性，對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用；

③ 長期接觸氨后可能會出現皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀。

2.生態環保型建筑成為國內發展主流

近年來，隨著國內外低碳環保消費理念的廣泛倡導，環保型消費形式逐步占據主流，住宅建筑的生產商和消費者都對建材提出了安全、健康、環保的要求。采用清潔衛生技術生產，減少對天然資源和能源的使用，大量使用無公害、無污染、無放射性，有利于環境保護和人體健康的環保型建筑材料，是住宅建筑發展的必然趨勢。

發達國家相繼根據各自的特點，在生態建筑發展過程中建造了一系列生態建筑示范項目。建筑形式包括辦公、住宅、學校、商場等。這些示范建筑通過精妙的總體設計，結合自然通風、自然采光、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術，充分展示了生態建筑的魅力和廣闊的發展前景。

而我國建筑業也日漸擴展了對環境問題認識的范圍和深度，而且把環境問題與經濟、社會的發展相結合，從根本上認識環境問題的重要性，對建筑裝修所使用的材料給予了硬性規定。

二、新型節能環保材料在建筑中的應用

1、新型墻體材料

墻體材料在房屋建材中約占70％，是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是建材發展的方向，因而發展墻體材料,一定要按照建材綠色化的要求，與資源綜合利用、保護土地和環境緊密結合起來,由于水泥和鋼材的都具有快速傳導的特性，大面積用在建筑上，對建筑的節能就造成很大的影響，就很自然的造成大量的建筑能耗的浪費。眾所周知的，墻體是外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國基本上是以黏土磚為墻體材料為主，保溫性能不能滿足設計標準。因而在節能的前提條件下，我們應該進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。通過限制黏土磚，優化墻體材料產業與資源、環境、社會發展的關系，實現墻體材料的可持續發展，促進人與自然的和諧發展。

2、保溫隔熱材料

墻體特別是外墻的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大，我國多采用保溫節能墻體。墻體保溫式根據保溫層位置的不同可分為:外墻外保溫、外墻內保溫和中空夾心復合墻體保溫等3 種。目前我的外墻保溫技術發展很快，是節能工作的重點。外墻保溫技術的發展與節能材料的革新是密不分的，建筑節能以發展新型節能建材為前提，必須足夠的保溫隔熱材料作基礎。而節能材料的發展必須與外墻保溫技術相結合，才能真正發揮其作用。

3、防水密封材料

防水材料是建筑業及其他相關行業所需要的重要功能材料，是建材工業的一個重要組成部分。隨著我國國民經濟的快速發展，工業建筑與民用建筑對防水材料提出了多品種高質量的要求，而在橋梁、隧道、國防軍工、農業水利和交通運輸等行業和領域中也都需要高質量的防水密封材料。

4、節能門窗和節能玻璃

目前我國市場主要的節能門窗有:PVC 門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言, 其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數，具有廣闊的發展前景。除結構外，對門窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前，國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。在建筑節能中門窗的節能是不可忽視的，外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量是建筑中門窗節能的必要措施。社會上普遍存在的問題是往往考慮的僅僅是采光、通風、經濟和美觀等方面的問題，而沒有好好的去考慮有關節能的問題。其具體節能措施有:

（1）控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26―2010《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過30％、35％、50％”。

（2）提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

（3）改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃；縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。設置“溫度阻尼區”。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。

5、建筑垃圾的綜合利用

近幾年，我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金, 不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源，對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層；對不可處理垃圾則堆山造景加以利用。

6、其他節能建筑材料

太陽能是人類可以利用的最豐富、最潔凈、最理想的能源,隨著太陽能光電轉換技術的不斷突破，在建筑中利用太陽能成了可能。

參考文獻：

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第二篇：論文：節能環保材料在環保建筑中的應用

節能環保材料在環保建筑中的應用

時間:2010-03-06 15:51來源:未知 作者:秩名

能源土地等自然資源是人類賴以生存和發展的基礎，是經濟社會可持續發展的重要物質保障。我國人均能源資源相對貧乏，在建筑的建造和使用過程中對資源、能源的浪費問題突出，建筑的節能節地節水節材潛力很大，尤其在社會高速發展的今天，必然要推動建筑行業的迅猛發展，這也迫使建筑行業在有限的占地面積上去尋求最有效的節能方式，相應的節能。

1對節能環保材料的理解

1.1西方節能環保材料的發展狀況

在西方，節能環保建筑的觀念早已深入人心。一方面，針對環保節能方面的建筑構造技術和材料有了很大進步和發展；另一方面，經歷了上百年工業化和城市化的西方人對質樸自然的生活環境的向往，促進了節能環保建筑理念的普及。舉一個美國的例子。位于紐約時代廣場4號的孔戴·納斯特大廈(Conde Nast Building)運用了幾乎所有的節能技術，是按照節能環保建筑標準建造的辦公樓典范。這座大廈采用了一種采光性很好的特殊玻璃，可減少室內燈光照明，此外，這種玻璃在夏天能隔熱、隔紫外線，冬天又能降低熱量損失。大廈內安裝了兩個以天然氣為燃料的電池，可提供400千瓦電力，滿足夜間全部電量供應以及白天5％的電力需求；電池產生的熱水部分可用于大樓供暖，部分作為日常熱水供應。大廈外墻使用太陽能光伏發電板，也可提供15千瓦的電力。室內安裝了動作狀感應器，能自動控制人少區域，等等。由于采用了節能措施，這座大廈的能量損耗比周邊辦公樓降低了30％左右。

1.2我國節能環保材料的運用現狀

長期以來，中國人已經習慣了以地大物博國家的國民自居，從一次性筷子的大批出口到數以千計的非法小煤礦的開發，如何讓更多中國企業家樹立節能意識、讓國民樹立節能環保已成為亟待解決的問題。

就國內經濟發展較快的上海而言，2003年上海真正的節能環保建筑還是鳳毛麟角，多數人習慣了冬冷夏熱，對綠色節能建筑并沒有多少清晰概念。

如今，伴隨著政府的強勢支持和推動，上海的節能環保建筑漸漸多起來，一些新項目，如綠洲仕格維花園酒店、張江科文交流中心、浦江智谷招商服務大廈、安亭新鎮、青浦別墅、崇明東灘生態農場、金山工業園區和另一個崇明生態農場，以及普陀區的舊房改造項目等，都將達到比上海普通建筑環保節能75％的標準。這個數字意味著什么？首先，它意味著住在這些建筑里會感覺更加舒適，冬天不冷，夏天不熱。由于屋頂涂了節能涂料(稱為戴帽)、門窗采用中空玻璃、外墻體使用厚板(稱為穿衣)，因此其隔熱性、保溫性良好，在天氣極端悶熱或寒冷時，效果尤其明顯。其次，它意味著住戶可以大大節省電費。據有關部門測算，在同等面積和住戶用電習慣的條件下，節能建筑約能減少30％左右的電費開支。而目前，選用節能材料對于開發商而言，每平方米大約只需要多增加80－100元。事實上，從目前全國發展綠色節能環保建筑的形勢來看，各地政府醞釀已久。包括山東濰坊、安徽合肥等省市都在近期出臺了全面推進建筑節能工作、大力發展環保節能型建筑的新規定。作為全國房地產市場一線城市，北京在推進綠色節能環保建筑方面的努力自然絲毫并不遜于其他省市。據了解，包括華遠地產、潤豐地產、沿海集團等品牌房地產企業都已經投身于綠色節能環保建筑的實踐中。2節能環保材料在未來建筑領域中的趨勢

在全球能源供應趨緊的形勢下，節能已成為建筑業必須面對的另一個重要課題。中國企業的節能環保意識正日益趨于成熟。最近由世界聯合國工業發展組織主辦的，圍繞“節能環保”進行的中國環渤海節能環保產業評選活動，引起了全球節能環保界對中國的廣泛關注。其中新型建材生產企業尤其受關注。有關環保人士表示，這不僅僅是意味著中國環渤海企業的節能環保取得了階段性實質成果，另外一方面，也是對中國其他地區企業的一種鞭策。

2.1居住環境環保意識的提高必將為節能環保材料提供廣闊的市場

在全球能源供應趨緊的形勢下，居住環境的節能設計成為建筑業必須面對的一個重要課題。目前建筑業對居住環境建造中節能環保材料的運用節主要體現在窗戶和照明節電上。例如在玻璃窗的設計上，雙層玻璃越來越普遍，雙層玻璃一可防塵，二可防噪音，三可防暑避寒。一些室內設備更多地采用光電池作為能源；自動轉向的遮陽傘、光電池自動遮簾等產品也十分引人注目，它們既能使室內采集到足夠的光線，又能保持室內的熱度，從而使傳統樓房向建設智能化樓房邁出了一大步。新型節能裝置還包括，照明系統廣泛采用熒光燈、鹵素燈、白熾燈等，均以獲得室內節能與照明的最佳效果。此外，在屋頂安裝可調節的采光系統，可將陽光通過反射的“管道”送往室內。如果在設計墻體、屋頂時，通盤考慮門窗、遮陽、熱量采集、自然通風和太陽能發電、熱水等的功能和需求，也可為樓房提供或節省能源。其實就環保建筑材料的實用性而言，關鍵還要有一個好的設計，能充分發揮材料的環保優勢。所謂好的設計，不僅僅就外觀而言，其實建筑設計中最重要的東西——大到總體規劃層面，小到構造設計層面——很多都是隱形的。比方說一棟經過節能設計的房子，可能會有一個設計得很好的采暖和通風系統，也采用了保溫性能很好的外墻和屋頂材料，門窗的隔熱材料也采用了很好的品牌，其中每一個構造都務求做到精益求精，以保證其耐久性和質量。但這些東西大都是看不見的。在節能設計中，即使是一顆釘子的構造，都會對房子的整體保溫性能產生很大影響，更不要說藏在外墻飾面下的保溫砂漿層和天花板后面的新風系統了。

由此可見環保建筑材料的應用必將成為以后居民房屋住宅規劃的一個賣點，而從我國現階段的經濟發展速度而言，環保建筑材料也必將得到商家們的青睞。

2.2節能環保材料在建筑領域中的應用已成為當今世界建筑行業的發展趨勢

據介紹，歐洲目前正在掀起一場“建筑革命”，人們期待新一代的房屋不僅能確保能源自給自足，還能將剩余的能源輸入電網。可見這是人們對當今建筑行業提出的一個新的要求，也是世界環保意識增強的一個表現。相應環保建筑材料的使用將會為整個建筑行業注入一股新鮮血液，它不僅解決了人們異常關注的環境污染問題，也充分實現了資源的合理、重復利用，使整個建筑在設計和構造上更加趨于完美化、合理化，能夠跟上時代步伐。

第三篇：談新型節能環保材料在建筑工程中的應用

談新型節能環保材料在建筑工程中的應用

【摘要】隨著我國建筑技術的不斷深入發展，建筑節能的標準也在不斷提高，在深入研究和推廣應用先進節能技術的基礎上，采用新型的節能環保材料，對推動我國在建筑領域內節能工作的進展，推廣建筑節能保溫材料及其結構體系在建筑工程中的應用具有重要意義。今后建筑業中新型節能環保材料具有強勁的發展優勢，在建筑中節能環保材料的應用將更加廣泛。本文探討了新型節能環保材料在建筑工程中的應用。

【關鍵詞】新型節能環保 建筑工程 應用

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

前言

新型環保型節能建材，是人們提高生活質量的重要保證，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對居住環境的要求也隨之提高，更加注重環保、綠色建材和清潔生產。當國內正在研究節能材料的同時，國外已經將新型的節能建筑材料推廣到全世界，并盡可能將節能率提到極限。建筑節能是執行國家環境保護和節約能源政策的主要內容，隨著國家一系列的節能政策、法規、標準和強制性條文的出臺，我國建設行業的節能工作不斷深入，節能標準不斷提高，引進開發許多新型的節能技術和材料，在住宅建筑中大力推廣使用，但我國目前的建筑節能水平還遠低于發達國家，我國建筑單位面積能耗是發達國家的3-5倍，分析研究新型建筑材料的節能保溫及環保對建筑節能來講勢在必行，對我國經濟的可持續發展有重要意義。

使用節能環保材料的意義

建材工業又是對天然資源和能源資源消耗以及大氣污染最嚴重的行業，建筑材料是建筑業的物質基礎。建材工業是對不可再生資源依存度非常高的行業。大部分建筑材料的原料來自不可再生的天然礦物原料，部分來自工業固體廢棄物。就目前經濟發展較快的地區而言，幾年前真正的節能環保建筑還很少，多數人忍受著冬季濕冷、夏季悶熱的惡劣環境。近幾年，制定了一系列方案來實現建筑節能，其中就有一條是促進可再生資源建筑規模化應用，施行綠色建材和產品認證制度，積極推廣綠色建材，來加強對建筑材料，特別是對室內裝飾材料，使用環節的監督管理。

在建筑工程中應用節能環保材料的必然性

建筑行業不管是在大氣污染，還是在天然資源與能源資源的損耗上，都屬于非常嚴重的行業之一。在建筑工程項目建設中，材料作為其物質基礎之一，很多建筑材料均屬于不可再材料，且有部分材料都來自工業性的固體廢棄物。近年來，隨著社會經濟發展速度的加快，信息技術水平的提高，城市進程的加快，建筑能耗所占比重也逐步上升，而這也使得建筑工程節能工作變為尤為重要。通過大量實踐證明，要想達到建筑節能的目的，新型節能環保材料的開發與應用，為一種有效且合理的方式。

新型節能環保材料在建筑工程中的應用

新型墻體材料。新型墻體材料有活性炭墻體、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等。這些新型墻體材料以粉煤灰、煤矸石、竹炭等主要原料。具有質輕、保溫、無甲醛、無苯和無污染等特點。

混凝土空心磚。混凝土空心磚在非承重墻體施工中比較常見。此類磚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。施工時不僅可以根據個性化需求變換不同規格的磚型，也能使用廢渣和輕集料制作成輕質墻材，供框架填充墻外墻使用。混凝土空心磚采用多空布局，將空洞充分利用，提高墻體的保溫性能和熱阻，延長了空心磚的熱流路線。節能外圍護材料。建筑節能的65%主要由建筑圍護結構體系承擔。目前，大面積玻璃幕墻仍然是大型公共建筑外部圍護結構體系的主導形式，應盡量選擇采用透光率高、保溫隔

熱性強的玻璃材料，或者采用能夠合理利用太陽能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋頂采用了大量的太陽能光電板，其整體面積約6700m2，占整個建筑屋頂采光面積的50%左右，總發電量達320kW。大面積玻璃采光屋頂的應用，可有效增加建筑室內白天的采光面積，通過利用自然光達到節能省電的效果；大面積太陽能光電板的應用，還可以發電供其它電氣設備利用，是真正意義的建筑節能材料。當前，我國居民住宅的節能外圍護材料使用不多，但也正朝著輕質保溫復合材料的方向發展。

節能門窗和節能玻璃。目前我國市場主要的節能門窗有:PVC門窗、鋁木復合門窗、鋁塑復合門窗、玻璃鋼門窗等。就玻璃鋼門窗而言,其型材具有極高的強度和極低的膨脹系數，具有廣闊的發展前景。除結構外，對門窗節能性能影響最大的是玻璃的性能。目前，國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。在建筑節能中門窗的節能是不可忽視的，外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量是建筑中門窗節能的必要措施。社會上普遍存在的問題是往往考慮的僅僅是采光、通風、經濟和美觀等方面的問題，而沒有好好的去考慮有關節能的問題。

新型保溫隔熱材料。近年來，國家鼓勵發展建筑節能技術，新的《民用建筑節能設計標準》要求新設計的采暖居住建筑的保溫性能要比1991年的建筑提高80%。新型保溫隔熱材料分為無機材料和有機材料，無機材料有不燃、使用溫度寬、耐化學腐蝕性好等特點;有機材料有強度高、吸水率較低、不透水性好等優良特點。從目前保溫隔熱材料的發展看出，它們的的共同特點是輕質、疏松、呈多孔狀或纖維狀，以其內部不流動的空氣來阻隔熱傳導。新型建筑材料的發展趨勢

在全球能源供應緊張的總體情況下，居住環境的節能設計已成為建筑行業的一個必須面對的重要課題。對使用節能環保材料的住宅，環境建設主要體現在門窗和照明上，例如在設計窗口時，雙層玻璃越來越普遍，第一能防塵，第二可以防止噪音，第三可防暑避寒。一些室內設備更多的是利用光伏電池來作為能量來源；自動轉向的遮陽傘，光電池自動百葉窗和其他產品也都很吸引人。它們可以使室內收集到足夠的光線，又能保持室內溫度，使智能大廈的建設在傳統建筑的基礎上邁出了一大步。新的節能裝置還包括照明系統，以及廣泛應用的熒光燈、鹵素燈、白熾燈，都能夠達到室內節能照明的最佳效果。此外，照明系統安裝在可調的屋頂，可以轉換的路徑，反射太陽光到室內。如果設計墻體、屋面、門窗時，需考慮遮陽、自然通風和太陽能集熱的因素，滿足電力，水和其他的功能和要求，也可以提供或節省能源。事實上，在實際的環保建筑材料方面，關鍵要有一個好的設計，這能充分發揮環保材料的優勢。一個好的設計，不僅在外觀上給人以視覺上的沖擊，還能在建筑設計的整體規劃中得到體現，甚至小到結構設計水平。例如，設計節能的房子后，可能會有一個好的加熱和通風系統，但也與外墻和屋面保溫材料相適應，從而保溫性能好。另外門窗也是用很好的品牌，每一個組織都做到精益求精，以確保其耐用性和質量。

結束語

近幾年，我國在建筑垃圾開發利用方面投入了相當大的資金, 不少地區將建筑垃圾作為一種再生資源，對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層；對不可理垃圾則堆山造景加以利用。能源緊缺已經成為了阻礙社會發展的一大問題，建筑節能工作是國家保護環境，節約能源，實現可持續發展戰略的重要組成部分。走可持續發展道路事關社會的長遠發展，建設節約型社會，建筑節能勢在必行。研究開發滿足現代建筑所需高性能環保建筑材料是今后相當重要的工作。

參考文獻：

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[3]徐德才.單玉川.勘察設計招投標中存在的問題分析及建議[J].中國勘察設計，2006(2)

第四篇：環保材料在現代建筑中的應用

《環保材料在現代建筑中的應用》

姓名：杜世明 學號：200911003115 班級：土木091

——引言：人類社會的發展不可能脫離周圍環境而孤立地進行。環境是社會發展的經常必要的條件之一,趁著加速或延緩社會發展進程的作用環境對社會發展所起的促進或阻延的作用體現了生產力不斷提高和自然資源不斷開發,社會與其周圍環境的聯系便日益加深。環境是人類生存發展的基礎。也是開發利用的對象。

摘要：隨著現代生活水平的提高，人們對周圍環境要求又更上了一層樓，各種新型的環保的建筑材料越發受人親賴，環保一詞不僅只拘于一般的周圍環境，也同時擴展到各個方面，譬如說環保在現代建筑中的重視就體現了這一說法:

下面我將主要通過各種建筑材料的案例式論術來進行：

一些新型環保材料及其簡介： 瓷質拋光磚

它是國內外非常流行的新型裝飾材料，具有堅硬耐磨、抗凍防污、耐酸堿、光亮華麗、經久如新的特點。表面經過磨光處理后會常規性地出現肉眼看不見的 1

微細孔。裝飾效果可與花崗巖比美。其種類有無釉拋光磚、花崗巖拋光磚、幻彩拋光磚和滲花拋光磚四大系列上百個品種。

一、防滑、耐磨地板地磚

這種地板磚是在塑膠材料中摻入適量的金剛砂或其他硬質耐磨材料，經配料、混合、攪拌、擠塑、壓延制成地板塊或地磚。具有耐磨、防滑的良好性能，并兼有防水、防油、防酸堿的性能，衛生和裝飾效果良好。制作者在國內申請了專利。

二、軟石地板

其是以天然大理石粉及多種高分子材料合成的新一代高檔建筑裝飾材料。特點：它既有天然大理石的紋理，又有特殊的圖案與性能，具有柔、輕、堅、防滑、防火阻燃、安裝簡單，是物美價廉的一種符合潮流的環保裝飾材料。我國政府及有關部門，對推廣使用綠色環保建材非常重視，由于軟石地板具有節能無污染、可回收再利用的優點，被愈來愈多的專家消費者青睞，成為時下消費新時尚。

三、高科技、無毒、無污染、高強度木質材料

在歐洲流行一種高科技，無毒、無污染、高強度裝飾板，現在國內已生產并走俏市場。這種裝飾板表面呈楓木、櫸木、柚木、櫻桃木等豐富紋理飾面。

應用： 可制成能拆卸護墻板、強化地板、吊頂板、踢腳 板等木制品。不需要大面積施工，可節能木材和提高利用率。優點是工藝簡單、加工制做快捷方便、安全衛生。

四、新型裝飾材料－玻晶磚問世

一種能實現建材工業清潔生產的玻晶磚裝飾材料在西北輕工業學院研制成功。其特點是：（1）以碎玻璃為原料，加入極少量其他配合料（粘土），低溫燒成，二氧化碳廢氣的排放減少25％，達到清潔生產成本低于其他同類建材產品。（2）性能優異，與燒結法生產的微晶玻璃飾面板材性能相當，硬 度高、強度大，使用范圍廣，并可長期反復使用于不同的場合。（3）產品可回收循環利用，為我國碎玻璃的利用開辟了一條新途徑。

五、水晶玻璃內墻磚

該磚集水晶、玻璃、瓷磚的主要特征于一身，既有水晶明快亮麗，又像玻璃晶瑩剔透，更似瓷磚堅固耐久。其內在質量經強化處理而得。經有關部門測試證明，它的吸水率、耐冷熱變化、耐磨損、耐腐蝕、抗折強度、規格尺寸等性能指標完全符合國家標準，而且達到了國際水平。該磚屬美感產品，有白、粉、紅、水藍、淺駝色五大色系，又有深、中、淺不同色彩的變化。當輔以單花、腰帶、單雙園弧等配件裝飾時，使室內呈現立體感和層次感，渾然一體，極富有藝術感染力。

六、賴特利海底化石地磚

該磚由法國賴特利總部原品引進，每塊化石圖案都出自法國名設計師并且是手工繪制，承襲16－18世紀歐洲古典建筑風范，匠心獨具地展示出現代古典情懷，化石圖案，片片珍貴。

賴特利海底化石地磚自然樸拙的風格及其絕然不同于一般建材的品位，深受各國高尚人士厚愛。在裝飾藝術中應用十分廣泛，從園藝路面到建筑物墻壁；從泳池、浴池、花池到飯店別墅；從現代公寓到高尚家居；從室內到戶外等廣泛領域盡顯光彩。

其特點是（1）化石地磚是由天然火山巖和高強度樹脂材料混合（比率為95/5），再經先進設備加工處理而制成。（2）強度高，其強度遠遠高于大理石，且無色差，耐腐蝕性、防滑性、放射性檢測均屬A級。使用范圍不受限制，是環保綠色產品。（3）海底化石地磚可根據用戶的不同需要，切割成不同規格、不同形狀的異形板材，從而滿足多種需要。（4）可根據用戶要求，拼裝成多種圖案。

七、21世紀的綠色建材－微晶玻璃花崗巖裝飾板

微晶玻璃花崗巖裝飾板是目前際上開始流行的高級建筑裝飾材料，較天然花崗巖石材更能進行靈活設計，而且裝飾效果更佳。是21世紀的綠色建材，是內、外墻及地面的理想裝飾材料。

微晶玻璃花崗巖是應用受控晶化新技術生產的新型裝飾材料，其結構致密、高強、耐磨、耐蝕，在外觀上紋理清晰、色彩鮮艷、無色差、不褪色。是天然花崗巖石材最理想的替代產品，與天然花崗巖比，具有以下優點。

（1）色澤 可根據要求生產各種色彩、色調和混合色的各種裝飾材料，顏色有白、綠、灰、黃、紅、藍、黑等，而且裝飾效果更佳。

（2）材質 微晶玻璃花崗巖裝飾板的成分與天然花崗巖相同，均屬硅酸鹽質，在材料內部結構中，生長有硅灰石的主晶相，所以耐磨、耐蝕、強度上均優于天然花崗巖石材。（3）環保 天然花崗巖石材具有微量有害人體的放射性物質，而微晶玻璃花崗巖板材卻無任何類型的放射性物質，符合環保要求，有益人體。

（4）規格 可生產各種厚度、尺寸的平板，弧形板。另外還可生產30多種混合色和多種規格異型微晶玻璃花崗巖裝飾板。是機場、銀行、地鐵、賓館、酒樓、別墅及居室的首選理想裝飾材料。

八、火山巖立柱與板材

上海巴洛克制品，火山巖主柱與板材一切源于自然，以自然的風格，天然的創意贏得了眾設計師和客房的歡迎，無論是柱還是板具有以下特點：

（1）所有飾件均由天然火山巖與高強度樹脂材料混合（比率為95/5），再經先進的設備加工處理而制成。

（2）該材料具有極高的強度，強度遠遠高于天然大理石，無色差，經檢測耐腐蝕、防滑性、放射性均屬A級。使用范圍不受限制，是游泳池、桑拿浴池、園林廣場路面、別墅內外墻及地面等的最佳選擇裝飾材料－國際公認的綠色環保產品。

（3）火山巖裝飾板的用途不但是建筑物內外墻及地面的裝飾材料，而且可根據用戶的不同需要切割成多種規格、不同形狀的異形板材，從而可滿足多方面多種部位的裝飾需要。

（4）火山巖化石板的圖案豐富多彩包羅萬象，設計師可設計制作出各種各樣的藝術美麗圖案。

九、受歐美青睞的國產裝飾瓷磚

我國生產的裝飾瓷磚花色品種多、質量優良、生產工藝精湛、顏色上流、行淺色系列，如淺灰、淺粉、米黃、淺綠色等。美國不少客商對我國瓷磚非常感興趣，美國市場所售瓷磚有一大部分是中國產品，不僅用于廚房和浴室，而且成為豪華住宅的常用裝飾材料。其質量美觀大方，經久耐用，發展前景看好。

十、防火木地板

法國威得勝公司推出的防火木地板，其內部為高密度木纖維，具有木材的溫馨感和接近石材的特性。具有抗沖擊、防斷裂等特點。它的底層采用特殊樹脂浸泡處理，防潮效果明顯，不起鼓變形，表面是木紋和石紋的裝飾層，上面再涂以高強度、耐磨損的合成樹脂漆膜。不自然也不助燃，還具有抗污的特點。適用于家庭，辦公室或商業設施等。

十一、高密度地板

英國市場上推出一種高密度組合式地板，它采用高科技纖維物質，由多層不同功能的物質經高溫加工而成，再加上保護層、裝飾層和聚脂噴涂層后，其表層堅固耐用，不易磨損，既富有原木的質感，又可配合圖案拼裝組成。

目前流行的環保裝飾材料有：

1．環保地材：植草路面磚是各色多孔鋪路產品中的一種，采用再生高密度聚乙烯制成。可減少暴雨徑流，減少地表水污染，并能排走地面水。多用在公共設施中

2．環保墻材：新開發的一種加氣混凝土砌磚，可用木工工具切割成型，用一層薄沙漿砌筑，表面用特殊拉毛漿粉面，具有阻熱蓄能效果

3．環保墻飾：草墻紙、麻墻紙、紗綢墻布等產品，具有保濕、驅蟲、保健等多種功能。防霉墻紙經過化學處理，排除了墻紙在空氣

潮濕或室內外溫差大時出現的發霉、發泡、滋生霉菌等現象，而且表面柔和，透氣性好

4．環保管材：塑料金屬復合管，是替代金屬管材的高科技產品，其內外兩層均為高密度聚乙烯材料，中間為鋁，兼有塑料與金屬的優良性能，而且不生銹，無污染

5．環保漆料：生物乳膠漆，除施工簡便外還有多種顏色，能給家居帶來繽紛色彩。涂刷后會散發陣陣清香，還可以重刷或用清潔劑進行處理，能抑制墻體內的霉菌

6．環保照明：這是一種以節約電能、保護環境為目的的照明系統。通過科學的照明設計，利用高效、安全、優質的照明電器產品，創造出一個舒適、經濟、有益的照明環境

總結：由于建筑材料的使用直接與人們的日常生活相關,所以建筑材料的環保問題特別為廣大消費者所重視.一幢完美的建筑不僅僅在外表上給人以視覺上的沖擊,還要考慮到消費者的身心健康，室內的環境（裝飾材料）應該盡量考慮用新型的環保的裝飾材料。優美舒適的環境,使人們心情輕松、精神愉快,才有利于提高人體素質,有效地工作促進社會經濟持續發展。當今，各種環保節能的的政策及措施都已成為我們耳熟能詳的文明生活發展趨勢，然而我們對其真正深入了解認識了嗎？

參考文獻——《建筑材料》

周平——《環保節能材料在室內設計中的應用》

第五篇：建筑環保節能材料

建筑環保節能材料——玻璃

摘要

建筑節能成為世界建筑界共同關注的問題。建筑外圍護結構的熱工性能直接 影響建筑能耗，玻璃幕墻是現代建筑較多采用的外圍護結構之一，它不僅實現了 建筑外圍護結構中墻體與門窗的合二為一，而且把建筑圍護結構的使用功能與裝 飾功能巧妙地融為一體，使建筑更具現代感和裝飾藝術性。而大面積玻璃幕墻在 提供良好采光的同時卻又帶來了采暖與制冷能耗高的隱患，它是建筑能耗的一個 薄弱環節。因此，研究玻璃幕墻的節能設計對建筑節能工作的開展有重要意義。突飛猛進的經濟建設進一步促進了玻璃業的快速發展，浮法玻璃和玻璃加工企業如雨后春筍般崛起，建筑、汽車、家電、家具、裝飾、藝術等各種玻璃玲瑯滿目層出不窮，而太陽能玻璃、低輻射玻璃、自潔玻璃、光電玻璃等新技術產品也開始占據市場和即將成為主流。其中，鍍膜中空玻璃的出現，給現代建筑業開拓了一片新的天地。

鍍膜玻璃

低輻射玻璃

太陽光控制玻璃

正文 1緒論

1.1建筑節能

（１）能源問題是當前世界各國普遍重視的問題，并己被列為人類面臨的四大 生存問題之一。在全世界的能源消耗中，無論是發達國家還是發展中國家，建筑 能耗在總能耗中所占的比重都是很大的，約為２５％至４５％[1]。而且，建筑能耗屬 于消費性能耗，相對于生產性能耗，消費性能耗除了保證正常消費需要的部分外，余者則是浪費。因此，在世界范圍內能源問題日益緊迫、建筑能耗不斷增長的今 天，世界各國又都將建筑節能工作列為節能工作中的重點。

（２）建筑用能的高低取決于建筑圍護結構的保溫隔熱性能、建筑的密閉性等。盡管我國在墻體、屋面材料、門窗、樓板節能技術和產品的研發、生產、設計、建設等方面做了大量工作，國家對新型墻材的推廣也出臺了一系列的優惠政策，也取得一定成績，然而，由于建筑圍護結構的保溫隔熱性能不高、建筑的密閉性 差等因素，造成我國建筑能耗總量居高不下，與國外先進水平仍存在巨大差距，我國在建筑圍護結構節能方面還有很大潛力。

1.2玻璃幕墻的應用及節能

（１）玻璃幕墻不僅實現了建筑外圍護結構中墻體與門窗的合二為一，而且把 建筑圍護結構的使用功能與裝飾功能巧妙地融為一體，使建筑更具現代感和裝飾 藝術性。玻璃幕墻的這種良好特性，使它一經問世就得到人們的重視和青睞。我

國從上世紀 ８０ 年代初開始引入玻璃幕墻，經過２０ 多年的發展，玻璃幕墻在全國 各地的建筑，特別是在一些地區的標志性公共建筑中已經使用的相當多了。香港 的中環廣場，上海的金茂大廈、錦江大廈，北京的西單國際大廈等都采用了大面 積的玻璃幕墻。據不完全統計，上海目前約有５層以上玻璃幕墻建筑1300多幢，幕墻總面積超過1000萬平方米。我國每年有600多萬平方米的幕墻投入使用，并 以１０％的速度繼續增長[2]。而大面積玻璃幕墻在提供良好采光的同時卻又帶來了采 暖與制冷能耗高的隱患，這是建筑能耗的一個薄弱環節。因此，研究玻璃幕墻的 節能設計對建筑節能工作的開展有重要意義。

（２）高樓大廈需要建筑幕墻。[3]因為 a、建筑幕墻不同于填充墻，它具有以下 的特點：它是由面板和支承結構組成的完整的結構系統；它在自身平面內可以承 受較大的變形或者相對于主體結構可以有足夠的位移能力；它是不分擔主體結構

所受的荷載和作用的圍護結構。幕墻通常由面板（玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等）和后面的支承結構（鋁橫梁立柱、鋼結構、玻璃肋等）組成。這個外墻系統支承

在主體結構上，通常包封主體結構。由于面板之間有寬縫，面板與橫梁立柱的連 接有活動能力，所以幕墻在平面內，可以承受1/100的大變形。幕墻如果采用螺栓、搖臂、彈簧機構與主體結構連接，則可以在兩者之間產生大的相對位移，甚至當 主體結構側移達到1/60時，幕墻也不會破壞。ｂ．抵抗地震災害需要幕墻。1995年 日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震，震中烈度都在11度以上，砌體填充墻、常規玻璃窗大量破壞，而幕墻，即使是玻璃幕墻，也很少有震害的報告，震后大 多保存完好。中國建筑科學研究院結構所進行過七個各種類型建筑幕墻的振動臺 試驗，結果表明：即使當臺面輸入加速度達到。0.9g（相當于10度大震），結構位 移達到1/60以上時，幕墻也沒有損壞，保持良好性能。砌體填充墻在1/1000位移 時開裂，1/300位移時破壞，即使在小地震下也會產生破損，中震下會嚴重破壞。其原因是它在自身平面內變形能力很差，又被填充在主體結構內，不能有相對的 位移，被強迫一起振動，最終導致破壞。常規玻璃窗大體上也差不多。因此在地 震中震害非常嚴重。建筑幕墻的板圍寬縫和特別的連接構造，使得它可以耐受到 1/100～1/60的大位移、大變形。類似于樹葉相對于樹枝、幕布相對于臺口，無論 主體結構怎樣搖晃，幕墻都可以安全無恙。高樓大廈聳入云霄，地震中強烈擺動，只有幕墻才能保證抗震安全，不會倒坍墜落，防止產生傷亡事故。d、幕墻節省結構 和基礎的費用。建筑材料，如鋼材、水泥都是高耗能、高造價的材料，節約材料，就是節約能耗，節約資源。玻璃幕墻的重量只相當于磚墻的1/10，混凝土墻板的 1/7；[3]鋁板幕墻更輕：370㎜磚墻760㎏/㎡，200㎜空心磚墻250㎏/㎡，而玻 璃幕墻只有35～40㎏/㎡，鋁板幕墻只有20～25㎏/㎡，一座150m高，外墻面為 20000㎡的高層建筑，采用幕墻可減輕墻體自重5000t～12000t。[3]這就大大減少了 主體結構的材料用量，也減輕了基礎的荷載，節約了基礎的造價。在上海、天津 等軟弱地基上建造超高層建筑，這更起了決定性的作用。ｅ．存在的問題是可以解決 的。2005年７月１日起，《公共建筑節能設計標準》開始施行。鋁板幕墻和石板幕 墻因為背面有保溫層，完全可以滿足標準的要求。玻璃幕墻只要合理進行設計，也是可以達到標準的要求的。Low-E中空玻璃幕墻的推廣使用，就是一個有力的 措施。雙層通風幕墻、真空玻璃幕墻的保溫性能，已優于傳統的墻體材料。節能 不節能，不在于是不是玻璃。選用合適的玻璃，采用合理的構造，就完全可以達 到節能的標準。建筑幕墻是結構安全的一個重要保障，合理設計、精心施工是我 們應有的態度。正如汽車雖然消耗能源、污染空氣、造成車禍，但卻不會有人因 此而拒絕使用；同樣我們相信，建筑幕墻也會在揚長避短、興利除弊、技術創新 中，得到更大的發展。

（３）由于相關政策的出臺，節能和業主利益休戚相關，人們愈來愈重視外圍 護結構的節能效益。目前中空玻璃以及中空鍍膜玻璃等具有較高保溫隔熱性能的材料 逐漸取代了以往較常使用的普通白色玻璃。現在不斷有開發項目主動與節能、生 態相掛鉤，這表明節能領域將很快會成為眾多開發商的最新 “必爭之地”。采用新 材料和新技術以求 “節能”，勢必會增加開發商的成本，但一旦業主們明白開發前 期先預支，后期就能收到回報，建筑的吸引力必將倍增，這對于建筑市場來說，無疑又是一醒目賣點。另外，伴隨全民素質的提高，環保意識的增強，人們對自 己居住的環境將越來越關心，為整個人類的利益而 “節能”，也會成為每個居民的 共同意識。

2國內外幕墻玻璃的研究現狀 2.1國外研究現狀

70年代能源危機后，人們逐漸認識到玻璃幕墻在能源消耗方面的嚴重缺陷。西方工業化國家開始對增強玻璃幕墻的熱工性能進行研究。對普通的玻璃幕墻結構，熱工性能是通過材料來實現的。比如說玻璃，最開始是單層玻璃，然后出現

了單層鍍膜玻璃，接著是中空玻璃和低輻射玻璃。以前的鋁型材導熱性大，保溫 隔熱不好，后來發展到在鋁型材中內嵌隔熱條，即隔熱斷橋鋁型材，用來減緩熱 傳導。可以說，到目前為止，通過材料來提高建筑的隔熱保溫性能已經發展到極 限，余地已經不大。所以從結構，以及整個建筑的外圍護系統中謀求功能性的飛 氣

躍，便成了必由之路。80年代初，熱通道幕墻、智能幕墻研制成功了。

熱通道幕墻，也稱為雙層皮玻璃幕墻，是一種新型的節能幕墻，是幕墻技術 的新發展。最初具有對雙層皮玻璃幕墻研究性質的是1930年勒．柯布西耶在巴黎救 世軍旅館中“mur neutralisant”的設想。后來由于缺乏資金，外層玻璃和制冷設備 都被取消了，結果引發了建筑內部的惡劣環境。柯布西耶的多層玻璃幕墻或許是 一次技術失敗，但它指出了玻璃建筑將要面臨的新挑戰，同時也指明了未來建筑 概念發展的方向。隨后，雙層皮玻璃幕墻技術在實踐中逐步成熟，同時也暴露出 一系列問題，繼而引發了對雙層皮玻璃幕墻的研究[7]。目前的智能玻璃幕墻建筑，技術上主要是通過雙層玻璃幕墻來實現。雖然雙層玻璃幕墻本身一次性建設投資 較大，但它一方面可以降低建筑能耗，保護生態環境；另一方面，由于建筑物所 需能耗降低，可以減少建筑設備的一次性投入，特別是大量節約建筑運營成本。歐洲能源成本高，環保意識強，雙層玻璃幕墻已成為現代化大型生態辦公建筑的 發展方向。

目前，國外已建成的雙層皮玻璃幕墻較多。[8]如：1980年建成的美國紐約西 方化學中心采用“外側雙層中空玻璃，內側為單層幕墻，1500㎜ 寬的熱通道”，此通道內安裝了活動百頁，該百頁可以通過感應光線進行 自動調節，通道熱空氣 在過熱時可以從通道頂端排走。1986年建成的勞埃德大廈采用“外側雙層中空玻 璃，內側為單層幕墻，75㎜寬的熱通道，通道一層樓高，之間互不連通”，被處 理過的空氣通過設在架空地板內的風道送入熱通道，再從另一端排走，這樣可以 帶走通道內50%的熱量。1997年在德國埃森建成RWE總部，可能是目前最精密 復雜的幕墻系統，通道內有活動百頁。每個單元有獨立的進、排風口，該風口是 一精巧的魚嘴型裝置，進入通道內的空氣直接從室外引進，熱通道為建筑物提供 部分新風。

據歐洲大量文獻介紹，雙層幕墻系統具有較大的節能潛力，它采用可循環使 用的材料，建造速度快，對運輸及施工場地要求小，同時又可創造出極具時代感 的建筑風格，被公認為具有 “生態”意義的建造方式，近十余年來，在歐洲發達 國家得以廣泛應用。據統計：僅在德國便己建成上百棟雙層玻璃幕墻建筑。雙層 玻璃幕墻可以為建筑提供一個溫度緩沖層，其在冬季被動式利用太陽能方面的潛 力已經得到公認，歐洲已建成的實例也提供了足夠的證據。

智能幕墻尚處在發展的初期，智能幕墻從廣義上說，包括以下幾部分：熱通 道幕墻、通風系統、智能化控制系統、遮陽系統、空調系統、環境監測系統等． 它可以根據外界自然條件的變化 自動調節功能，高效地利用能源。目前，世界范 圍內己建成的智能幕墻不多。1993年建成的德國杜伊斯堡的商業促進中心是應用 智能幕墻的典型例子，外側為點式單層玻璃幕墻，內側為單元式幕墻，200㎜寬 的熱通道，通道有控制光線的可調節式百頁。2.2國內研究現狀

我國80年代開始生產有框玻璃幕墻，隱框玻璃幕墻是90年代開始國外廠家 在上海生產出單元式玻璃幕墻，繼而國內自己能夠生產單元式幕墻。每年以600萬平方米的速度生產各種幕墻[2]，幕墻業的發展正由小到大，由不規范向比較規范的發展。但玻璃幕墻在能耗方面存在著許多問題。

普通單層玻璃幕墻，能耗約占整個建筑能耗的40%左右[2]。現階段我國提高玻璃幕墻節能保溫性能的主要措施是采用鍍膜玻璃（包括Low-E玻璃、熱反射玻璃）、中空玻璃及隔熱斷橋鋁型材來降低結構傳熱系數，消除結構體系 “熱橋”，降低空氣滲透熱損失，減少開啟窗扇面積，提高密封性等。在大多數地區，采用單層的Low-E玻璃、熱反射玻璃進行保溫節能：在嚴寒地區保溫要求很高的 建筑中，則采用中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材來實現節能。在熱工性能方面比過去的門窗有所改善，但仍然存在能耗較大問題。

真空玻璃幕墻是一種節能的幕墻形式，在我國一些節能建筑上已經有采用。如北京天恒大廈，該項目坐落于北京市東城區東直門立交橋東北角，外立面使用 真空玻璃幕墻，整體外觀形象豪華的建筑風格。真空玻璃幕墻具有節能、防結露、減少室內溫差、隔音性能好、抗風壓強等優勢。天恒大廈是世界首座整棟真空玻

璃高節能甲級寫字樓。[9]總建筑面積57238萬平方米，地下４層，地上２層，大樓采用半隱框真空玻璃幕墻7000平方米，采用真空玻璃鋁合金斷熱窗2500多平方米。采用真空組合中空的結構，經國家建筑工程質量檢驗中心檢測，其傳熱系數K=1.2W/㎡·K。達到和超過國標保溫窗最高級１０級標準。而一般中空玻璃Ｋ值＝3.4 W/㎡·K。大廈整體運用真空玻璃，單項成本僅提高10%～15%，由于真空玻璃在建筑節能上的優勢，在投入使用后，預計年節電量280萬度，節約中央空調電費260萬元左右。由于節電，減少了發電燃煤而生產的污染，保護了環境。節約了后期成本，每年可節約20～30%的能耗。同時，真空玻璃這一環保節能材料的應用，營造了更加舒適的辦公環境。又如清華大學超低能耗示范樓，[10]該樓 位于清華校園東區，總建筑面積為3000平方米，是我國第一座超低能耗示范樓，于2005年3月建成并對社會開放。該項目是北京市科委的“奧運科技專項”之一，同時是科技部“十五”科技攻關項目“綠色建筑關鍵技術研究”的技術集成平臺，也是 清華大學綠色建筑的科研基地，開放式實驗室及高新技術產品的示范展臺。在此 基礎上，將開展各項與綠色建筑相關的科學研究，示范世界上各種先進的綠色建 筑技術，展示各種綠色建筑的相關產品并進行有關綠色建筑技術的培訓和宜傳工 作。在這些廣泛應用高新技術的綠色節能產品中，真空玻璃尤為引人關注。立面 幕墻采用兩種幕墻結構，西側為熱通道式玻璃幕墻，外層為點式單片玻璃幕墻，下部有進風口，上部有出風口，進、出風口都可開啟和關閉，內層為中空玻璃開 啟窗，內、外層之間有可調節角度的遮陽卷簾。東側為雙層窗結構，外層為中空 玻璃的推拉窗，內層為雙層玻璃的平開窗，內、外層之間有太陽能集熱器，外層 窗的外側有可調節的水平百葉外遮陽。在示范樓三樓的南立面雙層皮幕墻的內層是高性能中空玻璃幕墻，中間一片采用真空玻璃，真空玻璃之間的間隙只有0.1～0.2㎜，中間支撐物來承受大氣的壓力，清華大學超低能耗示范樓南立面高性能真空玻璃冬季晚上的耗熱量比單片白玻璃減少了83%，比普通中空玻璃減少了70%，比離線低輻射膜中空玻璃減少了37%。而西立面高性能真空玻璃節能窗節能更明顯，耗熱量度比單片玻璃減少了85％，比普通中空玻璃減少了74％，比離線低輻射膜充氫氣中空玻璃減少了43％。該窗的Ｋ值＜1.2W/㎡·K，由此可見高性能真空玻璃熱工性能之優異，節能效果之明顯。

目前，我國建成的熱通道幕墻建筑不多。2000年６月投入使用的國家會計學

院教學樓是國內最早的熱通道幕墻，位于北京市順義區天竺鎮，建筑面積14000㎡。該教學樓為４層建筑，1～3層為教學區，第４層為辦公區，其幕墻由深圳方大集團股份公司設計施工。針對業主提出既要透明，又要高效利用能源的要求，以及北京地區的氣候、地理環境，設計小組經過研究決定南向幕墻采用熱通道。該幕墻為中國大陸最早的熱通道玻璃幕墻，南向幕墻凡要求透明之處，內側采用 低輻射（5+14A+5）㎜中空玻璃、外側采用6㎜鋼化透明玻璃、熱通道寬160㎜內 設遮陽百葉，其結構平面見圖1.1；不要求透明的，其內側采用防火板＋防火保溫 棉十復合鋁板，外側及熱通道不變，其結構構造如圖1.2。北向幕墻由低輻射中空

玻璃（5+14A+5）㎜與復合保溫板（防火板＋40ｍｍ玻璃棉＋鋁塑板）構成。幕墻最大標 高16m，分格為2000（寬）×1050（高）㎜。國家建筑工程質量監督檢驗中心對該幕墻 進行了冬季保溫性能檢驗：幕墻透明部分的傳熱系數為1.4W/（㎡·K），幕墻不透 明部分的傳熱系數為0.86 W/（㎡·K），幕墻平均傳熱系數為1.0 W/（㎡·K），低于 《民用建筑節能設計標準（采暖居住部分）北京地區實施細則》（DBJ01-602-97）中的 規定值，滿足北京地區的節能要求。[8]

圖1.1 熱通道玻璃幕墻平面圖

圖1.2 熱通道玻璃幕墻結構構造圖

在冬季保溫性能的檢測中太陽輻射能量最大達500w/㎡，南向房間室內空氣 白天最高溫度達28.8℃，而北向房間的最高溫度為20.8℃，最高溫度相差達8.0℃，平均溫度相差達4.8℃。為什么南向房間和北向房間，屬同一個空調系統，而室溫 度相差如此顯著？[8]這是由于南向房間采用了熱通道幕墻，而北向房間采用的只是 Low-E中空玻璃幕墻。

近年來，我國也對熱通道幕墻、智能幕墻作了一些研究，并發表了大量的科 研論文。1998年深圳市三鑫特種玻璃技術股份有限公司（簡稱三鑫股份），與高等院 校共同建立了我國第一個建筑玻璃與幕墻研發中心，并配制各種試驗、檢測儀器 設備，具有對玻璃產品、建筑幕墻構配件產品從化學分析到力學性能的試驗和檢 測能力。公司在各種新型幕墻的研究上均取得很大成績，其中點支式幕墻、雙層 換氣節能幕墻己被國家建設部批準為高新技術項目。公司在研究中心建立我國第 一個針對點支式幕墻和雙層節能幕墻新技術進行科研的實驗室。2000年深圳方大 公司在北京國家會計學院雙層玻璃幕墻投入使用后，進行熱工性能觀測和熱工分 析；2003年深圳市對通過雙層玻璃幕墻與單層玻璃幕墻進入室內的太陽輻射進行 了對比實測，它對我們正確認識雙層玻璃幕墻有很大作用。2001年10月，武漢凌 云和德國慕尼黑工業大學、華中科技大學聯合成立了雙層幕墻的實驗站，主要研 究幕墻的熱工性能和空氣動力性能，到2004年為止，在實驗樣墻上經過兩年多的 實驗研究，已經形成了一整套系統解決方案。清華大學王余生副教授指導研究生 馬欣完成“窗— 建筑實體要素的技術性研究”碩士論文，從窗的技術性問題入

手，對窗和幕墻進行材料、性能方面的分析。其中有少量內容涉及雙層皮玻璃幕墻，但僅做概述。門華中科技大學研究生張勇完成“夏熱冬冷地區公共建筑節能效率分析”碩士論文，其中一部分章節從夏熱冬冷地區的氣候特點出發，利用DOE-2 對雙層皮玻璃幕墻進行了計算機模擬。華中科技大學研究生杜鵬在導師指導下完 成了“可呼吸的建筑表皮—夏熱冬冷地區雙層皮玻璃幕墻的氣候適應性系列研 究之一”碩士論文。華中科技大學研究生王振完成“夏熱冬冷地區雙層皮玻璃幕 墻的氣候適應性設計策略研究”碩士論文。都對本文的研究很有借鑒意義。而不 能依據地區具體的氣候條件靈活地進行幕墻的節能設計并做出相應的構造改進，忽視依據具體地域特性而簡單采用其它地區的雙層幕墻技術難以達到最佳節能效 果。

2.玻璃幕墻的耗能及其節能措施 2.1玻璃組件

據資料介紹普通玻璃應用于建筑上，有1/3能量是通過玻璃的傳導而損失的。目前在世界性能源緊張的今天節能已成為一種趨勢，減少通過玻璃的能量損失越 來越被建筑師和建筑使用者所重視，減少透過玻璃的能量損失已被提到議事日程。其實節能玻璃在最近幾年已獲得了長足的發展，只是人們對玻璃的認識還不十分 全面，因此掌握玻璃的節能特性對正確選用玻璃品種至關重要。2.1.1玻璃節能評價的主要參數

自然界中熱量的傳遞通常有三種形式，對流、輻射和傳導。由于玻璃是透明 材料，通過玻璃的傳熱除上述三種形式外還有太陽能量以光輻射形式的直接透過。衡量通過玻璃進行能量傳播的參數有玻璃的傳熱系數K值、太陽能透過率、遮蔽 系數、相對熱增益等。

(1)K值

K值是用來表征在一定條件下熱量通過玻璃在單位面積(通常是1㎡)、單位 溫差(通常指室內溫度與室外溫度之差一般1℃或1K)、單位時間內所傳遞焦耳數，它的單位通常是W/㎡·K。K值是玻璃的傳導熱、對流熱和輻射熱的函數，它是這 三種傳熱方式的綜合體現。玻璃的K值越大，通過玻璃的能量損失就越多，越不 利于節能。

(2)太陽能參數

透過玻璃傳遞的太陽能其實有兩部分，一是太陽光直接透過玻璃而通過的能 量；二是太陽光在通過玻璃時一部分能量被玻璃吸收轉化為熱能，該熱能中的一 部分又進入室內。通常有三個概念來定義：

1)太陽光透射率：太陽光以正常入射角透過玻璃的能量占整個太陽光入射能的 百分數。

2)太陽能總的透過率：太陽光直接透過玻璃進入室內的能量與太陽光被玻璃吸 收轉化為熱能后二次進入室內的能量之和占整個太陽光入射能的百分數。

3)太陽能反射率：太陽光被所有表面(單層玻璃有兩個表面，中空玻璃有四個 表面)反射后的能量占入射能的百分數。

(3)遮蔽系數[13]

相同條件下，太陽輻射能量透過某玻璃組件的量與透過3㎜厚普通透明平板 玻璃的量之比就是該玻璃組件的遮蔽系數，用SC表示。遮蔽系數越小，阻擋陽光 直接輻射的性能越好。

2.1.2 建筑節能玻璃的性能及選擇

選擇合適玻璃類型主要從熱特性和光學性能考慮。目前我國開發應用的節能 玻璃有吸熱玻璃、熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃(LOW-E玻璃)、中空玻璃、真空 玻璃等。

(1)吸熱玻璃

吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽能的平板玻璃，它是利用玻璃中的金屬離子對 太陽能進行的選擇性吸收，同時呈現不同的顏色。吸熱玻璃有本體著色和表面鍍 膜兩大類產品，本體著色玻璃是在無色透明平板玻璃的配合料中加入特殊著色劑，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工藝生產;表面鍍膜產品是在玻璃表面噴鍍吸 熱和著色的氧化物薄膜形成吸熱玻璃。有些夾層玻璃膠片中也摻有特殊的金屬離 子，用這種膠片可以生產出吸熱的夾層玻璃。

吸熱玻璃的節能原理是當太陽光透過玻璃時，玻璃將光能吸收轉化為熱能，熱能又以導熱、對流和輻射的形式散發出去，從而減少太陽能進入室內，降低空 調負荷。現在有些建筑物用的淺綠色玻璃，以及在二十世紀90年代常見的茶色、藍色玻璃都屬于這種類型的吸熱玻璃。

(2)鍍膜玻璃

鍍膜玻璃在建筑上的應用主要有兩種，即熱反射玻璃(也稱太陽能控制玻璃)、低輻射玻璃。

熱反射玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、非金屬及其氧化物薄膜使其具有一定的 反射效果，能將太陽能反射回大氣中而達到阻擋太陽能進入室內使太陽能不在室 內轉化為熱能的目的。太陽能進入室內的量越少，空調負荷也就越小；熱反射玻 璃的反射率越高說明其對太陽能的控制越強，但是玻璃的可見光透過率會隨著反 射率的升高而降低，影響采光效果，太高的玻璃反射率也可能出現光污染問題。

解決玻璃幕墻保溫隔熱問題，早期人們研制了吸熱玻璃和熱反射玻璃等，這 些玻璃雖然有隔熱的功能，但同時，也存在著影響玻璃通透性、光污染等的問題。低輻射鍍膜玻璃是在20世紀90年代發展起來的新型保溫玻璃，它的輻射率一般 只是普通玻璃輻射率的1/10左右，通透性也較好，節能效果比較明顯。而遮陽型 低輻射玻璃采用獨特的熱噴射鍍膜技術制作而成，除本身具有低輻射性能外，它 還具有控制陽光的性能。一般而言，采用單片吸熱玻璃、熱反射玻璃或低輻射玻 璃等，雖然有一定的節能效果，但效果是有限的，而采用由這些玻璃組成的中空 玻璃則是較理想的選擇。

(3)中空玻璃

中空玻璃的隔熱性能好，是因為其內部的空氣層處于一個封閉的空間，氣體 不產生對流，且空氣的導熱系數僅是玻璃的1/27。所以，中空玻璃是有較好節能 效果的。

(1)普通單片玻璃傳熱系數的計算： 玻璃的熱阻R為：R=d/λ

式中：R—玻璃的熱阻（㎡·k/w）；

D—玻璃的厚度(m)；

λ一玻璃的導熱系數〔取0.76 W/(m·k)〕

6mm厚普通單片玻璃的熱阻R=d/λ=0.006/0.76=0.008㎡·k/w 8mm厚普通單片玻璃的熱阻R=d/λ=0.008/0.76=0.011㎡·k/w 根據《民用建筑熱工設計規范》，玻璃的傳熱阻：R0=R1+R+Re 式中：R0—玻璃的傳熱阻：

R1—內表面換熱阻，取0.11㎡·k/w；

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

Re—外表面換熱阻，冬季取0.04㎡·k/w 6mm厚普通單片玻璃的傳熱阻：Ro = R1+R+Re=0.11+0.008+0.04=0.158㎡·k/w 8mm厚普通單片玻璃的傳熱阻：Ro= R1+R+Re=0.11+0.011+0.04-=0.161㎡·k/w 6mm厚普通單片玻璃的傳熱系數K為：K=1/ Ro=1/0.158=6.33㎡·k/w 8mm厚普通單片玻璃的傳熱系數K為：K=1/ Ro=1/0.161=6.21㎡·k/w

(2)中空玻璃傳熱系數的計算:

a．常用的6mm+9A+6mm中空玻璃傳熱系數的計算： 6mm+9A+6mm的中空玻璃的熱阻R為：

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

R1—外層玻璃的熱阻，取0.008㎡·k/w(上文已計算)

Ra一空氣層的熱阻，取0.14㎡·k/w[2]

R2—內層玻璃的熱阻，取0.008㎡·k/w 中空玻璃的傳熱阻：R=R1+Ra+R2= 0.11+0.156+0,04=0.306㎡·k/w 6mm+9A+6mm中空玻璃的傳熱系數K為：K=1/ Ro=1/0.306=3.27 ㎡·k/w b.西安地區常用的l0mm+9A+10mm的中空玻璃傳熱系數的計算： 10mm厚玻璃的熱阻R為：R=d/λ=0.01/0.76=0.013㎡·k/w 10mm+9A+10mm的中空玻璃的熱阻R為： R=R1+Ra+R2=-0.013+0.14+0.013=0.166㎡·k/w 式中: R—玻璃的熱阻時.k/w

R1—外層玻璃的熱阻，取0.013㎡·k/w

Ra—空氣層的熱阻，取0.14㎡·k/w

R2—內層玻璃的熱阻，取0.013㎡·k/w 中空玻璃的傳熱阻：Ro= R1+R+ Re =0.11+0.166+0.04=0.316㎡·k/w 10mm+9A+10mm中空玻璃的傳熱系數K為：K=1/ Ro=1/0.316=3.16 ㎡·k/w 以上計算結果表明;中空玻璃的傳熱系數比單片玻璃的傳熱系數要小很多，如：6mm+9A+6mm的中空玻璃的傳熱系數比6mm厚普通單片玻璃的傳熱系數小 48.3%。且隨著玻璃厚度的增加，傳熱系數會有所降低。

由于使用地域的不同，對中空玻璃的性能、尺寸的要求也不盡相同，如鄰街 建筑，要求中空玻璃的隔音性能要好；而寒冷地區，要求中空玻璃的保溫性能要 好;低層建筑，中空玻璃的面積可以大一些，而高層建筑，因為承受的風壓大，中空玻璃的面積就要小一些。

我國建筑行業Low-E中空玻璃的應用處于迅猛發展的勢頭，1999年竣工的上 海金茂大廈，高達420米，是上海著名的標志性建筑。世界著名的建筑玻璃生產 商法國圣戈班集團中國區項目經理稱，上海市建委2005年已要求金茂大廈迅速進 行節能整改，原因是在整個陸家嘴地區，金茂大廈已經成為最大的電老虎，年耗 電量驚人，金茂大廈己確定將玻璃幕墻全部更換為LOW-E玻璃幕墻，預計其更換 總面積將不少于10萬平方米。他認為，對玻璃幕墻的全面改造將大大改善大廈內 部空調制冷效果不佳的現狀，提升這幢標志性建筑的租售、旅游人氣。

(4)真空玻璃[9]

真空玻璃是將兩片玻璃板(可以是浮法玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃、壓延玻璃、噴砂玻璃、吸熱玻璃、紫外線吸收玻璃、熱反射玻璃等)洗凈，在一片玻璃板上以 10～25㎜的間隔放置高度為0.1～0.5㎜，直徑為0.3～1.0的圓柱狀支撐物或 寬度為0.4～0.6㎜的線狀或格子狀支撐物。然后再放上另一片玻璃板。將兩片玻 璃板的四周涂上焊接玻璃或有機粘接劑、低熔點金屬等，在450℃中加熱15～60 分鐘，在去除玻璃板上附著的水分及有機物的同時由焊接玻璃將兩片玻璃板的四 周封邊，形成一個整體。在適當位置開孔，用真空泵抽真空，使兩片玻璃板間膛 的真空壓力達到0.001毫米汞柱，即形成真空玻璃。真空玻璃的兩片一般至少有一 片是低輻射玻璃，這樣就將通過真空玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱降到 最低，其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。真空玻璃是玻璃工藝與材 料科學、真空技術、物理測量技術、工業自動化及建筑科學等，多種學科、多種 技術、多種工藝協作配合的碩果。

真空玻璃是與中空玻璃結構完全不同的新產品。中空玻璃大多用鋁框四周封 邊、間隔2塊玻璃，內含空氣或充氬氣，總厚度最薄的12㎜。真空玻璃用適當分 布的微粒支柱做間隔，間隙層只有0.1～0.2㎜，空腔內抽真空無氣體，真空度達 到0.1帕以上，總厚度最薄只有6㎜左右。作為新一代節能玻璃，它具有比中空 玻璃更好的隔熱、保溫性能，其保溫性能是中空玻璃的2倍，是單片普通玻璃的4 倍；由于真空玻璃熱阻高，具有更好的防結露結霜性能，在相同濕度條件下，真 空玻璃結露溫度更低，這對嚴寒地區的冬天采光極為有利，而且真空玻璃不會出 現普通中空玻璃經常出現的“內結露”現象;真空玻璃具有良好的隔聲性能，在大多 數聲波頻段，特別是中低頻段，真空玻璃的防噪音性能優于中空玻璃；真空玻璃 具有更好的抗風壓性能，同樣面積同樣厚度條件下進行的抗風壓試驗中，真空玻 璃抗風壓性能等級明顯高于中空玻璃;真空玻璃還具有持久、穩定、可靠的特性，在參照中空玻璃擬定的環境和壽命試驗進行的紫外線照射試驗、氣候循環試驗、高溫高濕試驗，經國家建筑工程質量監督檢測中心檢測，真空玻璃的熱阻變化均 在2%以下，通過在日本的應用表明，真空玻璃內的支撐材料在涉及金屬疲勞度方 面的壽命可達50年以上，高于其使用的建筑壽命。真空玻璃最薄只有6mm，現有 住宅窗框原封不動即可安裝，并可減少窗框材料，減輕窗戶和建筑物的重量。真 空玻璃屬于玻璃深加工產品，其加工過程對水質和空氣不產生任何污染，并且不 產生噪聲，因此對環境無有害影響。

《公共建筑節能設計標準》GB50189對不同地區玻璃幕墻的熱工性能提出不 同的要求，如對于我國嚴寒地區，冬季漫長、寒冷，建筑的采暖是主要能耗，因 此僅對玻璃的傳熱系數提出要求，而對遮蔽系數沒提要求。事實上，對于嚴寒地 區來說，玻璃幕墻的遮蔽系數越大越好，因為遮蔽系數大有利于降低建筑冬季的 采暖能耗和照明能耗。依據《公共建筑節能設計標準》GB50189的要求，在嚴寒 地區，只有采用中空玻璃、甚至是Low-E中空玻璃，才能滿足節能設計標準。對 于我國的夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區，建筑的夏季制冷是主要能耗，因此應降 低玻璃幕墻的遮蔽系數，《公共建筑節能設計標準》GBS0189對應用于夏熱冬冷地 區和夏熱冬暖地區的玻璃幕墻遮陽系數有明確規定。降低玻璃幕墻遮蔽系數的方 法很多，如采用著色玻璃、熱反射玻璃、彩鈾玻璃和遮陽系統，究竟采用何種遮 陽方式，應各方面因素綜合考慮決定。

通常，炎熱地區和夏熱冬暖地區宜選擇吸熱玻璃和熱反射玻璃；過渡地區和 夏熱冬冷地區宜選擇帶熱反射玻璃的中空玻璃；寒冷地區宜選擇低輻射玻璃。在有條件的地方，盡量使用低輻射中空玻璃，它綜合性能最好，對周圍環境基本無 光污染，不眩目刺眼。