公共建筑论文范文

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篇1

乌鲁木齐市将在2015~2019年的5年内，完成160个项目、114万m2的既有公共建筑节能改造。这些建筑绝大多数是1990年后建造的，建筑地段优越。结构形式基本为框架或砖混结构，建筑层数为3层及3层以上的建筑。

1.2节能改造项目类型

按建筑功能划分，节能改造项目基本上可分为教学类、办公类、综合类、宿舍类、医疗类等五类建筑。

2节能改造内容及改造目标

2.1节能改造内容

节能改造内容包括围护结构节能改造、室内供热系统节能改造、加装热计量表及电气系统的节能改造等。

（1）围护结构节能改造主要针对建筑物的外墙、屋面、外门窗、地面、非采暖地下室顶部、采暖地下室外墙、接触室外空气的外挑楼板等进行节能改造，以实现整体节能目标。

（2）采暖计量及采暖系统改造主要是通过分室增设温控阀、每栋建筑采暖总入口设置静态水力平衡阀或自力式压差控制阀及热计量装置；采暖系统改为带跨越管的水平单管或双管形式等方式进行节能改造。

（3）通风系统的改造主要是完善通风系统，改变因无组织通风换气形成的大量热损失的状况。

（4）空调系统的改造主要为一般办公室不再设空调机，对已有的空调系统可加以完善改造。

（5）电气系统的节能改造，通过计算，如有必要对原有建筑照明装置、原有动力系统控制装置、低压配电系统功率因数补偿装置进行更换。

2.2节能65%目标的确定

目前，我国新建公共建筑的节能设计及既有公共建筑节能改造设计，依据的是现行国家GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》，该标准的节能率为50%。随着我国节能减排力度的加大，我国即将颁布实施节能率为65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》（征求意见稿）。为适应国家公共建筑节能设计标准提高后的要求，乌鲁木齐市既有公共建筑节能改造采用65%的节能设计标准是必要的。

2.3节能目标

将在原建筑能耗的基础上实现降低总体能耗不低于65%的节能目标。根据对9个典型案例项目的能耗计算，建筑围护结构的平均节能贡献率为61.48%，供暖系统中所增加的散热器恒温阀、系统平衡等措施带来了供热系统效率的提高，此部分的平均节能贡献率为5%；两部分合计，总节能率为66.48%。

2.4依据的节能设计标准

国家目前没有公共建筑节能65%的标准。本次节能改造中是依据国家即将的节能65%的GB50189《公共建筑节能设计标准》（征求意见稿）。根据该标准征求意见稿，严寒C区甲类（单栋建筑面积大于300m2）建筑围护结构的热工性能应符合。

2.5围护结构保温材料的选择

围护结构保温材料应选用保温隔热好（导热系数λ值小）、防火性能好、表观密度低、压缩强度高、质量吸水率小、憎水率高、容易施工且性价比好的材料。《新疆维吾尔自治区消防条例》中要求：建筑外墙装饰装修和保温工程禁止使用易燃（燃烧性能为B3级）、可燃（燃烧性能为B2级）材料。《新疆维吾尔自治区建筑外保温材料防火暂行规定》对保温材料防火性能的要求：民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B1级，严禁采用B2、B3级材料。高度大于等于50m的公共建筑，其外墙保温材料的燃烧性能应为A级。高度小于50m的公共建筑，外墙保温材料的燃烧性能不应低于B1级。当采用热塑性（EPS、XPS）B1级保温材料时，每两层应设置水平防火隔离带。建筑物首层（或建筑突出部分平台上的第一层）严禁采用热塑性保温材料。对既有公共建筑节能改造所选用保温材料的燃烧性能，必须遵循上述规定。对160个工程项目、114万m2建筑面积既有公共建筑节能改造时，所选用保温材料的物理性能指标必须满足表4的要求。

2.6节能改造项完成后节能量分析

在160个工程项目、114万m2建筑面积的既有公共建筑节能改造中，选择不同的建筑功能、结构形式、建筑高度、建筑层数、建筑朝向、建造年代，从五种建筑类型中选择有代表性的9个典型案例项目进行能耗需求分析，在此基础上计算出节能改造后总的节能（天然气）量。各类建筑单位建筑面积的节天然气量（Nm3/m2），其中教学类建筑为15.78，办公类建筑为15.76，综合类建筑为17.12，宿舍类建筑为16.26，医疗类建筑为15.41，采用面积加权平均计算的方法，得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积单位建筑面积的平均节天然气量为15.94（Nm3/m2），节能改造完成后节天然气总量为1811.47（万Nm3）。3.7节能率分析各类建筑的节能率，其中教学类建筑为66.22%，办公类建筑为66.30%，综合类建筑为67.14%，宿舍类建筑为67.30%，医疗类建筑为66.50%，采用面积加权平均计算的方法，得出160个工程项目、1136726.20m2建筑面积平均节能率为66.48%。

篇2

1.2制定针对性措施质量管理小组得出影响面砖质量缺陷因素后，以严格的质量管理态度对饰面砖工程进行深化设计，针对质量缺陷因素制定措施:(1)深化设计由小组长(项目技术负责人)担纲并进行书面技术交底;(2)深化设计结构尺寸均以现场实测尺寸为准，且须实测水电管盒实际预留位置;(3)面砖规格确定须与卫生器具尺寸确定保持相应模数;(4)施工班组必须是参建过优质工程的施工队伍。

2卫生间饰面砖工程深化设计

根据卫生器具尺寸及样式确定面砖规格:墙砖采用600mm×300mm、地砖采用300mm×300mm;由两名组员对卫生间实际结构尺寸及水电管盒进行现场实测，并与设计图纸尺寸进行分析。若允许偏差在设计规范要求内则在原有设计图中进行面砖预排版设计。预排版时注意:(1)墙、地面砖的缝隙应贯通，不应错缝，规格不相同时不做要求;(2)面砖预排时，应尽量避免出现非整块现象，如确实无法避免时，应将非整块的面砖排在较隐蔽的阴角部位;(3)如果在一个墙、地面确实出现无法避免的小于1/2块的小条砖时，应将一块小条砖加一块整砖的尺寸平均后切成两块大于1/2的非整砖排列在两边的阴阳角部位，并且位置要对称;(4)水电管盒、卫生器具位置通过控制非整块面砖尺寸来保证居中;(5)深化细部大样图，如地漏斜水、地漏缝处理等。

3卫生间饰面砖工程施工质量控制

3.1材料质量控制面砖选择的指标一:质地和密度。选购瓷砖的时候，可以从侧面观察砖面是否平整，是否出现粗细不均的针孔。同时，可敲击瓷砖倾听声音是否清脆，声音越脆，表示瓷砖的质地密度高，硬度较佳。面砖选择的指标二:吸水率。品质高的瓷砖，吸水率很低，这样可以很快干燥。若瓷砖没有注明吸水率，可以用水滴在瓷砖的背面，数分钟后视察水滴的扩散程度，越不吸水，即表示吸水率低，品质较佳。面砖选择的指标三:施釉程度。可以通过判断瓷砖表面釉层薄厚来鉴别。可以用硬物刮擦砖表面，若出现刮痕，则表示施釉不足，等到瓷砖表面上较薄的釉层磨光后，砖面便容易藏污，较难清理，也缺乏安全性。面砖选择的指标四:面砖色彩。卫生间瓷砖颜色首先是根据卫生间的整体风格来选择，面砖色彩要让卫生间看起来宽敞明亮。同一房间选择同一批次出厂的面砖，以避免出现较明显的色差。

3.2墙面砖质量控制(1)弹竖线:粘饰面砖的每一个墙面均应用墨斗弹出立线，在弹线之前再次复查每面墙的平整度、室内尺寸，测准饰面砖粘结层厚度。按深化设计图竖向定位瓷砖带，然后以此作标准逐匹挂线粘瓷砖。(2)弹水平线及表面平整线:水平线，用水平仪划出水平线。表面平整线，在每面墙上两侧竖向定位饰面砖带，粘贴时分层挂线(白线)，用薄钢片勾住拉紧，这条拉紧的白线就是表面平整线，它即能控制每行砖的平整度，也能控制每行砖的水平度。(3)浸砖和湿润墙面:饰面砖粘贴前应放入清水中浸2h以上，然后取出晾干至手按砖背无水迹时方可粘贴。砖墙要提前1d湿润好，混凝土墙可以提前3～4h湿润，以避免吸走粘结砂浆中水分。(4)饰面砖粘贴:粘贴砂浆采用1∶2(体积比)水泥砂浆。排砖接缝宽度为1～1.5mm，且横竖缝一致。施工温度要控制在5℃以上。在饰面砖背面满抹灰浆，四角刮成斜面，厚度10mm左右，边角满浆。饰面砖就位后，用灰匙木柄轻击砖面，使之与邻面平，粘贴5～10块，用靠尺检查表面平整，并用灰匙将缝拨直。阳角拼缝用阳角条。扫光表面，用竹签划缝，并用棉沙拭净，粘完一面墙后，要将横竖缝划出来。

3.3地面砖质量控制(1)按要求的对角定位或垂直定位，弹出相互垂直的两条定位线。(2)按深化设计图可排磁砖的奇偶数，在定位线上按磁砖尺寸进行分格、定位。(3)地面砖镶贴前要侵泡30min。(4)在刷干净的地面上，摊铺一层1∶3.5的水泥砂浆，厚度小于10mm。(5)用线绳在墙面标高点上拉出地面标高线，以及垂直交叉的定位线。(6)按深化设计图做好返水斜度，并在镶贴地面瓷砖之前做好防水层。(7)用1∶2水泥砂浆在定位线位置铺贴磁砖，并用橡皮锤或软木轻敲压实，其厚度与地面标高线吻合。在铺贴8块以上时应用水平尺检查平整度。(8)磁砖铺贴过程中，应及时擦去表面的水泥浆。(9)地面铺贴养护2d后，再进行抹缝施工。将白水泥调成干性团，在缝隙上擦抹，使磁砖的缝内填满白水泥，再将磁砖表面擦净。(10)贴好后要在24h内洒水养护。

篇3

建筑节能在整个节能工作中占有极其重要的地位。我们知道建筑能耗在社会整个能源消耗中占到30%以上，建筑节能工作的好坏直接影响到整个节能工作。特别是现有的许多大型公共建筑，数量特别巨大，能耗特别严重。目前，中国每年竣工的各类建筑的建筑面积约为20亿平方米，其中公共建筑约为4亿平方米。

年初，建设部、国家发展改革委员会、财政部、监察部、审计署联合《关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见》，要求新建大型公共建筑必须严格执行《公共建筑节能设计标准》和有关的建筑节能强制性标准，建设单位要按照相应的建筑节能标准委托工程项目的规划设计，项目建成后应经建筑能效专项测评，凡达不到工程建设节能强制性标准的，有关部门不得办理竣工验收备案手续。

当今，绝大多数公共建筑有一个共性，就是采暖能耗、空调能耗特别高。在公共建筑全年能耗中，大约60%消耗于采暖和空调，而其中的20～50%由护结构传热所消耗。在围护结构方面，由于此类建筑大多数都要求具有良好的自然采光，因而，玻璃门窗设计得尺寸很大，窗墙比很高，或干脆设计成玻璃幕墙结构。

玻璃与其优良的透光性能和特殊的质感在建筑上的运用是其它材料无法替代的。长久以来，由于玻璃材料本身的特性造成了玻璃自身的保温隔热性能差，不能满足现代建筑所要求的节能和舒适的要求。特别是那些大面积采用玻璃幕墙的大型公共建筑，过去，由于使用了不节能的普通钢化玻璃或普通中空玻璃制作幕墙，该部分建筑的能耗特别高，而且冬冷夏热很不舒适。

随着玻璃深加工技术的发展，各种各样的节能玻璃象雨后春笋一样蓬勃发展。真空玻璃的出现超越了以往所有的节能玻璃品种，标志着真空玻璃节能时代即将到来。

二、真空玻璃的基本结构真空玻璃是一种保温、隔声性能非常突出的高新技术产品

真空玻璃是由两块平板玻璃，中间由微小支撑物将其隔开，玻璃四周用玻璃钎焊料封边，通过抽气口抽真空，然后封接抽气口保持真空层的一种结构。为了长久保持真空度，延长真空玻璃寿命，新立基公司生产的真空玻璃在真空腔内还放置了吸气剂。微小支撑物是外径0.5mm，厚度0.15mm的金属环，由于体积微小，对人的视觉和玻璃的光学性能几乎没有影响。

真空玻璃的保温原理和结构与保温瓶极为相似，建筑上使用真空玻璃就好象把建筑罩在一个巨大的保温瓶中，保温节能效果可想而知。

三、真空玻璃的保温性能Low-E中空玻璃是目前市场上运用较为普遍、节能效果也很好的玻璃品种。

中空玻璃利用了空气导热系数低的特点。从传热学上讲空气虽然导热系数较小，但毕竟是要进行热传导，其它气体包括惰性气体也一样。中空玻璃由于存在着较大的空气传导热量，使得使用Low-E玻璃降低辐射热的最终保温隔热效果大为降低。只有真空状态才能消除热传导，使玻璃的综合传热性能优势充分发挥出来。

常规真空玻璃产品系列中的真空玻璃保温。最好的Low-E中空玻璃和充氩气的Low-E中空玻璃的保温。通过对比真空玻璃和中空玻璃不难得出下述结论：

1、真空玻璃热导随着所用原片的有效发射率的降低而迅速降低，中空玻璃热导降低的并不明显。

2、如果Low-E玻璃发射率做得很低，比如0.05以下，辐射热导到了几乎可以忽略的地步，此时再降低Low-E玻璃发射率对中空玻璃来讲意义已经不大，但真空玻璃传热系数可以做到0.5W/m2.k，而充空气的中空玻璃传热系数只能做到1.60W/m2.k，充氩气的中空玻璃传热系数只能做到1.23W/m2.k.

3、就传热系数K值而言，真空玻璃K值只有充空气中空玻璃的三分之一，充氩气中空玻璃的二分之一，在不考虑太阳光辐射的情况下，比如，夜晚，真空玻璃比充空气的中空玻璃节能近70%，比充氩气的中空玻璃节能50%.

4、在辐射热导可以忽略的情况下，真空玻璃热导的主要来源是支撑物热导0.5W/m2.k，随着科学技术的进步，有望进一步降低该数值，比如在玻璃强度提高的情况下，减小支撑物直径或增大支撑物的间距都有望大幅度减小热导；充空气（或氩气）的中空玻璃热导的主要来源是气体对流传热和气体导热，为2.1（或1.5）W/m2.k，该数值不可能再有下降。从发展的观点来看，在保温性能上真空玻璃将超越中空玻璃（或充氩气的中空玻璃）更多。

5、由于真空玻璃的厚度通常只有中空玻璃厚度的一半，因此，真空玻璃的表观导热系数更显著地小于中空玻璃的表观导热系数。真空玻璃可以使用三块玻璃制成双真空层的真空玻璃，热阻增加一倍，热导降低一倍，而厚度在单真空层真空玻璃厚度的基础上只增加4mm，比中空玻璃还是薄。

可以说在保温性能上，现阶段真空玻璃已经大大超越了中空玻璃，将来会超越得更多。

四、真空玻璃的光学性能和隔热常规真空玻璃由两片玻璃组成，真空间隔层对太阳光谱是通透的，间隔层支撑物很小。

新立基公司所用支撑物为环形金属片，外径只有0.5mm，高度约0.15mm，即使按圆柱形考虑，每平方米约1600个支撑物对辐射的遮挡面积只有：1600×π×0.252=0.000314（m2），约占玻璃总面积的万分之三，故支撑物对辐射的遮挡作用可以忽略。

我们知道，建筑上的传热除了要考虑温差因素引起的传热外，还要考虑太阳辐射因素。太阳辐射透过玻璃的能量与玻璃光学特性有直接关系。最重要的就是要考虑得热系数SHGC（太阳能总透射比）。

严寒地区冬季寒冷，夏季凉爽，应多考虑冬季阳光的射入，以减少取暖热耗，选用得热系数大的真空玻璃对节能更为有利；夏热冬暖地区，夏季阳光强烈，气候炎热，冬季温暖，应多考虑遮阳，减少阳光的射入以节约制冷能耗，选用得热系数小的真空玻璃更为合理。

五、真空玻璃工程实例

1.天恒大厦工程天恒大厦2005年6月落成，位于北京东直门立交桥东南角，地上22层，地下4层，建筑高度89米，总建筑面积57000平方米，是一座具有5A智能系统的高级写字楼。天恒大厦北侧有一面横隐框竖明框玻璃幕墙，西北角是一面横明框竖隐框，向内与垂直面倾斜15°的三角形玻璃幕墙。幕墙设计和施工单位是江苏省建伟幕墙装饰工程有限公司，两面幕墙所用玻璃全部是新立基公司提供的真空玻璃。玻璃最大尺寸为1985×1161mm（矩形），其西北角幕墙由于是三角形立面，所用玻璃很大部分是异形（梯形和三角形）。两面玻璃幕墙总面积约7000平方米，共用去真空玻璃3365块，合4848平方米。另外，大厦各种窗户所用玻璃也全部是新立基公司提供的真空玻璃。窗面积约2500平方米，用真空玻璃共用去1636块，合1540平方米。

天恒大厦玻璃的传热系数（K值）和空气计权隔声量经国家建筑工程质量监督中心检测，A结构真空玻璃K值=1.0w/m2.k，B结构真空玻璃K值=1.2w/m2.k.B结构真空玻璃空气计权隔声量Rw=36dB.天恒大厦幕墙玻璃采用FB双面复合中空的做法，除了能够使K值在NL真空玻璃的基础上进一步提高外，主要考虑了幕墙抗风压和人身安全方面的要求。与室内外空气接触的玻璃采用两块6mm钢化玻璃，有效地承受了正负风荷载，室内钢化玻璃还有效防止了人的身体对玻璃的冲击可能引起的伤害并保护了玻璃的真空部分。

2.清华大学超低能耗示范楼工程清华大学超低能耗示范楼落成于2005年3月，是北京市科委重点科研和“奥运科技专项”项目。该项目还是国家“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，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。

超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区，总建筑面积2930m2，地下一层，地上四层。新立基公司的真空玻璃产品用于南立面幕墙玻璃和西面、北面的门窗玻璃。该工程幕墙部分共使用真空玻璃72块，合计74m2，最大玻璃尺寸为1982×1200mm；门窗部分共使用真空玻璃92块，合计50m2，最大玻璃尺寸为1356×964mm.幕墙设计施工单位是深圳市方大装饰工程有限公司，门窗制造和安装单位是日本YKKAP公司。玻璃结构见图3幕墙玻璃K值=1.0w/m2.k，门窗玻璃由于在中空层玻璃上用一块低辐射镀膜玻璃代替了普通钢化玻璃，使得K值=0.9w/m2.k.幕墙玻璃考虑到面积较大和承受正负风荷载的影响，内外两面均为钢化玻璃。门窗面积较小，除室内考虑人身可能的冲击使用5mm钢化玻璃外，朝向室外的玻璃未使用钢化玻璃。

由于该幕墙为隐框幕墙，玻璃面积大，玻璃的自重和风压等荷载较大。

六、节能效果试验和分析

1、真空玻璃节能试验2003年冬季，在建筑科学院的协助下，进行了真空玻璃冬季节能效果试验。结果表明真空玻璃与中空玻璃相比有非常明显的节能效果。

该试验所用真空玻璃为新立基公司的产品，当时常规真空玻璃的K值为1.4w/m2.k，复合真空玻璃的K值为1.2w/m2.k试验是在北京市马家堡选用的两个同样户型、面积、朝向，同一层相邻的两户新建单元房501、502室中进行。该户型的南向房间建筑面积15.12m2，北向房间为10.8m2.外墙为240mm，砖墙加60mm厚聚苯夹心石膏板保温。实验过程是502户的南北钢窗保持原样，仅把501户南北钢窗拆下，换成塑钢窗。这就形成501塑钢窗与502单玻钢窗（南向），双玻窗（北向）的对比试验。试验期间塑钢窗按需更换，分别为中空玻璃（N4+A9+N4），常规真空玻璃（N3+V+L4）、复合真空玻璃（N3+V+L4+A9+N3）。试验的测量元件采用热流计和铜—康铜热电偶测温元件。测量元件布置在窗玻璃、窗框、阳台门肚板和房间的各内外墙上，通过BXSCC-1型便携式数据采集和处理系统，每小时检测一次。试验从2002年12月11日开始采集，至2003年元月9日为止，共取得22昼夜实测数据。试验期间，南向阳台门窗户全部打开，使试验窗直接面临室外气候。房间房门关闭，室内供暖没有控制。

试验遇到北京多年未遇寒冷天气，连续几天下雪阴天，曾测量到日平均气温-7.9℃。日最低气温达-9.3℃的严寒天气。针对上述气候状况，采用南向有阳光，北向无阳光和阴天三种工况来统计试验结果。试验大部分时间室外的平均气温低于节能规范，即北京地区采暖期间室外日平均气温为-1.6℃。

2、天恒大厦节能效果分析以天恒大厦为例，假设该大厦分别采用白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃、标准真空玻璃组合双中空六种情况，进行耗能比较。并对真空玻璃节能经济效益作估算。

以国内某玻璃企业生产的白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃和新立基公司为天恒大厦生产的真空玻璃参数为根据进行计算。

结论

（1）从全年节能来分析，复合真空玻璃比其它玻璃节能，最低的达28%，最高可达72%.

（2）北京属于寒冷地区，冬季复合真空充分发挥了节能优势。但夏天节能却不如热反射中空玻璃，其原因是真空玻璃的遮蔽系数较高，但降低其遮蔽系数又会影响室内采光和冬季太阳辐射进热。遮蔽系数应取合适值。从全年节能来看复合真空比热反射中空节能36%.

（3）与其它各种玻璃比较，采用复合真空，可节能、省电、节省电费开支，最低62万元/年，最高424万元/年，经济效益十分明显。同时由于节能，可节省发电燃煤，减少环境污染，保护地球，造福人类。

（4）由于节省能源费用，对于单片玻璃，使用真空玻璃当年即可收回投资，即使对于Low-E中空2年内也可基本收回多付出的投资成本。

七、结束语

天恒和清华工程分别落成于2005年9月和2005年3月，为两个工程提供的真空玻璃的生产时间是在2004年下半年。事实上，新立基公司真空玻璃的生产技术在这两年里又有了新的发展，产品质量也有了很大的提高。

第一，Low-E玻璃作为生产真空玻璃的原片，质量有了很大提高。南方玻璃集团和皇明太阳能有限公司的离线硬膜Low-E玻璃的辐射率都做到了0.11以下，这为大幅度降低真空玻璃的传热系数，提高真空玻璃的保温性能作出了重要贡献。以上两个工程NL真空玻璃部分的传热系数为1.3w/m2.k左右，而目前NL真空玻璃的传热系数已经可以做到0.85w/m2.k，LL真空玻璃的传热系数已经可以做到0.70w/m2.k.第二，研制成功了具有国内专利的夹层真空玻璃，使得真空玻璃又多了一个安全玻璃品种。

篇4

建筑节能在整个节能工作中占有极其重要的地位。我们知道建筑能耗在社会整个能源消耗中占到30%以上，建筑节能工作的好坏直接影响到整个节能工作。特别是现有的许多大型公共建筑，数量特别巨大，能耗特别严重。目前，中国每年竣工的各类建筑的建筑面积约为20亿平方米，其中公共建筑约为4亿平方米。

年初，建设部、国家发展改革委员会、财政部、监察部、审计署联合《关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见》，要求新建大型公共建筑必须严格执行《公共建筑节能设计标准》和有关的建筑节能强制性标准，建设单位要按照相应的建筑节能标准委托工程项目的规划设计，项目建成后应经建筑能效专项测评，凡达不到工程建设节能强制性标准的，有关部门不得办理竣工验收备案手续。

当今，绝大多数公共建筑有一个共性，就是采暖能耗、空调能耗特别高。在公共建筑全年能耗中，大约60%消耗于采暖和空调，而其中的20～50%由护结构传热所消耗。在围护结构方面，由于此类建筑大多数都要求具有良好的自然采光，因而，玻璃门窗设计得尺寸很大，窗墙比很高，或干脆设计成玻璃幕墙结构。

玻璃与其优良的透光性能和特殊的质感在建筑上的运用是其它材料无法替代的。长久以来，由于玻璃材料本身的特性造成了玻璃自身的保温隔热性能差，不能满足现代建筑所要求的节能和舒适的要求。特别是那些大面积采用玻璃幕墙的大型公共建筑，过去，由于使用了不节能的普通钢化玻璃或普通中空玻璃制作幕墙，该部分建筑的能耗特别高，而且冬冷夏热很不舒适。

随着玻璃深加工技术的发展，各种各样的节能玻璃象雨后春笋一样蓬勃发展。真空玻璃的出现超越了以往所有的节能玻璃品种，标志着真空玻璃节能时代即将到来。

二、真空玻璃的基本结构真空玻璃是一种保温、隔声性能非常突出的高新技术产品

真空玻璃是由两块平板玻璃，中间由微小支撑物将其隔开，玻璃四周用玻璃钎焊料封边，通过抽气口抽真空，然后封接抽气口保持真空层的一种结构。为了长久保持真空度，延长真空玻璃寿命，新立基公司生产的真空玻璃在真空腔内还放置了吸气剂。微小支撑物是外径0.5mm，厚度0.15mm的金属环，由于体积微小，对人的视觉和玻璃的光学性能几乎没有影响。

真空玻璃的保温原理和结构与保温瓶极为相似，建筑上使用真空玻璃就好象把建筑罩在一个巨大的保温瓶中，保温节能效果可想而知。

三、真空玻璃的保温性能Low-E中空玻璃是目前市场上运用较为普遍、节能效果也很好的玻璃品种。

中空玻璃利用了空气导热系数低的特点。从传热学上讲空气虽然导热系数较小，但毕竟是要进行热传导，其它气体包括惰性气体也一样。中空玻璃由于存在着较大的空气传导热量，使得使用Low-E玻璃降低辐射热的最终保温隔热效果大为降低。只有真空状态才能消除热传导，使玻璃的综合传热性能优势充分发挥出来。

常规真空玻璃产品系列中的真空玻璃保温。最好的Low-E中空玻璃和充氩气的Low-E中空玻璃的保温。通过对比真空玻璃和中空玻璃不难得出下述结论：

1、真空玻璃热导随着所用原片的有效发射率的降低而迅速降低，中空玻璃热导降低的并不明显。

2、如果Low-E玻璃发射率做得很低，比如0.05以下，辐射热导到了几乎可以忽略的地步，此时再降低Low-E玻璃发射率对中空玻璃来讲意义已经不大，但真空玻璃传热系数可以做到0.5W/m2.k，而充空气的中空玻璃传热系数只能做到1.60W/m2.k，充氩气的中空玻璃传热系数只能做到1.23W/m2.k.

3、就传热系数K值而言，真空玻璃K值只有充空气中空玻璃的三分之一，充氩气中空玻璃的二分之一，在不考虑太阳光辐射的情况下，比如，夜晚，真空玻璃比充空气的中空玻璃节能近70%，比充氩气的中空玻璃节能50%.

4、在辐射热导可以忽略的情况下，真空玻璃热导的主要来源是支撑物热导0.5W/m2.k，随着科学技术的进步，有望进一步降低该数值，比如在玻璃强度提高的情况下，减小支撑物直径或增大支撑物的间距都有望大幅度减小热导；充空气（或氩气）的中空玻璃热导的主要来源是气体对流传热和气体导热，为2.1（或1.5）W/m2.k，该数值不可能再有下降。从发展的观点来看，在保温性能上真空玻璃将超越中空玻璃（或充氩气的中空玻璃）更多。

5、由于真空玻璃的厚度通常只有中空玻璃厚度的一半，因此，真空玻璃的表观导热系数更显著地小于中空玻璃的表观导热系数。真空玻璃可以使用三块玻璃制成双真空层的真空玻璃，热阻增加一倍，热导降低一倍，而厚度在单真空层真空玻璃厚度的基础上只增加4mm，比中空玻璃还是薄。

可以说在保温性能上，现阶段真空玻璃已经大大超越了中空玻璃，将来会超越得更多。

四、真空玻璃的光学性能和隔热常规真空玻璃由两片玻璃组成，真空间隔层对太阳光谱是通透的，间隔层支撑物很小。

新立基公司所用支撑物为环形金属片，外径只有0.5mm，高度约0.15mm，即使按圆柱形考虑，每平方米约1600个支撑物对辐射的遮挡面积只有：1600×π×0.252=0.000314（m2），约占玻璃总面积的万分之三，故支撑物对辐射的遮挡作用可以忽略。

我们知道，建筑上的传热除了要考虑温差因素引起的传热外，还要考虑太阳辐射因素。太阳辐射透过玻璃的能量与玻璃光学特性有直接关系。最重要的就是要考虑得热系数SHGC（太阳能总透射比）。

严寒地区冬季寒冷，夏季凉爽，应多考虑冬季阳光的射入，以减少取暖热耗，选用得热系数大的真空玻璃对节能更为有利；夏热冬暖地区，夏季阳光强烈，气候炎热，冬季温暖，应多考虑遮阳，减少阳光的射入以节约制冷能耗，选用得热系数小的真空玻璃更为合理。

五、真空玻璃工程实例

1.天恒大厦工程天恒大厦2005年6月落成，位于北京东直门立交桥东南角，地上22层，地下4层，建筑高度89米，总建筑面积57000平方米，是一座具有5A智能系统的高级写字楼。天恒大厦北侧有一面横隐框竖明框玻璃幕墙，西北角是一面横明框竖隐框，向内与垂直面倾斜15°的三角形玻璃幕墙。幕墙设计和施工单位是江苏省建伟幕墙装饰工程有限公司，两面幕墙所用玻璃全部是新立基公司提供的真空玻璃。玻璃最大尺寸为1985×1161mm（矩形），其西北角幕墙由于是三角形立面，所用玻璃很大部分是异形（梯形和三角形）。两面玻璃幕墙总面积约7000平方米，共用去真空玻璃3365块，合4848平方米。另外，大厦各种窗户所用玻璃也全部是新立基公司提供的真空玻璃。窗面积约2500平方米，用真空玻璃共用去1636块，合1540平方米。

天恒大厦玻璃的传热系数（K值）和空气计权隔声量经国家建筑工程质量监督中心检测，A结构真空玻璃K值=1.0w/m2.k，B结构真空玻璃K值=1.2w/m2.k.B结构真空玻璃空气计权隔声量Rw=36dB.天恒大厦幕墙玻璃采用FB双面复合中空的做法，除了能够使K值在NL真空玻璃的基础上进一步提高外，主要考虑了幕墙抗风压和人身安全方面的要求。与室内外空气接触的玻璃采用两块6mm钢化玻璃，有效地承受了正负风荷载，室内钢化玻璃还有效防止了人的身体对玻璃的冲击可能引起的伤害并保护了玻璃的真空部分。

2.清华大学超低能耗示范楼工程清华大学超低能耗示范楼落成于2005年3月，是北京市科委重点科研和“奥运科技专项”项目。该项目还是国家“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，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。

超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区，总建筑面积2930m2，地下一层，地上四层。新立基公司的真空玻璃产品用于南立面幕墙玻璃和西面、北面的门窗玻璃。该工程幕墙部分共使用真空玻璃72块，合计74m2，最大玻璃尺寸为1982×1200mm；门窗部分共使用真空玻璃92块，合计50m2，最大玻璃尺寸为1356×964mm.幕墙设计施工单位是深圳市方大装饰工程有限公司，门窗制造和安装单位是日本YKKAP公司。玻璃结构见图3幕墙玻璃K值=1.0w/m2.k，门窗玻璃由于在中空层玻璃上用一块低辐射镀膜玻璃代替了普通钢化玻璃，使得K值=0.9w/m2.k.幕墙玻璃考虑到面积较大和承受正负风荷载的影响，内外两面均为钢化玻璃。门窗面积较小，除室内考虑人身可能的冲击使用5mm钢化玻璃外，朝向室外的玻璃未使用钢化玻璃。

由于该幕墙为隐框幕墙，玻璃面积大，玻璃的自重和风压等荷载较大。

六、节能效果试验和分析

1、真空玻璃节能试验2003年冬季，在建筑科学院的协助下，进行了真空玻璃冬季节能效果试验。结果表明真空玻璃与中空玻璃相比有非常明显的节能效果。

该试验所用真空玻璃为新立基公司的产品，当时常规真空玻璃的K值为1.4w/m2.k，复合真空玻璃的K值为1.2w/m2.k试验是在北京市马家堡选用的两个同样户型、面积、朝向，同一层相邻的两户新建单元房501、502室中进行。该户型的南向房间建筑面积15.12m2，北向房间为10.8m2.外墙为240mm，砖墙加60mm厚聚苯夹心石膏板保温。实验过程是502户的南北钢窗保持原样，仅把501户南北钢窗拆下，换成塑钢窗。这就形成501塑钢窗与502单玻钢窗（南向），双玻窗（北向）的对比试验。试验期间塑钢窗按需更换，分别为中空玻璃（N4+A9+N4），常规真空玻璃（N3+V+L4）、复合真空玻璃（N3+V+L4+A9+N3）。试验的测量元件采用热流计和铜—康铜热电偶测温元件。测量元件布置在窗玻璃、窗框、阳台门肚板和房间的各内外墙上，通过BXSCC-1型便携式数据采集和处理系统，每小时检测一次。试验从2002年12月11日开始采集，至2003年元月9日为止，共取得22昼夜实测数据。试验期间，南向阳台门窗户全部打开，使试验窗直接面临室外气候。房间房门关闭，室内供暖没有控制。

试验遇到北京多年未遇寒冷天气，连续几天下雪阴天，曾测量到日平均气温-7.9℃。日最低气温达-9.3℃的严寒天气。针对上述气候状况，采用南向有阳光，北向无阳光和阴天三种工况来统计试验结果。试验大部分时间室外的平均气温低于节能规范，即北京地区采暖期间室外日平均气温为-1.6℃。

2、天恒大厦节能效果分析以天恒大厦为例，假设该大厦分别采用白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃、标准真空玻璃组合双中空六种情况，进行耗能比较。并对真空玻璃节能经济效益作估算。

以国内某玻璃企业生产的白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃和新立基公司为天恒大厦生产的真空玻璃参数为根据进行计算。

结论

（1）从全年节能来分析，复合真空玻璃比其它玻璃节能，最低的达28%，最高可达72%.

（2）北京属于寒冷地区，冬季复合真空充分发挥了节能优势。但夏天节能却不如热反射中空玻璃，其原因是真空玻璃的遮蔽系数较高，但降低其遮蔽系数又会影响室内采光和冬季太阳辐射进热。遮蔽系数应取合适值。从全年节能来看复合真空比热反射中空节能36%.

（3）与其它各种玻璃比较，采用复合真空，可节能、省电、节省电费开支，最低62万元/年，最高424万元/年，经济效益十分明显。同时由于节能，可节省发电燃煤，减少环境污染，保护地球，造福人类。

（4）由于节省能源费用，对于单片玻璃，使用真空玻璃当年即可收回投资，即使对于Low-E中空2年内也可基本收回多付出的投资成本。

七、结束语

天恒和清华工程分别落成于2005年9月和2005年3月，为两个工程提供的真空玻璃的生产时间是在2004年下半年。事实上，新立基公司真空玻璃的生产技术在这两年里又有了新的发展，产品质量也有了很大的提高。

第一，Low-E玻璃作为生产真空玻璃的原片，质量有了很大提高。南方玻璃集团和皇明太阳能有限公司的离线硬膜Low-E玻璃的辐射率都做到了0.11以下，这为大幅度降低真空玻璃的传热系数，提高真空玻璃的保温性能作出了重要贡献。以上两个工程NL真空玻璃部分的传热系数为1.3w/m2.k左右，而目前NL真空玻璃的传热系数已经可以做到0.85w/m2.k，LL真空玻璃的传热系数已经可以做到0.70w/m2.k.第二，研制成功了具有国内专利的夹层真空玻璃，使得真空玻璃又多了一个安全玻璃品种。