建筑节能与绿色建材

建筑节能与绿色建材2013.9主要内容◆节能与绿色建材基本概念◆常用建筑节能材料的种类和性能

◆常用建筑保温系统与性能

◆公建设计标准涉及的绿色建材

一、节能与绿色建材基本概念1.1节能建材的概念

●在满足建筑功能的同时，能够发挥保温隔热作用、显著降低建筑使用能耗。●随着绿色建筑的发展，还应具备绿色建筑材料的特点。●种类：结构材料、墙体材料、门窗材料、绝热材料和遮阳材料等。

●

发展趋势▲制品化、功能一体化▲自保温体系1.1.1绝热材料的概念●

绝热材料包括保温材料和隔热材料，是重要的节能建材。●

保温材料定义是指对热流具有显著阻抗性，用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。通常用导热系数来表征。其值一般小于0.2W/m·k。●

隔热材料定义是指对热辐射或热流具有显著阻抗性，用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。通常用太阳反射（吸收）系数和蓄热系数W/(m2·K)来表征。1.1.2建筑保温系统的概念

定义：建筑保温系统是指适用于安装在建筑围护结构相应部位的非承重建筑保温构造。建筑保温构造通常由界面层、保温层、保护层以及根据需要采用的固定材料（如胶粘剂、锚固件等）构成。

特点：●构造的系统性和完整性●组成材料的相容性和配套性

1.2绿色建材的概念1.2.1绿色建材定义采用清洁生产技术，不用或少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性，达到使用周期，能够最大限度的可回收再利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。1.2.2绿色建材特点原材料：不用或少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废弃物。生产过程：采用清洁生产技术。使用过程：产品无毒害、无污染、无放射性，有利于环境保护和人体健康。功能终止：达到使用周期或功能终止，能够最大限度的可回收再利用。二、常用节能建材的种类和性能●结构材料●墙体材料●门窗材料●保温材料●遮阳材料

2.1结构材料

目前主要是烧结陶粒混凝土。干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S（周期24h）[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]1351~14500.496.430.841451~15500.577.191551~16500.668.011651~17500.768.811751~18500.879.741851~19501.0110.702.2墙体材料2.2.1主要品种●普通烧结页岩空心砖●蒸压加气混凝土砌块●节能型烧结页岩空心砌块（孔排数≥9排，孔洞率≥50%）砌体●厚壁型烧结页岩空心砌块（外壁厚≥25mm孔排数≥7排，孔洞率≥45%）●无机复合烧结页岩空心砖（规格：长200mm，宽190mm，厚115mm，填充厚度为40mm、密度等级为B03级及以下的泡沫混凝土）●烧结陶粒混凝土小型空心砌块（孔排数≥3排）●烧结页岩多孔砖

2.2.1热工性能材料名称干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S（周期24h）[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]普通烧结页岩空心砖砌体

8000.54—1.05烧结页岩多孔砖砌体

14000.587.85节能型烧结页岩空心砌块砌体

≤8000.253.90801～9004.13厚壁型烧结页岩空心砌块砌体

801～9000.304.53无机复合烧结页岩空心砖砌体

≤8000.264.23烧结陶粒混凝土小型空心砌块砌体

801～9000.284.37材料名称干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S（周期24h）[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]蒸压加气混凝土砌块

426～5250.142.361.05526～6250.162.75626～7250.183.15726～8250.203.54几个概念的说明●砌块和砌体的导热系数含义不同●空心砌块和多孔砖不同●厚壁型和薄壁型的导热系数不同●无机复合烧结页岩空心砖是采用泡沫混凝土填充于孔洞中制成。●应用：多孔砖用于承重墙体，其他用于非承重墙体2.3门窗材料2.3.1门窗用玻璃的种类和性能

1）种类

●普通浮法玻璃（白玻）●吸热玻璃（着色玻璃）●镀膜玻璃

—阳光控制镀膜玻璃（热反射玻璃）

—低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）●安全玻璃

—钢化玻璃

—夹层玻璃（夹胶玻璃）●中空玻璃2）门窗用玻璃的性能特点●着色玻璃（吸热玻璃）：（GB/T18701-2002）指本体着色的浮法玻璃和普通平板玻璃。有茶色、金色、绿色等各种系列。其特点是能大量吸收太阳能。

●阳光控制膜玻璃（热反射玻璃）：（GB/T18915.1-2002）对波长范围350nm~1800nm的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃。特点是反射大量太阳能。有“硬镀膜”和“软镀膜”之分。

●低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）：（GB/T18915.2-2002）对波长范围4.5um~25um的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。●钢化玻璃:（GB15763.2-2005，GB15763.4-2009）产品分为钢化玻璃和均质钢化玻璃;玻璃的抗弯强度高。

●夹层玻璃：（GB15763.3-2009）由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成的玻璃制品。夹层玻璃的原片可以是:浮法玻璃、夹丝及夹网玻璃、钢化玻璃、表面改性(如镀膜)玻璃等。●中空玻璃：（GB/T11944-2002）由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。气体层厚度一般为6~12mm

中空玻璃的材料，可以是普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、低辐射镀膜玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等。我国目前应用最多的是浮法玻璃、钢化玻璃。2.3.2门窗用型材

（1）基本类型●铝合金型材类

—非隔热型材

—隔热型材

●彩钢复合型材类

—灌注式型材

—组合式型材●塑料型材类

—非多腔型材

—多腔型材

（2）各种型材的特点●铝合金型材类

▲非隔热型材即普通铝合金型材。▲隔热型材（见图）

在热流方向由铝合金型材和隔热材料（聚酰胺尼龙66）组成具有独立封闭的腔室数不少于2~3层的隔热铝合金门窗框、扇型材。

穿条式铝合金隔热型材断面图

框料中挺扇料

●

彩钢复合型材类

▲

灌注式型材采用保温材料灌注于彩钢型腔中制成。

▲

组合式型材采用多腔隔热型材组合而成。灌注式截面图样示例

组合式截面图样示例●

塑料型材类

▲

非多腔型材与多腔型材的差异多腔型材指在热流方向具有独立封闭的腔室数不少于3层的塑料门窗框、扇型材。PVC多腔型材

结构传热系数（W/m2·K）单腔2.5二腔2.1三腔1.8四腔1.6五腔1.52.3.3门窗主要类型和性能特点

（1）门窗类型●铝合金型材类

—非隔热型材:非隔热铝合金单玻窗非隔热铝合金中空玻璃窗—隔热型材：隔热铝合金单玻窗隔热铝合金中空玻璃窗

隔热铝合金多腔密封中空玻璃窗

门窗类型●彩钢复合型材类灌注式复合彩钢单玻窗灌注式复合彩钢中空玻璃窗

组合式复合彩钢中空玻璃窗●塑料型材类

非多腔塑料单玻窗

非多腔塑料中空玻璃窗多腔塑料中空玻璃窗（2）门窗保温性能特点

●隔热型材多腔密封是指门窗框、扇型材采用隔热铝合金多腔型材，并在框、扇之间设置等压胶条而形成的多腔密封的门窗构造。通常，推拉窗不具有这种构造。●相同型材的情况下，中空玻璃窗优于单玻窗。●相同型材构造、门窗构造情况下，塑料型材优于金属型材，镀膜玻璃优于普通玻璃。●同类型材中，多腔型材优于非多腔型材。●节能彩钢窗中，组合式优于灌注式。●设计取值未区分门窗的开启形式。（3）节能彩钢门窗的特点●技术特点产品采用优质彩色钢板型材和隔热材料的复合技术，于2008年1月通过国家住建部验收，其生产技术达到国内领先水平；产品是我市具有独立知识产权的建筑节能产品，由重庆华夏门窗有限公司研发，共取得相关技术专利16项，其中发明专利5项；产品性能达到或优于国家标准的技术要求；产品工艺成熟、质量稳定，已形成批量生产。●性能特点抗风压性能：4000～6000Pa（7级以上）。气密、水密性能：气密性达5级，水密性达4级。保温性能：优于其它隔热铝合金门窗。隔声性能：30～35dB

(3级以上)。采光性能：窗框比在25%以下，具有良好的采光性。耐久性能：防腐性和保色性好。装饰性：色彩丰富，可以制作成木纹、高光、石纹等效果。

●应用技术标准和图集《节能彩钢门窗应用技术规程》DBJ/T50-089-2009，2009年5月1日实施；重庆市工程建设标准设计图集：《节能彩钢门窗》10J04，2010年4月1日实施。性价比：与同等级断热铝合金门窗比较，价格可低15～25%。2.4保温材料2.4.1保温材料的主要类型●有机类

—模塑聚苯乙烯模塑板（EPS）

—挤塑聚苯乙烯模塑板（XPS）

—复合酚醛泡沫板

—复合硬泡聚氨酯板

●无机类

—

岩棉保温板

—

岩棉保温装饰复合板

—二氧化硅真空隔热保温板（STP）

—全轻陶粒混凝土

—泡沫混凝土2.4.1保温材料的性能特点与适用范围（1）难燃型膨胀板和挤塑板1）执行标准与性能要求

●难燃型膨胀聚苯板▲难燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料—简称难燃型膨胀聚苯板▲《难燃型膨胀聚苯板建筑外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-160-2013,2013.4.1实施

●难燃型挤塑聚苯板（XPS）▲难燃型挤塑聚苯乙烯泡沫塑料—简称难燃型挤塑聚苯板▲难燃型挤塑聚苯板建筑外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-159-2013,2013.4.1实施●难燃型膨胀聚苯板的性能要求（DBJ50/T-160-2013）100●难燃型挤塑聚苯板的性能要求（DBJ50/T-159-2013）

2）难燃型EPS与普通EPS的差异●难燃型膨胀聚苯板中加入了阻燃剂，燃烧性能可达B1级（或B、C级）。

普通EPS一般为B2级以下，防火性能差。●难燃型膨胀聚苯板防潮性能较好。●难燃型膨胀聚苯板的粘结性能可能较差。3）难燃型EPS与XPS的差异●共性△轻质△保温效果好●差异△孔结构不同。XPS为闭孔，膨胀板为开孔。△同密度时，XPS压缩、抗拉强度和保温性能更好。△XPS防潮性能较好。△XPS粘结性能较差。4）应用

●外墙●架空楼板

●屋面

—上人屋面—不上人屋面应用的建筑部位不同，性能要求不同。选用材料的密度和压缩强度不同。（2）复合酚醛泡沫板●定义在工厂内预制的表面复合专用界面处理剂或聚合物砂浆增强卷材的硬质酚醛泡沫板。●执行标准与性能要求

《复合酚醛泡沫板薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-144-2012,2012.9.1实施

●性能要求

●应用主要用于外墙。（3）复合硬泡聚氨酯板

●定义

在工厂内预制的，以硬泡聚氨酯板为芯材，双面复合聚合物砂浆界面层或聚合物砂浆增强卷材面层的板材。●执行标准与性能要求

《复合硬泡聚氨酯板建筑外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-158-2013,2013.4.1实施●性能要求●应用部位—外墙—架空楼板—屋面（4）岩棉板1）岩棉板的种类和区别●岩棉板种类在建筑工程中常用有如下二类：

♦建筑外墙外保温用岩棉板

执行标准：《建筑外墙外保温用岩棉制品》GB25975-2010《岩棉薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-141-2012

♦工业设备、管道用岩棉制品执行标准：《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007,《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品

》GB/T19686-2005●性能差异：建筑外墙外保温用岩棉板有耐久性和力学性能要求，如压缩强度、垂直于板面的抗拉强度、酸度系数等。2）建筑外墙外保温用岩棉板的种类和差别●种类分为平行纤维岩棉板和垂直纤维岩棉板。●性能及差异▲密度不同，导热系数不同。

▲强度不同（抗压强度和垂直于板面抗拉强度）●应用▲主要适用于外墙▲设计上应特别注意墙体及保温系统节点的防水问题。平行纤维和垂直纤维岩棉板的性能比较

《岩棉薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-141-2012（5）岩棉保温装饰复合板●定义在工厂内预制的，以垂直纤维岩棉板为保温芯材，与带饰面层的硅酸钙板面板底板复合而成的具有保温与装饰功能的板状制品。

●执行标准与性能要求

《岩棉保温装饰复合板外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T—162—2013，2013-04-01实施●复合板性能要求复合板构造图●复合板构造特点▲

硅酸钙板加强肋为提高岩棉保温装饰复合板的整体力学性能，在硅酸钙板面板与底板间按一定间距设置了加强肋，分别与面板、底板粘结牢固。▲背孔为增强硅酸钙板与基层的粘结强度，在硅酸钙板底板上均匀分布地钻φ8小圆孔，圆孔总面积约为底板面积的3%。●应用▲主要适用于外墙。▲设计上应特别注意墙体及保温系统节点的防水问题，以及排气构造等。（6）二氧化硅真空隔热保温板（STP）●定义由二氧化硅微粉、助剂等组合而成的芯材与专用复合阻气膜通过真空封装技术制成的一种具有保温隔热功能的板材。●执行标准

《二氧化硅真空隔热保温板建筑保温系统应用技术规程》DBJ50/T—161—2013，2013-04-01实施●性能要求●应用部位—外墙—架空楼板—屋面●施工时应防止被穿刺、踩踏。（7）全轻陶粒混凝土●定义▲用轻粗集料、轻砂、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。▲地面应用干表观密度不大于1350kg/m³。●执行标准

《全轻混凝土建筑地面保温工程技术规程》DBJ50/T-151-2012，2012-11-01实施●应用部位—地面干密度(kg/m3)导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S（周期24h）[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]551~6500.162.701.05651~7500.183.091.05751~8500.203.481.05851~9500.233.961.05951~10500.264.441.051051~11500.284.831.051151~12500.315.311.051251~13500.365.961.05●性能要求●当强度低于15MPa时，应作保护层。（8）泡沫混凝土

●定义

泡沫混凝土是采用物理或化学方法将空气引入水泥浆体中，经养护形成的轻质多孔混凝土材料。密度一般不大于1000kg/m3。●参照标准《泡沫混凝土》JG/T266-2011《泡沫混凝土砌块》JC1062-2007《水泥基泡沫保温板》

JC/T2200-2013《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2010●

参考图集《

KH泡沫混凝土楼地面、屋面保温隔热建筑构造》09J03●性能干密度(kg/m3)导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S（周期24h）[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]3000.081.421.054000.101.811.055000.122.201.056000.142.591.057000.183.161.058000.213.641.059000.244.121.0510000.274.591.05●应用部位—屋面—保温垫层—用于楼面时，必须做钢筋加强保护层。2.5遮阳产品2.5.1遮阳材料（1）主要品种

●隔热玻璃

—吸热玻璃

—热反射镀膜玻璃

—低辐射玻璃

●玻璃隔热膜●热反射织物

（2）性能特点

●玻璃隔热膜

▲玻璃隔热膜按其性能不同分为热反射膜和低辐射膜，一般粘贴于窗用玻璃上使用，可起到良好的隔热作用。

▲热反射膜和低辐射膜的隔热原理与热反射玻璃和低辐射玻璃相似。

▲特别适用于既有建筑门窗的节能改造。

●

热反射织物热反射织物利用纺织物的多孔绝热特点和金属的优良反光特性结合起来制成的复合隔热材料。用它做成的帘布，可以对窗户起到良好的保温隔热作用。

2.5.2遮阳设施（系统）（1）主要品种

●卷帘遮阳系统

●织物卷帘遮阳系统●百叶帘遮阳系统●铝合金机翼遮阳系统●铝合金格栅遮阳系统●中空玻璃内置百叶遮阳系统

参考资料：中国建筑标准设计研究院.国家建筑标准设计图集，建筑外遮阳（一），06J506-1，2007.2

三、常用保温系统与性能3.1常用建筑保温系统的类型与构造特点

3.1.1建筑保温形式●外墙保温系统

—外墙外保温系统

—外墙内保温系统

—外墙内、外保温系统

—自保温系统●地面保温系统●屋面保温系统3.1.2常用建筑保温系统类型

（1）外墙保温系统●建筑保温砂浆类●建筑板材类

—有机板材类

—无机板材类●保温装饰复合板类●自保温系统

—蒸压加气混凝土砌块自保温墙体—JN节能型烧结页岩空心砌块自保温墙体（2）地面保温系统（3）屋面保温系统

●

有机板材类●无机板材类3.1.3常用建筑保温系统构造特点（1）外墙保温系统构造●板材类：属于薄抹灰系统，采用粘、锚结合，构造相似。面上再作饰面材料。

差异：—有机板要求防火隔离带，不用重质饰面材料。

—无机板材无需防火隔离带，可用重质饰面材料。●保温装饰复合板：采用粘、锚、扣结合，板缝密封防水，不再二次饰面。

差异：—保温芯材为有机板时，要求防火隔离带。

—保温芯材为无机板材无需防火隔离带。

●外墙自保温体系：指采用保温性能优良的节能墙体材料及其配套砌筑材料，并对外围护的梁、柱等热桥部位进行保温处理的一种新型节能墙体围护结构。▲重庆市工程建设标准设计图集

—蒸压加气混凝土砌块自保温墙体建筑构造图集08J07—JN节能型烧结页岩空心砌块自保温墙体建筑构造图集08J08（2）地面保温系统●当保温材料层抗压强度未达到15MPa时，应设置保护层。●当保温材料层抗压强度达到15MPa时，无需设置保护层。（3）屋面保温系统●有机板材类一般采用倒置式构造●无机板材类一般采用正置式构造3.2典型建筑保温系统组成与性能3.2.1难燃型膨胀板和挤塑板（1）基本构造聚苯板薄抹灰外墙保温系统（2）外墙外保温系统性能要求

膨胀板系统挤塑板系统系统性能特点

●物理力学性能♦抗冲击强度♦抗风压值♦吸水量♦不透水性♦透气性能●耐久性能♦耐候性♦耐冻融性系统性能特点

难燃型膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统饰面层应采用涂料、饰面砂浆等，不应采用陶瓷砖、文化石等。

主要原因是聚苯板耐热、耐火性能不好。（3）保温系统组成材料●保温材料—难燃型聚苯板●固定材料♦表面处理剂（XPS板）♦界面砂浆♦粘结剂♦锚固件●护面材料—抹面胶浆●增强材料—耐碱玻纤网布●饰面材料包括腻子、涂料等。3.2.2岩棉保温装饰复合板外墙外保温系统构造

（1）基本构造（2）外墙外保温系统性能性能特点●物理力学性能♦抗冲击强度♦抗风压值♦抗震性♦吸水量♦不透水性★透气性能●耐久性能♦耐候性♦耐冻融性●防火性能♦火反应性（3）保温系统组成材料●岩棉保温装饰复合板●固定材料♦界面砂浆♦粘结剂♦锚固件、托件●密封材料●排汽塞四、公共建筑设计标准涉及的绿色建材4.1公共建筑节能（绿色建筑）设计的相关要求4.1.1建筑专业（1）初设阶段（2）施工图阶段建筑节材与资源利用（7.3.23、7.3.27、7.3.30、7.3.31）4.1.2结构专业结构专业4.1.3景观设计4.2绿色建筑与材料相关的几个概念标准涉及绿色建材的技术特点可再利用和循环利用材料材料的太阳辐射反射系数高强建筑结构材料高耐久性建筑结构材料预拌混凝土/预拌砂浆墙体材料室内装饰装修材料透水铺装材料4.2.1标准涉及绿色建材的技术特点—建材自身的绿色度——绿色建材—影响人体和环境的性能指标

—使用量与功能—高性能与多功能—使用方法（本地化、预制与预拌、施工工艺）4.2.2可再利用和循环利用材料可再利用材料在不改变所回收物质形态的前提下进行材料的直接再利用，或经过再组合、再修复后再利用的材料。如部分门、窗、墙材、金属材料、石材等。可再循环利用材料对无法进行再利用的材料通过改变物质形态，生成另一种材料，实现多次循环利用的材料。如钢材、玻璃、塑料、石膏制品、木材、橡胶等。4.2.3材料的太阳辐射反射系数高强钢筋《住房和城乡建设部工业和信息化部关于加快应用高强钢筋的指导意见》指出：“高强钢筋是指抗拉屈服强度达到400兆帕级及以上的螺纹钢筋.

条文：混凝土结构中受力普通钢筋使用不低于400MPa级钢筋的用量应高于受力普通钢筋总量的70％，钢结构中Q345及以上高强钢材用量占钢材总量的比例不低于50％。高强混凝土《高强混凝土应用技术规程》JGJT281-2012规定的强度等级不低于C60的混凝土。4.