绿色建筑与绿色建材

2023年5月2日发(作者：客厅与餐厅怎么隔断漂亮)

绿色建筑与绿色建材

2 绿色建筑

2.1 绿色建筑概述

2.1。1 绿色建筑的概念

伴随着绿色建筑的国际化趋势，绿色建筑的理念铺天盖地遍及全国,绿色建

筑被炒得沸沸扬扬，开发商为迎合消费者的心理纷纷打出“绿色”招牌,但这种

不负责任的广告行为使得对绿色建筑的概念认识有误区。或者认为绿色建筑就是

价格昂贵的建筑，或者认为绿色建筑就是采用节能技术、材料，或者认为绿色建

筑就是多一点绿化……此处不再赘述，但若要发展绿色建筑就需要对其有一个正

确地认识，才不至于与建筑的可持续发展背道而驰。

目前关于绿色建筑在国内外没有统一的定义。而最早在20世纪60年代,美

籍意大利建筑师保罗•索勒瑞首次将“生态"与“建筑”两个词合称为“生态建筑”

（Ecological Building)他认为生态建筑是尽可能利用建筑物当地的环境特色

与相关的自然因素，比如地质、气候、阳光、空气、水流，使之符合人类居住，

并且降低各种不利于人类身心的任何环境因素作用，同时，尽可能不破坏当地环

境因素循环,确保生态体系健康运行。这便是绿色建筑理念的雏形。

国内学者对绿色建筑的理解也各略有不同，定义各有独特之处,但万变不离

绿色建筑是具有可持续性质的，都是基于世界可持续发展的观点上提出建筑业的

可持续性,是与可持续发展战略密切相关.这里给出两个国内相对比较全面的概

念，因为这两个概念与其它概念的不同就是包括了“全寿命周期”概念在里面，

不是单纯考虑节约、舒适、和谐，而是给绿色建筑一个生命期，建筑的“绿色”

不是仅仅体现建设期,而是向前向后延伸，具体的看下面两个概念:

一个概念是《绿色建筑技术导则》编制专家研讨会从中国具体国情出发，给

出的绿色建筑（Green Building）的定义是建筑的全寿命周期内，最大限度的节

约资源(节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适

用、高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑物.

另一个提出的概念是绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工

作、生活的空间，同时在建筑的全生命周期内（即建材的生产和运输、建筑的规

划、设计、施工、维护到拆除建筑原材料回用的整个过程）实现高效率地利用资

源(能源、土地、水、材料）、最低限度地影响环境的建筑物。这个定义是比较全

面的，它关注的是建筑全过程的节约，强调的是居住人的健康，同时也涉及到对

环境最少的干扰。

这两个概念都与我国2006年6月1日起实施的《绿色建筑评价标准》的定

义相似或相同,标准中绿色建筑的定义指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节

约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适

用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

2.1。2 绿色建筑的特点

从概念可以看出其所包含的特点,这节就从绿色建筑概念引出特点，主要包

括以下几个方面：

第一方面就是全寿命周期的概念,它主要强调建筑对环境影响在时间上的意

义。建筑的寿命通常涵盖从项目选址、规划、设计、施工到运营的过程，建筑对

环境的影响要做一个全时间段的估算。考虑到建筑对环境的影响并不局限在建筑

物存在的时间段里，绿色建筑全寿命周期的概念还应在上述的基础上向前、向后

延伸，往前从建筑材料的开采到运输、生产过程，往后到建筑拆除后垃圾的自然

降解或资源的回收再利用。这个周期的拉长意味着在原材料采购过程对环境的影

响，尽量就进取材减少运输能耗，生产工艺的改进或淘汰，建造就要高瞻远瞩的

选择可循环再利用的建材。因此全寿命周期的概念在建筑的前期建造过程中应得

到充分的重视。

第二方面强调最大限度的节约资源，保护环境和减少污染。建设部提出了“四

节一环保"的要求,即着重强调节地、节能、节水、节材和保护环境。

第三个方面就是建筑根本的功能需求.健康的要求是最基本的，节约不能以

牺牲人的健康为代价。强调适用,强调适度消费的概念，决不能提倡奢侈与浪费。

第四个方面是建筑要与自然和谐共生.发展绿色建筑的最终目的是要实现

人、建筑与自然的协调统一。

2.1.3 绿色建筑应遵循的规律

事物的发展都遵循一定的规律，一旦事物发展偏离轨道，与其发展有关的因

素就会自动调节。从自然生态保护的角度提出绿色建筑应遵循的规律:

2.1。3。1 相互依存与相互制约的规律

(1）普遍相关性规律

绿色建筑的生产与经济建设和资源开发利用要统筹兼顾、全面安排、既要经

济效益又要有社会效益。

（2）相互制约性规律

建筑业与经济发展是相互制约的,经济滞后必然导致建筑业缓慢、落后的发

展，反之建筑业的不合理发展会阻碍对长远经济的发展.

（3）物质循环规律

没有物质,社会无从组建，经济无从发展，“等量交换”，不能一味从自然社

会汲取，而没有给与。物质的循环（利用)可以看作建筑业发展对自然界的给与

得替代品。

（4)自然承受力规律

建筑业的发展对环境的影响很大，但不能超过环境的承受能力.一方面，建

筑业从自然界取得物质资料，是建筑业发展的基础,必然要以自然的再生能力为

前提；另一方面,建筑业的排出物和拆除物返还自然要以自然“净化"能力为限.

一旦超过其所承受的忍受极限,就会破坏社会、生态环境，反过来影响社会经济

的发展。

（5)因地制宜规律

绿色建筑的发展既不能崇洋媚外，也不能搞绿色建筑同化。绿色建筑强调人

与自然的和谐,也就是与不同的气候条件、地质状况、资源状况、生活习俗等相

适应的绿色建筑。

2。1。3.2 应遵循经济规律

前面已经介绍绿色建筑应遵循自然界的普遍规律,以及绿色建筑的发展要与

自然环境相适应的规律。在环境与经济的协调发展，一是保持环境与经济的协调，

才能保持经济的稳定和持续发展，二是正确处理环境与经济的关系,协调发展.

人类的发展是一方面平衡经济、环境、社会各方的利益，另一方面在对成本——

收益权衡的基础上追求效益的.

绿色建筑的发展是人类发展的一部分,同样需要与各利益方在结构上平衡、

在发展上协调统一。绿色建筑要能够持续的发展，也是离不开经济效益第一位的。

2。1。4 绿色建筑与一般建筑的区别

绿色建筑和一般建筑比较有以下不同：

2.1.4。1 一般建筑标准化、产业化发展，易出现不同城市建筑雷同；绿色

建筑强调建筑与地域资源、气候差异，因而能够体现建筑文化。

2。1。4.2 一般建筑和绿色建筑都以追求经济性为核心，但绿色建筑强调经

济与环境的结构平衡，不是一味只追求经济.

2.1.4.3 一般建筑的生产、使用忽视能耗影响;绿色建筑则以低能耗满足使

用的功能、提高舒适度。

2。1。4。4 一般建筑忽视与环境的沟通；绿色建筑更多关注与外部环境的

关系。

2。1.4.5 一般建筑运行结束固体废料可回收利用的较少；绿色建筑则在设

计时就考虑尽可能采用可循环利用的材料。

2.1.4。6 一般建筑考虑的是浅生命周期,即包括项目前期、建设运行期、维

修拆除期；绿色建筑考虑泛生命周期，从建筑材料开采、加工到建设、运行,再

到维修改造,最后到拆除.

由此比较可看到，一般建筑不考虑对外部带来的问题（无论好坏，都不做研

究和关注），绿色建筑则是对一般建筑的外部不经济（这一概念将在后文介绍)

问题的解决，更多关注与外部环境的关系.

2。1。5 绿色建筑与可持续建筑

2。1。5.1 绿色建筑属可持续建筑的范畴内

可持续建筑（Sustainable Building)也就是指以可持续发展观规划的建筑，

内容包括从建筑材料、建筑物、城市区域规模大小等,以及与他们有关的功能性、

经济性、社会文化和生态因素.可持续建筑的理念就是追求降低环境负荷,与环境

相融合,且有利于居住着健康。其目的在于减少能耗、节约用水、减少污染、保

护环境、保护健康、提高生产力、有益于子孙后代。可持续建筑反映出不同区域

性的状态和重点,以及需要建立不同的模型去执行。

1992年，巴西里约热内卢召开的第一届世界首脑会议,通过了《21世界议程》,

提出了可持续消费的范畴。联合国环境署1994年发表了《可持续消费的政策因

素》报告，对可持续消费作如下界定:“提供服务以及相关的产品以满足人类的

基本需求,提高生活质量，同时是自然资源和有毒材料的使用量最少,使服务或产

品的生命周期中所产生的废物和污染物最小，从而不危及后代的需要.”

由此可见,绿色建筑与可持续建筑是有联系的，绿色建筑是属于可持续建筑

的范畴的，但绿色建筑更强调人的居住舒适度。

2。1。5.2 绿色建筑应遵循可持续建筑发展原则

世界的可持续发展是包括建筑的可持续发展的,而建筑本身与社会、环境、

经济等有着密不可分的关系。建筑的产生依赖于自然界的物质，建筑的形成又回

归社会,建筑的形成前后以及使用都会给人类社会带来经济效益.因此,绿色建筑

业也应遵循可持续发展原则,具体如下：

（1）整体性原则

建筑业能耗巨大，不应该孤立的只求自身的发展,应该与社会、经济、环境

统一协调、共同发展。

（2）差异性原则

无论是各个国家还是一个国家的各个地区，建筑的发展应该充分考虑地域资

源、气候等差异,结合地域特点发展建筑。

(3)共同性原则

人类的愿望是一致的，世界各国建筑的可持续发展是未来建筑发展的趋势。

（4）公平性原则

环境是没有国界的,建筑业与人类的关系不能仅看其带来的经济效益，还应

该考虑其对环境、能源的国际公平、区际公平、同代公平、代际公平问题.

（5)持续性原则

生态、资源、经济、社会、科技创新、人类健康应该是协调、统一、持续的

发展。

(6）效益优先原则

人类的可持续发展是在对成本—-收益权衡的基础上追求收益的，绿色建筑

的发展也讲效益放在第一位。

（7)建立道德原则

可持续发展观是人类传统发展观的转变,是人类由传统的工业文明向现代生

态文明的历史性飞跃。因此,绿色建筑的发展就是要对公众建立一种全新的道德

观，让建筑的可持续发展观深入人心,成为人们日常生活中的道德准则。

2。1.6 影响中国绿色建筑发展的因素

绿色建筑的形成过程,从生产到消费所经历的过程不能仅仅局限于建设和运

行两个阶段，其寿命周期是建设阶段向前追溯，运行阶段向后延伸。这一过程牵

动很多环节，涉及到政府、开发商、设计单位、建设单位、材料设备供货商、金

融机构、媒体、消费者……都在绿色建筑的寿命周期充当不同角色，影响着绿色

建筑的发展.

2。1。6。1 利于绿色建筑发展的因素

（1)政府的推动力

绿色建筑属于可持续建筑的范畴,是可持续发展战略的一部分,政府在税收、

补贴、资助科研、建立交易配额、法律法规等方面的不断完善,表现出对绿色建

筑的推广力度加大,是目前绿色建筑发展主要的推动力.

(2）开发商推出“绿色建筑"

开发商出于经济利益的驱动，不断打出各种“绿色建筑"牌,暂且不论开发商

广告宣传的目的和对“绿色建筑”概念的误导，通过媒体将“绿色建筑”这个词

变得时髦，让各个消费层或多或少听说过“绿色建筑"。这也是一种对绿色建筑

的宣传.

（3）绿色建筑技术是发展的基础

以真实建筑物作为实验的科技部节能示范楼和清华超低能耗示范楼的建成，

表明了中国在绿色建筑技术方面的研究能力：一是国内技术力量绿色建筑技术性

价比比较高；二是绿色建筑技术也达到世界领先水平.

(4）绿色消费趋势

能源、环境危机，人们开始觉醒,“绿色”观念的初步形成,对泛绿色产品（节

能灯、节水器具等）的关注度逐步提高，绿色环保组织相继成立，大众“绿色”

意识也从认识到自觉接受再到主动要求的转变，绿色建筑是必由之路，将是建筑

发展的主流，也是建筑消费的趋势所在。

2。1。6.2 阻碍绿色建筑发展的因素

（1）观念问题

① 政府的观念

可持续发展的实施是“政府调控行为、科学技术能力、社会公众参与"三位

一体的系统工程,需要三方面的力量相互配合、各尽其职。而政府（国家或地方

政府)是推动国家可持续发展的第一位力量。中国正处在经济快速发展的阶段,

地方政府经济增长的主要动力都离不开房地产业地发展，正因如此,地方政府通

常也不遗余力给予这棵摇钱树很多的便利。在这种房地产开发商是地方政府的摇

钱树的时代,政府观念的改变对绿色建筑推广尤为重要.只有政府的鼎力提倡和

身体力行，在节约资源和循环经济的关键技术攻关方面给予大力支持，通过软硬

政策引导建筑市场,创造有利于绿色建筑发展的市场环境和机制。这里政府观念

的改变其中最重要的是领导者和决策者的观念，在整个管理过程中自觉贯彻、执

行可持续发展的思想和战略.

② 开发商和消费者的观念

在前面介绍过绿色建筑的特点，可知绿色建筑具有公共物品属性，它将未来

的成本（即考虑代际公平而多付出的成本，如投入新技术、新工艺等)考虑在产

品中，增加了成本；开发商和消费者都只追求短期利益最大化,对于绿色建筑这

样的长期效益是不愿意承担更多成本，开发商和消费者的观念的改变是对绿色建

筑发展根本决定力量。

③ 科学技术观念

在绿色建筑的发展中，科学技术的作用仍无可替代.这里的科学技术不是传

统意义上的自然科学,是科学技术的内涵和外延的升华.首先是建筑师们观念，设

计的高瞻远瞩,是绿色建筑从蓝图到实现的第一步。其次是建造过程技术手段、

技术研究(包括材料)的创新与发展。

(2）经济因素

① 绿色建筑的经济性不能局限在建造和运行期,按其概念来看,绿色建筑应

追求从选址、规划、设计、建造、运行到废弃整个生命周期的经济性。但人的利

益趋向性，人为的将建筑生命周期割裂,获得与己有关的短期经济利益，从系统

的观点看，部分的经济性总和不等于整体的经济性。

② 主要取决于开发商的投资意愿。目前,绿色建筑的推广对技术可行性研究

和执行较多，而对绿色建筑能否给投资者带来经济利益研究过少,“生意人只做

能够看到利益的买卖”现象是现实存在着，开发商一般是不愿意进行未知回报投

资.

③ 费用承担者和受益者有分离的可能。在法律法规的约束下，投资者不得

不采取一些措施(如节能措施）而增加的投入，若消费者不愿承担这部分,即投入

者和最后享受人的不一致。

(3)缺乏规划

① 一方面是城市整体规划。建筑是构成城市的主要元素，城市的发展是需

要合理的整体规划，才能形成一个城市独特的文化.绿色建筑的发展同样离不开

城市发展的整体规划，除了融入一个城市文化之外，关键还在于绿色建筑本身特

性决定了其地域差异，这就需要与每个不同的城市相结合。目前,绿色建筑在国

内尚处于初级阶段，还不是规模发展,只是个例.

② 另一方面是绿色建筑项目规划.绿色建筑生命周期内涉及方方面面,内外

部关系复杂，其规划显得尤为重要。目前,基于技术和材料等的局限，国内绿色

建筑的发展并不是按照绿色建筑标准进行规划，在节能方面关注较多，而对建筑

的居住和谐方面关注较少,是采用节能技术的部分绿色建筑。

综上所述，政府观念的改变是第一位的，才能够正确引导和大力宣传；在“绿

色"消费趋势的大环境下，尽快将绿色建筑知识的普及；将影响绿色建筑的各方

力量调动起来,携手推行绿色建筑的发展。

2。1。7 优化理论概述

2.1。7.1 多目标优化理论

多目标优化问题无论是在现实生活中，还是在工程应用领域都是普遍并且困

难的问题之一.最优化这门学科的源头可以追溯到法国数学家拉格朗日关于一个

函数在一组等式约束条件下的极值问题.在经典的优化理论中,拉格朗日乘子法

则、库恩塔克条件、庞特里雅金极大值原理、内尔曼最优化方法,奠定了最优化

理论研究发展的里程碑。虽然最优化可以追溯到十分古老的极值问题,但是它成

为一门独立的学科是在20世纪40年代末。现在最优化方法的内容主要包括线性

规划、非线性规划、动态规划、多目标规划、几何规划、目标规划、整数规划等。

最优化问题的理论研究发展迅速，新方法不断出现,实际应用日益广泛。

实际中优化问题大多数是多目标优化问题，一般情况下,多目标优化问题的

各个子目标之间是矛盾的，一个子目标的改善有可能会引起另一个或者另几个子

目标的性能降低，也就是要同时使多个子目标一起达到最优值是不可能的，而只

能在它们中间进行协调和折中处理，使各个子目标都尽可能地达到最优化。多目

标优化问题与单目标优化问题的本质区别在于，它的解并非唯一，而是存在一组

由众多Pareto最优解组成的最优解集合，集合中的各个元素称为Pareto最优解

或非劣最优解。

多目标优化问题用文字描述为D个决策变量参数、N个目标函数、m+n个约

束条件组成一个优化问题，决策变量与目标函数、约束条件是函数关系。在非劣

解集中决策者只能根据具体问题要求选择令其满意的一个非劣解作为最终解。

2。1。7.2 线性规划原理

线性规划是运筹学的一个十分重要的分支,自1949年丹捷格提出了求解线

性规划问题的单纯形法后，线性规划的应用日趋增多。线性规划所解决的问题主

要分为两类：一类是在资源（人力、物力、财力等)一定的情况下，如何利用这

些有限的资源来完成最多的任务；另一类是在任务确定的情况下,如何利用最小

的资源完成这个确定的任务。要用线性规划解决一个实际问题,首先要根据待解

决的问题，建立线性规划的数学模型,其次对已得模型利用计算机求解，得出优

解。建模是解决线性规划问题的极为重要的一个环节，一个正确数学模型的建立，

要求建模者熟悉问题的内容,明确目的要求和错综复杂的已知与未知条件，以及

它们之间二者相互关系，而一些已知数据还要通过大量的调查和统计资料获取可

靠的原始数据加以证实。一般来说,一个待建模的线性规划问题需满足以下条件：

（1）所求问题的目标一定能表示为最大化或最小化问题，例如，求最小成

本或人力投资等，材料储备的最大利用，企业的最大利润等问题.

（2)问题一定要具备有达到目标的不同方法,即必须要有选择的可能性.

（3）要达到的目标是有限制条件的。

（4)问题的目标和约束都能表示为线性式.

线性规划被广泛的应用到各个生产和研究领域，并取得丰硕的研究成果,同

时用来发展其它作业研究问题模型的解决方法之一。虽然线性规划得到了广泛地

应用,但其在建筑材料优化选择中的应用却极其有限，本文选择了线性规划作为

建筑材料的选择模型，研究建设项目在有限资源的条件下如何达到利润最大化。

2。2.1.2 国际绿色建筑评价体系

从绿色建筑的发展历程来看,绿色建筑评价体系在绿色建筑的发展中起到了

关键性作用，是绿色建筑从理念向实践转化的重要基础和工具。因此，下面总结

几个对绿色建筑发展有深远影响的评价体系。

（1）英国BREEAM

英国BREEAM是世界上第一个绿色建筑评价体系,它是由英国建筑研究院于

1990年制定，该评价体系对后来各国制定绿色建筑评价体系产生了深远影响。

BREEAM经过不断修订,已经从最初只适用于办公建筑而发展到适用于住宅、工

业、超市等新建和已建成的各类建筑。该评价体系以减少建筑物对环境的影响为

目标，评价内容主要有：核心表现因素、建筑设计和实施、管理与运作三大方面.

目前该评价体系涵盖了4个性能类别、3个组成部分、9项性能评价指标。4个

性能类别包括全球、地方、室内、管理.3个组成部分是指核心评估、设计和采

购、管理和运行［27]。9项性能评价体系涉及建筑土地使用、生态、材料、水

资源利用、能源、管理、建筑的健康舒适、对环境的污染、交通便利等评价条目，

评价结果分为五个等级:杰出、优秀、优良、良好、合格.

（2）美国LEED

LEED(Leadership in Energy&Environmental Design Building Rating

System能源和环境设计先锋）是由美国绿色建筑委员会（USGBC)于1996年制定,

该体系被认为是目前国际上最为先进和最具实践性的绿色建筑认证评分体系.该

评估体系包括六大类:LEED—NC(新建建筑）、LEED—EB（既有建筑）、LEED-CI(商

业建筑装修）、LEED-CS（建筑结构）、LEED-H（住宅)、LEED—ND(社区开发与规

划)。LEED更关注建筑的全寿命周期,其具体的评价绿色建筑指标包括：可持续

场地设计、水资源利用效率、能源和环境、原材料使用和资源、室内环境质量和

创新设计，每类指标又下设各自子类,这些子类详细描述绿色建筑所要达到的标

准和要求，绿色建筑评估人员根据每个项目满足要求的程度进行评分，满分为

69分，根据项目所得分数,建筑项目被评为以下几个等级：认证级（26～32）满

足至少40%的评估要点；银级(33～38）满足至少50％的评估要点；金级（39~51)

满足至少60%的评估要点;白金级（52以上）满足至少80％的评估要点。LEED

的灵活性和公开性使其成为应用非常广泛的一个评价体系,LEED在我国也得到

了广泛应用,2008年至2013年，已有364个项目注册。

（3）日本CASBEE

日本建筑物综合环境性能评价体系(Comprehensive Assessment System

forBuilding Environmental Efficiency）是由日本学术界、企业界专家、政府

联合成立的“建筑综合环境评价委员会”于2001年开始研究,2003年正式颁布.

该体系有9大评价工具：CASBEE-PD（用于新建建筑规划与方案设计)；CASBEE

—NC（用于新建建筑设计阶段）；CASBEE—EB（用于既有建筑的评价标识）;CASBEE

—RN（用于改造和运行阶段的评价标识);CASBEE—TC（用于临时性建筑评价）；

CASBEE—HI（用于热岛效应评价）；CASBEE—DR（用于地区、区域的延伸评价）；

CASBEE—DH(用于独立式住宅的评价)；CASBEE—UD(用于城市开发的评

价）.CASBEE的评价体系包括两大类指标:建筑环境性能质量和建筑环境负荷,建

筑性能环境质量又包括建筑室内质量、服务性能、室外环境，下设80个相关指

标；建筑环境负荷包括能源、资源、建筑用地外环境，下设共80个详细指标。

由于该体系在评价过程中既要评价建筑本身还要评价建筑周围环境，故CASBEE

在评价过程中以建筑用地边界和建筑最高点之间的假想封闭空间作为评价对象

的边界，并且创造性的将建筑环境性能质量得分和建筑环境负荷得分相比，将此

比值称为建筑环境效率,该比值越高，环境性能越好.根据该比值将评价结果分为

五个等级（S、A、B、B、C）,B及其以上等级的为绿色建筑。

+—+

(4)加拿大GBTool

1996年，加拿大首次发起了绿色建筑挑战活动，美、英、法等14个国家参

加了此项活动，各参与国通过对35个项目进行讨论和交流,于1998年确立了

GBTool。GBTool的评价内容包括：环境的可持续发展指标、室内空气环境质量、

建筑设备等的可维护性、环境负荷、建筑运行与管理、经济性、资源消耗。它的

指标体系由4个层次、6大领域、120多项指标构成，该评价标准引入了“基准

建筑”，将此作为一个基准,其他项目与此基准进行比较.所以当其他国家应用此

标准时，要将该标准进行一定的修订才可使用.GBTool需要借助其他软件测算建

筑物的能耗、含能、污染物的排放和对建筑物室内热舒适和空气品质进行预测.

其采用0-5的评分标准，0等级为行业基准等级；+3代表行业最好水平、+5表

示不考虑成本可以达到的最优效果。

(5）其他

目前澳大利亚主要有两种绿色建筑评价体系,分别是NABERS(国家建筑环境

评价系统)和GSC(绿色之星).GSC较为有名，绿色之星的评价内容有管理、室内

环境质量、能源、交通、水、材料、土地使用及生态、排放物、创新项，绿色之

星评级共有六个星级,四星级为（最佳实践）、五星级（澳大利亚杰出)、六星级(世

界领先)。

德国DGNB世界第二代绿色建筑评估体系（The 2nd Generation of

SustainableBuilding Certificate System)创立于2007年，包含生态、经济、

社会三大因素,其评价内容主要有生态质量、经济质量、社会文化及功能质量、

技术质量、程序质量、厂址选择。DGNB首次提出对建筑物的碳排放量明确的计

算方法，该体系将评价结果分为金、银、铜三个等级.

新加坡于2005年提出了“绿色建筑”标志计划，并颁布了Green Mark绿色

建筑评价体系。其评价内容有节能、节水、环境保护、室内环境、及其他绿色创

新。

2.2.2。2 我国绿色建筑标识评定情况

(1）时间序列下我国绿色建筑发展趋势

我国《绿色建筑评价标准》(GB50378—2006）自2006年颁布，2008年我国

正式开始绿色建筑评价标识具体工作.中央及各级政府部门对此项工作给予了极

大的支持，经过几年的发展，我国绿色建筑评价表示项目数量逐年增加,尤其是

自2011年后，我国绿色建筑评价表示项目实现跨越式发展。

从总趋势上看，我国一星级绿色建筑项目数量一直保持较为平稳的增长势头.

二星级绿色建筑项目数量的增长速度高于一星级绿色建筑，且多数年份里二星级

绿色建筑项目数量是本年份里发展最多的。三星级绿色建筑发展相对缓慢一些,

且三星级绿色建筑在每年发展的绿色建筑项目中是最少的.从柱形图中我们可以

看到自2011年以来，我国绿色建筑整体基数变大，呈快速增长态势，一星级绿

色建筑仍然维持其平稳的增长速度。

（2)我国绿色建筑发展空间分布状况

我国绿色建筑主要分布在东部地区,且随着时间的推移，东部地区绿色建筑

项目数量占全国绿色建筑项目数量和面积占比越来越低，但仍然保持较高的比

例，这表明虽然我国东部地区的绿色建筑发展较快，但随着绿色建筑发展进程的

深入，我国绿色建筑发展逐步从东部地区向中西部地区扩散。中西部地区绿色建

筑项目数量和面积逐年增加,占全国比例逐年升高，但是中西部地区绿色建筑发

展水平整体还是比较低，与东部地区相差甚远。东部地区仍是我国绿色建筑发展

较快地区,但有向中西部地区扩散的趋势.

截止2013年,东部地区绿色建筑项目数量为1119个，绿色建筑面积11625。

73万平方米；中部地区绿色建筑项目数量为223个，绿色建筑面积为2656.64

平方米；西部地区绿色建筑项目数量180个，绿色建筑面积为2053。32万平方

米。

绿色建筑项目数量和绿色建筑项目面积空间分布比例趋势基本一致，东部地

区是绿色建筑发展集聚区,而中西部地区发展较慢，中部地区略优于西部地区。

2。2.3 一星级绿色建筑的发展

一星级绿色建筑是我国绿色建筑评价体系中的最低等级，除要达到所有的基

本控制项外，住宅建筑一般项要求达到18项（共40项），其中对节地与室外环

境和运营管理要求较高，对节能与能源利用和室内环境质量要求较低。公共建筑

要达到22项一般项(共43项），公共建筑对节材与材料利用要求最高。根据绿色

建筑地图相关数据，从2008年至2013年，我国共评出一星级绿色建筑项目515

项,其中东部地区最多共有351个一星级绿色建筑项目,江苏和广东两省最多，分

别为105和79个项目，占整个地区的52％。中部地区共评出95个一星级绿色

建筑项目，湖北省一星级绿色建筑项目居该地区首位，共评出22个一星级绿色

建筑项目，中部地区其他省份一星级绿色建筑分布较为均匀。西部地区一星级绿

色建筑相对于东中部地区来说最少，共评出一星级绿色建筑项目69个，西藏和

新疆至今还没有一星级绿色建筑，西部地区一星级绿色建筑陕西省最多，共评出

35个一星级绿色建筑，西部地区一星级绿色建筑分布差异较大.一星级绿色建筑

的发展在东部地区和中西部地区之间的差异较大，中西部地区发展水平相当.

2。2.3。1 时间序列下一星级绿色建筑发展趋势

一星级绿色建筑是我国绿色建筑评价标识中要求最低,最容易达到的星级。

自2008年以来,一星级绿色建筑发展从全国范围内来说发展较好。

2。2。3。12 一星级绿色建筑发展空间分布状况各地区由于地理位置、城市

综合发展水平、针对政府政策的执行力度的不同，一星级绿色建筑在绿色建筑评

价标识中的特殊位置导致其发展呈现出一定的空间特性。

一星级绿色建筑在东部地区一直发展较好，每年新建的绿色建筑中，东部地

区占了大多数,且随时间推移，东部地区一星级绿色建筑逐年增加，且无论是项

目数量还是建筑面积增速较快.这表明我国东部地区不仅一星级绿色建筑基数大,

而且发展速度较快。而中部地区一星级绿色建筑逐年增加，2011年是一星级绿

色建筑增加最多的一年，其后各年增长保持了相对平稳状态,但其一星级绿色建

筑占全国比例仍然偏低.西部地区在2010年绿色建筑急剧增加后，自2011-2013

保持着平稳的增长势头，其一星级绿色建筑占比小,其发展速度和态势与中部地

区极为相似。一星级绿色建筑项目数量与一星级绿色建筑项目面积发展趋势基本

一致.2013年西部地区一星级绿色建筑项目面积增幅比项目数量增幅明显，这是

由于单个项目绿色建筑面积较大而造成。

目前我国的一星级绿色建筑中有68％位于东部地区，西部地区略小于中部

地区.一星级绿色建筑项目面积空间分布状态与项目数量空间分布基本一致。因

此总的来说，东部地区一星级绿色建筑基数大，发展速度较快；中西部地区一星

级绿色建筑基数小，发展态势较平稳,不强劲.

2。2.4 二星级绿色建筑的发展

二星级绿色建筑是我国绿色建筑评价体系的中间等级,该等级对建筑项目所

要达到的一般想和优选项提出更高要求，控制项是强制性满足。住宅建筑要求达

到24项优选项，对节地与室外环境和运营管理要求较高，其他项目要求较为均

等，优选项要达到三项（共9项）。公共建筑要求达到一般项29项(共43项)，

对节能与能源利用和节材与材料利用要求较高，其优选项要求达到6项(共14

项）。

截止2013年，全国共评出661个二星级绿色建筑,东部地区仍占比最大，占

全国二星级绿色建筑总数的73％，其中山东省居东部地区之首，共70个二星级

绿色建筑项目。中部地区共评出99个二星级绿色建筑项目，其中湖北与河南省

较多,分别为32、27个,二星级绿色建筑在中部地区表现出一定的差异性,有些省

份只有1~2个二星级绿色建筑。西部地区共评出80个绿色建筑，陕西省是该地

区二星级绿色建筑最多的省份，共24个。

2.2.4.1 时间序列下二星级绿色建筑发展趋势

二星级绿色建筑是我国绿色建筑评价标识的中间等级，其要求既相对容易达

到,又比三星级绿色建筑的建造成本低.

2008年我国只拥有2个二星级绿色建筑项目,经过2011、2012、2013年我

国绿色建筑相关政策的逐步推进和发展，二星级绿色建筑迎来了高峰期，2012

年至2013年一年中,我国建设了345个二星级绿色建筑.我国二星级绿色建筑项

目面积逐年增长速度要高于项目个数，表明二星级绿色建筑项目每个单体面积较

大，在数量增长的同时更加注重质的发展。

（二）二星级绿色建筑发展空间分布状况

各地区由于所处的气候区、经济发展地带的不同，二星级绿色建筑在我国三

大区域内的分布也呈现出一定的空间差异。

东部地区二星级绿色建筑项目数量占全国的比例自2008年以来逐年降低,

但每年其所拥有的二星级绿色建筑仍然占全国的大部分比例。因此这种降低趋势

并不是二星级绿色建筑在东部地区发展减缓,而是二星级绿色建筑发展逐步向中

西部扩散，从图上的数据可以清楚地看到这一点,东部地区二星级绿色建筑每年

发展的绝对数量是逐年增加的。中西部地区二星级绿色建筑发展趋势基本一致，

且每年二星级绿色建筑在中西部地区的项目数量占全国的百分比相差不远。

自2008年以来，东部地区二星级绿色建筑项目面积每年绝对数是增加的,

但是其每年所占全国比例与绿色建筑项目数量表现出不一致性，因此在考察绿色

建筑发展时不能单独考虑项目数量,有时项目面积更能反映绿色建筑发展的真实

情况.

东部地区二星级绿色建筑占比最高,中部地区次之，西部地区二星级绿色建

筑占比最少。二星级绿色建筑项目数量和项目面积整体分布趋势接近。

2.2。5 三星级绿色建筑的发展

三星级绿色建筑是我国绿色建筑评价体系的最高等级，该等级对建筑项目的

要求都是最高要求，其主要强调对优选项的满足。住宅建筑要求达到30项一般

项(共40项),仍对节地与室外环境和运营管理要求较高。其中对节地优选项要求

5项（共9项)。公共建筑要求达到一般项36项（共43项）,仍然较侧重于节能

与能源利用、节材与材料利用两个指标体系，优选项要求达到10项（共14项）。

三星级绿色建筑是对建筑项目要求最高的等级，其增量成本一般较其他两级较

高。截止2013年，我国共标识了346个三星级绿色建筑,但从总量上看，三星级

绿色建筑发展远比一、二星级绿色建筑少。东部地区共评出三星级绿色建筑286

项，占全国83％,因此三星级绿色建筑主要分布在我国东部经济比较发达的地

区，其中以国家绿色建筑示范区的江苏省最多.中西部地区标识三星级绿色建筑

项目60个，其中较多的有湖北、湖南、陕西和云南。

2。2。5。1 时间序列下三星级绿色建筑发展趋势

三星级绿色建筑对建筑节能、节水、节地、节材和运营等方面的要求均较高，

因此建造三星级绿色建筑的增量投资也较高，加之绿色建筑的“市场失灵”现象

的存在.

三星级绿色建筑项目数量和建筑面积各年均比一二星级绿色建筑项目数量

少，自2008年以来，三星级绿色建筑年项目发展数量和项目面积逐年递增，三

星级绿色建筑的发展速度呈上升趋势。三星级绿色建筑项目数量和项目面积发展

趋势基本一致.

2。2。5。2 三星级绿色建筑发展空间分布状况

三星级绿色建筑各方面要求都比较高,在我国这样一个绿色建筑发展起步

晚，经济发展水平仍处于中等发达国家行列，其推广必然要受到一些阻碍.根据

我国绿色建筑发展特点,政府部门颁布了相关激励和补贴政策，使得三星级绿色

建筑在我国也取得了较好地发展。

无论从绿色建筑项目数量和绿色建筑项目面积来看,东部地区是我国三星级

绿色建筑的主要分布地带，每年发展的三星级绿色建筑中，几乎都分布于该地区。

中西部地区三星级绿色建筑零散有分布,但每年逐渐递增，递增速度较为缓慢.

绿色建筑项目数量和绿色建筑项目面积各年空间分布状况基本一致。

三星级绿色建筑项目数量和项目面积在东部地区仍然是最多的.但是中部区

域三星级绿色建筑项目数量大于西部区域1%，但是西部区域三星级绿色建筑项

目面积高于中部地区3%于.总体来看我国三星级绿色建筑是所有星级绿色建筑

发展最为缓慢、规模最小，三星级绿色建筑发展应该成为我国未来深化绿色建筑

政策的重点.

自绿色建筑评价标识工作陆续在全国范围内展开,标志着我国绿色建筑发展

已经迈进实质性发展阶段.从目前的发展成果分析：绿色建筑发展规模上一星级

和二星级绿色建筑较好，三星级绿色建筑稍差一些；从绿色建筑规模的分布区域

上看东、中西部地区的差异较大，东部地区较多，中西部地区相当。总体上看,

我国绿色建筑发展经历了从无到有、从浅绿到泛绿、从示范到推广的关键性阶段。

深入分析此阶段我国绿色建筑发展的空间差异是未来进一步深化绿色建筑评价

和制定绿色建筑发展政策的一项基础而又十分重要的工作,只有这样,才能让全

国各地区共享绿色建筑发展成果。

3 绿色建材

3.1 绿色建筑材料

3。1。1 绿色建筑与绿色建材

3。1。1。1 绿色建筑

绿色建筑也称生态建筑、生态化建筑、可持续建筑。我国《绿色建筑评价标

准》将绿色建筑定义为绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资

源(节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和

高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。

绿色建筑的内涵包括:

(1）减少各种资源的浪费，节能、节地、节水、节材。

(2)包括从材料开采、加工运输、建造、使用维修、更新改造直到最后拆除

的整个建筑生命周期内各个阶段对生态环境的保护，与自然和谐共生.

(3）满足人们使用上的要求,为人们提供“健康”“适用"和“高效”的使用

空间。

我国的绿色建筑起步比较晚，20世纪90年代,绿色建筑的概念引入我国。

2005年,我国颁布了《中国绿色建筑导则》，2006年6月建设部和科技部推出的

《绿色建筑评价标准》正式实施，2007年11月，为推进建筑节能工作，引导绿

色建筑健康发展，建设部继发布了《绿色建筑评价标识管理办法》及《绿色建筑

评价技术细则》后，正式启动了我国绿色建筑的评价工作,开始进行绿色建筑评

价标识的申请和审理。

3.3 建筑材料的生态认知

自从20世纪80年代以来,人类意识到了由于自身活动带来的环境问题，逐

步提出了生态建筑，生态建材的概念,世界各国已经开始采取措施控制建筑对生

态环境的破坏.提倡生态建筑，是保护生态环境的重要措施之一，生态建材的发

展担当着重要的历史使命.

3.3。1 建筑材料的发展与人类生存环境的变化

建筑材料是人类从事建设活动的物质基础，直接影响建筑或构筑物的性能、

功能、寿命和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性、方便性和舒适性。因

此,长期以来人类一直在从事着建筑材料的性能研究工作，并不断的开发新材料.

但是这些研究开发工作，多数是为了满足建筑物的承载安全尺寸规模、功能和使

用寿命等方面的要求，以及人们对所构筑的生存环境的安全性，舒适性，方便性

和美观性等更好的追求，而很少考虑到材料的生产和使用给生态环境、能耗等方

面造成的影响。

3。3。1.1 古代天然材料的利用与居住环境

距今大约50万年到10万年前,原始人过着群居的生活.他们只有天然的石块

和木棍,不会制作和使用工具,尚不具备建造房屋的技术和条件。大约距今1万

~6000年前，人类进入了新石器时代人们开始利用简单的工具砍伐树木,搭建简

单的房屋，由于所使用的建筑材料承载力小，尺寸有限，所以房屋的规格较小，

结构形式简单，为了减少墙体和屋顶等围护部分多采用半地穴式房屋.所用的结

构材料多为天然的木材和石材.

随着生产工具的进步,人们开始利用天然石材建造房屋及纪念性结构物.由

于石材强度高，承载力强，可以建造较大型的结构物。最早利用石材的构筑物当

属公元前2500年前后的埃及金字塔。

最早的天然石灰岩的胶凝材料。很久以前,人类可以烧烤的动物，一个加热

和偶然发现天然贝壳烧灰。公元前第十六世纪～公元前第十一世纪(商代）在青

铜时代，由于大量使用青铜，使社会生产力水平有了大大提高。同时,青铜器的

使用木结构建筑和“版筑技术"提供了极大的便利。所谓“版筑技术”是用木材

或木电杆的边界，然后在木框架黄土，夯实后，董事会删除。这是一个非常经济

的方式原位土壁，壁。采用该技术的自然土壤，加工简单，人类住区和其他建筑

物。混凝土浇筑技术,但也来自于最早的“版筑技术”。

还有以天然粘土类物质为原料,经过高温烤烧制造而成的非金属无机材料叫

做烧土制品。烧土制品是人类最早加工制作的人工建筑材料，可以说是与人类的

文化、历史同步发展的一种建筑材料.

3。3.1。2 近代建筑材料与建设水平的提高

直到18世纪，以1760年的英国工业革命为契机，在19世纪以后，工业生

产的建筑材料取得了长足的进步,特别是第二次世界大战之后，更加有了令人瞩

目的进步。我国知道新中国成立以后，水泥工业才得到飞速的发展，如今我国已

经是世界上水泥产量最多的国家。

水泥混凝土，钢筋混凝土及预应力混凝土的出现,是建筑材料发展史上的一

大革命.首先它打破了传统材料的形状，尺寸的限制，使建筑物向高层，大跨度

发展有了可能.其次，无论是强度还是耐久性能，混凝土材料都远远优于木材、

砖、瓦等传统的材料。

除以上钢铁、水泥和混凝土等主要的结构材料以外，19世纪末期平板玻璃

的工业生产方法被确立，具有透明的房屋建筑采光材料得以大量生产和使用。同

时，随着粘结剂材料的开发和应用，各种木纤维水泥板以及集成木材等材料得以

迅速发展,各种功能性建筑材料的品种更加多样化。

3。3。1。3 现代建筑材料与多姿多彩的建筑

1940年以后,建筑材料进入了飞跃发展时期.钢材、钢筋混凝土、预应力混

凝土,钢骨钢筋混凝土等作为主要的结构材料，其使用量达到了历史上空前的水

平。到1997年,全世界的钢产量已经达到7。70亿t,水泥年产量达到11.5亿t,

每年的混凝土生产量大约为80～90亿t。

20世纪中叶，我国钢材和水泥的产量曾今落后于先进国家，但增长速度很

快，1985年我国水泥产量跃居世界第一，并在以后一直保持领先地位,1996年我

国钢产量跃居世界第一.

20世纪建筑材料另一个明显的进步就是各种复合材料的出现和使用，包括

有机材料和无机材料的复合、金属材料与非金属材料的复合以及同类材料之间的

复合。例如钢纤维、玻璃纤维、有机纤维等各种纤维强混凝土,利用纤维材料的

抗拉强度高的特点以及它们与混凝土的粘结性，提高了混凝土的抗拉强度和冲击

韧性，改善了混凝土脆性大、容易开裂的缺点，使混凝土的适用范围得以扩大。

除此之外，石膏板、矿物吸声板等各种无机板材，可代替天然木材做内墙隔板、

吊顶材料、使建筑物的保温性能、隔音性能等功能更加完善.

综上所诉，在人类历史的进程中，建筑材料的进步伴随着生产力水平的提高，

促进了建筑物尺寸规模的增大、结构形式的改变和使用功能的完善,建筑材料经

历了从无到有、从天然材料的简单利用到工业化生产，从品种简单到多样化,性

能不断改善，质量不断提高的历程，使我们的生活空间、生存环境变得越来越美

好。

3。3。1.4 未来建筑材料的出现与发展

随着城市化进程的加快，城市人口密度日趋加大，城市功能日益集中和强化，

因此需要建造高层建筑,同时为了满足人们日益丰富的品质生活,大型公共建筑

的需求量也将增多,而要建造这样的大型，超超高层建筑物，轻质高强型材料将

会有更广阔的前景。随着人类对地下，海洋等苛刻环境的开发，材料的耐久性也

是一个重要方面。

2000多年来，我国房主建筑材料一直沿用了传统的粘土砖.由于材料的运输

距离过长，外墙厚度一般为37cm而且不设置保温层，基于以上原因，墙体材料

的改革已作为国家保护土地资源、节省建筑能耗的一个重要环节。国家已经制定

了在“九五”期间墙体材料的改革和建筑节能的目标.

未来的建筑材料发展的内涵是“用新的工艺技术生产的具有节能、节土、利

废、保护环境特点和改善建筑功能的建筑材料”,例如，透明的绝缘材料，相变

材料，纤瓷板,玻璃砖等。在国外未来的建筑材料主要有三个观点:删繁就简、贴

近自然与强调环保,主要包括有益于人的身体健康,有益于环境,减少环境负荷.

在我国未来的建筑材料发展主要是：

（1）必须树立可持续发展的生态建材观。

(2）要提高全民的环保意识，提倡生态化的建材。

（3）建立和完善建材业技术标准，加快实施标志认证制度。

（4)加强生态建材的研究和开发。

（5）要做好技术的引进、消化和吸收工作.

3.3。2 建筑材料的生态影响因素

生态建筑材料从广义上讲,不是一种单独的建材产品,而是对建材“健康、环

保、安全"等属性的一种要求,对原材料生产、加工、施工、使用及废弃物处理等

环节，贯彻环保意识并实施环保技术,达到生态要求。

3.3。2.1 建筑材料的生态特性

日本东京大学的山本良仁等人指出：“生态材料(生态材料）应该有三大特点，

即：先进性、环境协调与舒适.工业生态学是用系统的观点，系统中的早期地球

的物质资源，生态系统,本演化的资源已成为一个限制因素,系统内相互作用,形

成一个网络系统，其中的资源流动形式和浪费资源储量和环境废物容量约束的二

级系统。生态系统的资源利用效率显著提高，但内部物质流是单向的，无法维持,

理想的状态是一个系统的内部资源最大化，能够回收所有废旧材料。

3。3。2。2 建筑材料生态标签和全生命周期的评估

国外（欧共体）对不同工业和加工过程中的产品都黏贴生态标签.生态标签

的原则是让消费者明了这些生态建材产品在环境方面所具有的影响.产品在它们

全生命周期阶段—-从原材料采集到制造、使用和处置——都会影响环境。生态

标签的体制意味着，以系统的方式提供所有环境信息,并未建材产品的功效分级

提供基础，以使消费者可以在不同产品之间进行选择。

建筑材料和产品的生态标签，需要使用生命周期分析、影响评估、能量模式

和环境审核等研究，以充分测量它们的生态影响。生命周期评估，是测量建筑材

料“从摇篮到坟墓”的全部影响的有效工具。它的优点在于，呈现了图景的整体

式，还有它以概括和平衡的风格显示了影响方式.例如，根据生命周期评估,能量

是一个考虑因素，但不是考虑的唯一因素;而且评估是从能量公式的两反面来体

现，既实用中的消耗的能量和在处置时候可以提取的能量。

生命周期评价原则,是减少的不利影响，提高回收率，并根据最小生态损害

使用材料。建筑设计应遵循生态原则（增加生物的丰富和多样性)，减少对资源

的影响.在一个成熟的生态系统，降低材料的高层次的多样性提供了该建筑块，

使资源可以连续循环；建筑设计应遵循相同的规则.生命周期评价原则,人类活动

是符合自然的工具.

在原则上，生命周期评估鼓励减少资源、材料、排放和垃圾的总吞吐量。像

所有设计和生产的产品一样，建筑也是有生命周期的，生命周期的评估不仅是评

估总体环境影响的一个有效方法，而且它作为一个工具，来预测不同设计选择的

生态效率。

3.3。3 基于全生命周期下的建筑材料生态选择标准

生命周期评估可被用做一种评估方法。过去20年间,这一评估过程得到了新

的发展，并被纳入了ISO 14040-14043国际标准认证的标准化轨道——对重要建

筑材料进行完整评估必不可少的部分。

3.3.3。1 建筑材料定量生命周期评估

依靠这些标准,人们必须首先从生态学角度对建筑构造或各种可以替代的材

料进行分析，并依据其对环境造成的影响对其进行量化.此外，可被量化的评估

的的生态影响—-如果是可验证并已知的——必须把被进一步细化，并权衡其重

要性。然后，人们调查出替代材料的价值，并最终列出社会—文化方面的要求.

后者包括以下方面：集中关注某一特定地区，以加强区域经济，使用者提出的一

些建筑需求,或是与周围的环境融为一体.最终决策的得出是以把所有单独的结

果总结到一起作为前提的,下列以DINISO14042“影响评估”为基础的是生命周

期评估标准中所列出的最重要的指标或影响类别,它们应被用于依据现有数据进

行的评估中：直接能源输入、所耗能源中可再生能源和不可再生能源之间的比率。

通常,对比评估中只包括材料使用过程中所必需的直接能源输入。不过，这

种所谓的灰色能源应被进一步细分成可再生形式和不可再生形式的能源，以便区

分出环保型和非环保型的生产途径。

此外，VDI4600规定指出，整个生命周期中所需的能源，包括任何有可能回

收的能源，都可被用做“累积能源输入”。建筑使用周期间所需要的能量通过假

设或设计方案得出。

在进行综合量化评估的过程中，直接能源输入包括在借助能量产生所引起的

环境效应而进行的评估过程中.

(1)全球变暖潜能.

(2）臭氧层损耗潜能。

（3）酸化潜能.

(4）富营养化潜能或营养化潜能.

(5)反应活性当量。

(6）（可再生原料的）二氧化碳储量。

（7）空间需求量。

由于数据比较复杂,描述生产过程中毒性大小的指标（这些指标同样是为生

命周期评估标准规定的)大多数情况下只被用于重要的单项评估。简单的说,在必

要的物质提取和生产过程中——有可能的话,也包括使用和处理过程，其各个单

项步骤都在ISO 14040量化生命周期评估范围内得到了描述。需要对比的产品单

元在功能上必须完全吻合。

以这种方法得出的输入—输出分析被长称作生命周期创新分析。在任何可能

的情况下,前述各类影响的单项记录只会被总结到一起（效果评估）.预计可以使

用80或100年的建筑组件或单独的建筑组件层的更新周期会被当作一个因素计

算出来，并且会根据效果评估的结果乘以一定的倍数。

根据情况的不同，人们会依据后果的严重性，各变量间的相对比较结果或是

与现存环境负担（与目标之间的距离）相关的影响的重要性把所定的指标计算出

来。后者的评估原则往往是通过几个指标进行生命周期评估之后得出的。这尤为

重要。

3.3.3.2 建筑材料生态运用中的定性环境影响

在我们进行总体评价中，无数种基本上得到了普遍认可但却有害的环境影响

类别之中—-部分由于它们之间的关系还完全没有被人们所理解。除了上面提到

的生命周期评估的运算结果之外,还要从定性的角度对其进行考察。其中包括:

对生态系统造成的无法挽回的损失或毁坏、生产和处理过程中所需要的基础设

施、维护工业流程和工业加工阶段的范围所需的监管工作、中间产物的潜在危险

以及回收利用的可能性。

进行定性逻辑思考的一个典型例子是避免使用从热带雨林过度砍伐得来的

木材，这种做法是值得提倡的。毁坏生态系统所造成的损失难以估量，因此颁布

了适当的禁令，或者出示可持续木材砍伐凭证，便是基于定性评价做出的环保决

策。

即使在形成了一套全面的生命周期评估之后，评估的结果也未必可以适用于

所有的项目或地区。我们必须对每个具体的案例进行检验,以确定其中具体的影

响是否发挥着重要的作用.

3。3。3。3 建筑材料中成本比例与细部设计

（1）成本比例

对建筑成本进行对比通常是借助众所周知的成本预测、成本评估和成本控制

方法进行的。成本对比问题的关键在于预测使用成本,因为这需要人们清楚维护

和翻新过程中预计要投入多少资金。人们可以利用几种以DIN276成本细目为基

础制定出来的计算机辅助方法。不过，这并不意味着人们可以任意处理建筑组件

或建筑层的耐久性（在优化可持续性过程中）。这些包括使用成本和处理、拆除

成本在内的成本统称为生命周期成本。为了配合人们协调各种方法并开发出建筑

的可持续性指标,一种对建筑组件和产品的质量耐久性进行动态预测的方法正在

开发过程中。

(2）细部设计

细部设计以节省材料、尽量减少环境影响为目的的产品和加工过程的选择方

法：建筑基础设施（电、冷、热水、供暖)规划,通过优化组合卫生区和储物区、

服务通道和供给线，达到节省材料的目的。

① 选择有多重用途的耐用、可修复的组件，以减少使用期间的改装和更新

工作。

② 在建筑过程中始终秉承回收利用这一理念，使用那些可以借助机器将其

分离开来的可分解组件层或是统一质地的材料构件。

它的质量保证包括对耐久性进行优化就是一条重要标准,第二条标准:如何

从技术和构造角度弥补可能有特殊荷载集中和不同材料身上潜伏的具体危险所

导致的损失，第三条标准则是关于建筑组件连接部分的可拆卸问题，因此也关系

到可修复性和进行局部更新的问题。

3。4 建筑材料的可持续利用

3。4.1 建筑材料资源再利用与再循环工程技术

再利用与再循环建筑材料资源的相关工程技术长期以来一直被认为是提高

建筑材料可持续性能的关键技术,它们使建筑材料相关的可持续发展理论得以在

实际生产与工程实践中得以实现。

建筑材料的再利用按照是否对原有建筑构件进行拆解可分为直接再利用和

经过再组合、再修复后的再利用。由于这里的研究背景是建筑拆除行为下的材料

资源可持续利用，而被直接再利用的建筑构件本身在较长的建筑寿命周期内几乎

不涉及拆除活动，因此这里仅对后者进行讨论.

可再利用材料指“不改变物质形态可直接再利用的,或经过组合、修复后可

直接再利用的回收材料”。可再循环材料指“通过改变物质形态可实现循环利用

的回收材料”.

建筑材料资源的再循环对无法进行再利用的材料，经过建筑拆解与材料的分

类收集,通过改变其物质形态而生成与旧材料相近或完全不同的新材料,从而实

现建筑材料资源的多次循环利用。

3。4.1。1 木质建材

木质建材要比其他以森林资源为原料的材料（例如纸）,使用寿命明显要长，

碳元素一旦被存储就能够长期保存。同时，由于木材的材料特点，大部分从旧建

筑上拆解下来的木材经过车床或工人的简单物理加工（如拔除钉子、去除腐朽部

位，重新造型等）即可再行利用，且这种木材比新近生产的木材在本地环境中材

性更佳.将拆解下来的木材尽量保持原有的形态进行再利用,其意义之一在于不

轻易废弃经年累月才得以去除水分而得到的干燥木材；并且不轻易使树木所存储

下来的碳元素返回大气中，使得被富集的自然资源不轻易地进入自然环境中人类

的主动行为较难影响的范围。

如果进行材料的再循环，则能够生产纤维板或造纸等，其中碳元素的存储量

仍旧足够大于其生产过程中所排出的碳元素量.如果拆除的木材其性质已不能继

续参与材料系统内部的循环，则可将经测定不含防腐、防火药剂和油漆等有害物

质的木屑、碎木等作为燃料或堆肥使用,使其中的碳元素回到大气中，重新参与

固碳过程。

废木料可与黏土、水泥混合,生产特殊的混凝土。该种混凝土与普通混凝土

相比,具有材质轻、导热系数小等优点，可作为绝热材料使用。由于废木料的掺

入降低了复合材料的毛细作用,该复合材料的耐久和导热性能受湿度的影响均较

小。

3。4。1。2 混凝土材料

混凝土材料拆解后，将废弃混凝土块经过一系列基于混凝土再生技术的破

碎、清洗、尺寸分级后,按一定的尺寸比例混合形成再生骨料，部分或全部替代

天然骨料而配制成新的混凝土，用于道桥、建筑等土木工程的建造。

再生骨料表面粗糙，棱角较多,并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆,

再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤累积使再生骨料内部存在大量微裂

纹，这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大，这对配制再生混凝土是不

利的。但再生骨料混凝土拌和物密度小，和易性低，使其保水性与粘聚性增强，

对于降低建筑物自重，提高构件跨度有利。

将再生粗骨料应用于喷射混凝土,具有回弹率较小、荷载在压应力—应变曲

线的后峰值部分缓慢地和比较平稳地下降以及在压应力-应变曲线的后峰值部分

的变形能力和延性较大.再生骨料在这一方面的利用前景广阔.此外还有较少量

的废弃混凝土经破碎筛选后,装入钢丝笼内,取代石材用于水工工程或景观工程,

也取得了良好的效果。

3.4。1.3 钢铁材料

钢铁材料的循环利用成型较早，目前在实际中的产业体系也较为成熟。2013

年，我国建筑业用钢量占总用钢量达56。5%。同年我国的废钢资源产生量位达

1.6亿吨,居世界之首，占全球废钢产生量的26。7％，且废钢铁年产生量占我国

再生资源总量60％。

不需要的钢材制品被作为有价物回收,再经由废料加工行业熔融后加工成为

商品.建筑拆解所产生的型钢与钢筋主要通过切割机被切割到一定大小、经过磁

石筛选就成了大废料。大型材的废料含有杂质较少，而表面附着混凝土的钢筋在

电炉中处理难度则较大。回收的钢铁材料中由于混入了各种杂质，致使其品质稳

定性较差，Cu、Sn、Mo、Ni等元素一旦混入钢铁中就很难再从中去除,所以废旧

金属的回收再利用需要采用特定仪器对其成分进行确定,确保对大量繁杂多样的

合金种类及材料品质能够进行现场快速准确的分析检测。为购销双方在原材料交

易时作出迅速、可靠的判定，并提供必要的信息.

3。4。1。4 废旧砖瓦

废旧砖瓦经长期使用后，矿物成分和形态基本保持稳定,使得其存在被继续

利用的基础与价值。

砌体建筑在简单的机械拆解后，其中的砌块经过人工分拣与砂浆残留物的去

除后被再利用于要求不高的墙体砌筑,是最为常见的再利用方式。

利用废砖替代部分骨料生产混凝土或混凝土砌块时，对混凝土和易性影响较

大，并且强度远远低于其他类型混凝土，应用范围有一定限制；但作为耐热混凝

土粗骨料使用时,混凝土经高温灼烧后表面不产生龟裂,较为理想.

此外,废砖瓦也可经粉化后可用作免浇砌筑水泥原料或再生砖瓦的原材料。

3.4.1。5 回收的沥青屋面废料

回收的沥青屋面废料可用作生产热拌沥青和填补路面坑洞的冷拌材料，由此

可以减少纯净沥青和沥青中骨料的使用，同时沥青屋面中所含有的纤维材料有助

于提高热拌沥青的性能，减少路面变形与开裂。一般高等级公路热拌沥青路面中

沥青屋面废料的掺入率为5％，而低等级道路的热拌沥青路面中沥青屋面废料的

掺入率可达10%～15％。

3。4.2 新型建筑材料的可持续发展

3.4。2.1 我国建筑节能现状

改革开放以来我国经济的迅速发展为建筑工程开展奠定了坚实的基础,伴随

着我国建筑工程发展规模的扩大，建筑能耗也逐渐发展成为能源消耗的主要组成

部分,据不完全统计，2010年以来，我国的建筑能耗约占全球能耗总量的25％，

成为建筑能耗最为严重的国家。人口数量的巨大以及广阔的国土面积,进一步加

速了我国建筑工程的能源消耗速度，建筑工程中大量的能源消耗使得我国的能源

开发利用面临更为严峻的挑战。为有效解决我国建筑工程的能源消耗问题，我国

设定了建筑节能设计标准，通过改进建筑材料和控制建筑数量等方法实现对建筑

工程能源消耗的有效控制.

我国建筑节能工程的发展，使得能源节约理念在建筑施工中得到有效落实。

在建筑施工中，进一步控制建筑节能的范围，通过选取更具节能性质的材料以实

现对降低建筑工程中的能源消耗量，并保证建筑工程的施工质量。建筑节能还对

建筑工程的设计提出了一定要求，为有效减少工程的能源利用量，需要更为科学

的设计建筑的结构，通过科学合理的设计集中建筑支持能量,以有效减少能量散

失，进而实现建筑工程的节能建设。而由于我国建筑节能技术尚未得到完全普及，

因此我国建筑能源消耗仍处于较高水平，我国建筑节能工作的进一步开展也面临

巨大挑战。

3.4.2。2 新型建筑材料利用

新型建筑材料的应用也就是对新型能源的开发利用，在我国建筑结构的节能

设计中,新能源的开发利用主要强调太阳能与建筑结构的有机结合,通过将太阳

能装置应用到建筑结构的取暖和发电等领域中，实现建筑设计中新能源的有效开

发与利用。不同太阳能装置的结构与功能是不同的，所以在建筑节能工程的设计

中，针对不同的太阳能装置要采用针对性建设方案。建筑设计中新能源利用的主

要方式包括太阳能热水器,太阳能发电以及太阳能空调等。

太阳能热水系统的原理是通过特殊材质吸收太阳光能量，并在热交换器的作

用下将吸收的光能转化为热能，进而实现对太阳能热水器中水体的加热.由于太

阳能热水器的运行不需要投入任何运行费用,因此在学校,医院以及政府部门的

建筑设计中通常受到广泛利用。太阳能热水系统与建筑结构的结合方式主要包括

设备的固定安装和管道的搭建两种，太阳能设备的固定安装是指在建筑结构的屋

顶安装固定的太阳能热水器，使得热水器成为建筑结构的组成部分，在有新住户

进行居住时，能够直接使用太阳能热水器,无需对装置进行处理与改动。而在管

道搭建式太阳能热水器的建设中,一旦住户出现搬迁，就会带走太阳能热水器，

新住户的到来则需要重新安装太阳能热水器，需要在墙壁和地板上重新开孔并施

工,重新安装热水器,而由于此种安装方式会在一定程度上对建筑结构的稳定性

造成影响，因此在太阳能热水器的实际应用中多采用前一种方式.

太阳能光伏发电技术的发展有力推动了我国建筑工程发展中新能源技术的

开发与应用.太阳能光伏发电过程是通过利用太阳能电池方阵将太阳辐射能直接

转化为电能的过程，伴随着我国太阳能电池技术的不断成熟，其在建筑工程中的

应用也日渐普及。在建筑结构中安装太阳能发电装置，首先要在屋顶铺设光伏组

件，进而将光伏组件的引出端接在太阳能发电装置的控制端,通过控制光伏转化

速率实现对太阳能发电装置的有效控制。伴随着建筑工程开展中新能源利用效率

的不断提高，太阳能发电装置的光伏组件的形态发展将会更加注重建筑结构的一

体化,通过在建筑结构中添加光伏涂层，使得太阳能发电技术更具观赏性，也有

效保证了建筑工程中新能源的利用效率。

3。4。3 绿色建筑材料的可持续发展

3。4。3。1 绿色建材

（1）绿色建材的概念

绿色建材的涵义相当宽，又称为可持续发展建筑材料或生态环境材料.目前

还没有一个确切的定义，但总的来说是指资源、能源消耗少，并且有利于健康,

可提高人类生活质量且与环境相协调的建筑材料。

（2）绿色建材的特征

绿色建材与传统建材比较具备如下的特征：

① 采用低能耗制造工艺和不污染环境的清洁生产技术。

② 在产品生产过程中,不使用甲醛等有害物质，不使用铅等添加剂。

③ 产品设计以改善生活环境，提高生活质量为宗旨，如具有抗菌、防霉、

阻燃、除臭、消磁、防射线等功能的新材料产品.

(3）绿色建材发展的必要性

新的消费观念,推动着全球进入一个新的绿色时代，在全球环境保护、维护

生态浪潮的冲击下，21世纪的消费观念更加注重保健、强身健体延年益寿，更

加崇尚回归自然.大多数人有90%的时间都在室内度过，老人和儿童在室内度过

的时间更长。

据美国的一项调查显示室内空气中可以检测出500多种挥发性有机物，室内

有害气体高出室外数十倍。因此，人们对建筑材料及产品的性能和指标开始提出

更高的要求,希望能使用对人体无害、甚至有益的“绿色建材".同时，绿色建材

是实现建材工业可持续发展的保证；发展绿色建筑必须从绿色建材做起；发展绿

色建材对于建设节约型社会具有重要意义.绿色建材的发展，是一个完整的系统,

必须从产品的设计、产品的生产、产品的标准、产品的评价、产品的认证、产品

的应用,建立起完整的体系，并在政策上对绿色建材产品体系的建立给予必要的

支持。

3。4.3.2 绿色建筑材料的可持续要遵循的理念

（1）因地制宜,遵循客观规律

了解城市的生态承载力,追求生态平衡是我们的目标，目标的实现必须符合

事物发展的客观规律。促进生态环境建设和循环经济的发展离不开可再生资源以

及相应法律法规的导向作用，由于城市的各种生态因子和城市功能要求不同，因

此所构建的城市形态也是千差万别，在建筑设计中应根据建筑所在的气候特点，

挖掘和提升乡土的材料与技术，制定相应策略,创建节材节能的人居环境.

（2）开展绿色建材的探索性研究

建立我国绿色建材的研究和开发体系，编制绿色建材近期与长期发展计划,

建立绿色建材数据库，开展评价技术的研究。绿色建材是指采用清洁生产技术、

少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无

放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。

（3）具体问题具体分析

了解绿色建材的使用功能以及做好明确可量化的材料评价指标。中国目前已

开发的“绿色建材”有纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、

涂料、壁纸等.如“防霉壁纸"，经过化学处理,排除了发霉、起泡滋生霉菌的现

象。“环保型内外墙乳胶漆"不仅无味、无污染，还能散发香味,并且可以洗涤、

复刷等.“环保地毯”既能防腐蚀、防虫蛀,又具有防止阴燃的作用。“复合型地

板”,是用天然木材，经进口漆表面处理而制成，具有防蛀、防霉、防腐、防燃、

不变形特点等等。

3。4。3。3 绿色建材的评价指标体系分为两类:

（1）单因子评价体系

一般用于卫生类评价指标,包括放射性强度和甲醛含量等.在这类指标中，有

一项不合格就不符合绿色建材的标准。

(2）复合类评价指标

包括挥发物总含量、人类感觉试验、耐燃等级和综合利用指标。在这类指标

中，如果有一项指标不好，并不一定排除出绿色建材范围。

大量研究表明，与人体健康直接相关的室内空气污染主要来自于室内墙面、

地面装饰材料以及门窗和家具制作材料等。这些材料中VOC、苯、甲醛、重金属

等的含量及放射性强度均会造成人体健康的损害，损害程度不仅与这些有害物质

含量有关，而且与其散发特性即散发时间有关，因此绿色建材测试与评价指标应

综合考虑建材中各种有害物质含量及散发特性,并选择科学的测试方法,确定明

确的可量化的评价指标.

3。4。3.4 绿色建材的可持续发展

长期以来中国建材工业的发展在很大程度上是以能源、资源的过渡消耗和环

境污染为代价的。因此提高资源综合利用率搞好环境保护是建材工业转变经济增

长方式的必然要求和重要环节。

（1）加快建材企业的技术改造和现代化建设

采用新技术、新工艺改造传统产业与老企业对技术落后、污染严重的小企业

要予以淘汰。建材行业中落后的企业占多数因此加快技术改造和现代化的步伐建

立绿色建材工厂是促进建材工业发展与保护环境的主要途径。

（2）研究开发大量利用废渣的高技术

建材地球上使用量最多的原料是粘土、石灰石、砂石。我国每年开采亿吨以

上而工业废渣和生活垃圾每年的产出量也达到亿吨。因此如能利用大部分废渣对

地球环境来说就是一个重大贡献。但目前每年只能处理和使用一部分废渣。主要

原因是用废渣作原料的墙体材料质量和稳定性不够好使用推广上受到很大限制。

因此要解决烧结和不烧结的两种产品提高质量和大量利用废渣的新技术以减少

环境负担。

（3）开发研究节能建材和太阳能建材

全国采暖年能耗亿吨标准煤比发达国家高倍外墙传热系数高倍。因此首先解

决传热系数小于的墙体材料.如空心砖、保温复合板以及植物纤维复合板、多孔

板等争取建筑节能以上。

日本通产省组织研制了太阳电池和外墙、瓦片一体化的建材并解决了阴影时

太阳电池的转换效率以及贮能系统等一系列技术问题之后新太阳计划中提出万

户的太阳住宅推广计划.这是一个具有划时代意义的计划。所以建议研究用光电

化学电池的窗户太阳能贮热的墙体和

屋面光热发电、致冷墙体和屋面等高新技术进一步提高电、热转换效率降低

成本最终节能。研究开发大气净化功能建材具有分解或吸收大气中的等有害气体

的能力的建材称为净化功能建材是世纪绿色建材的主要研究方向。

（4）开发研究抗菌、吸臭和健康型建材

美国环保局的测试结果表明环境污染最严重的地方不是工厂也不是马路而

是居室。居室内的的含量为比室外高倍。在百货大楼内空气中细菌数为每空气中

万个公园内个林区内则为个林区与百货大楼中含菌量相差万倍。人类一半以上的

时间在室内度过人们居住密集更需要经常保护和改善室内小环境。为了创造人类

健康和长寿的小环境开发抗菌材料、吸臭材料和有利于健康的材料对环境也有直

接意义。建议开发光催化抗菌材料、远红外健康功能材料等。目前国际上已开发

了有抗菌性能并无毒的乳胶漆、涂料、抗菌面砖和卫生陶瓷等。

4 绿色建筑施工技术

4。1 绿色建筑施工技术基础理论

4。1.1 相关概念的界定

4.1。1。1 现代绿色建筑的概念、特点

现代绿色建筑的一般定义为：在建筑物的整个生命周期中，最大限度的节能

减排，节约资源（节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提

供更加健康、适用和高效的居住、使用空间，能够与周围环境相融合,与环境和

谐共生的建筑。一个好的绿色建筑物一般能够将绿色配置、自然通风、自然采光、

新能源利用、低能耗围护结构、中水回用、绿色建材和智能控制等进行有效的集

成，具有合理的规划选址、高效可循环的资源利用、综合有效的节能措施措施、

健康舒适的建筑环境、低废物排放，建筑功能灵活适宜等特点。“以人为本"“人、

建筑、自然”的和谐统一是绿色建筑得以实现的必然途径，也是我国建设节约型

社会，实施可持续发展的重要组成部分。

现代绿色建筑应该以最大可能的实现“可持续发展"为设计理念与准则，以

科学的方式，将建筑与人、自然环境相融合，不断提高建筑环境效益、经济效益

与社会效益。为实现这一目标，建筑物除了满足传统的基本要求之外，还应遵循

以下几个原则：

（1）关注建筑的全寿命周期

建筑物的全寿命周期是指从规划设计到建设施工到后期的运营管理以至拆

除的建筑物存在的整个阶段。因此，绿色建筑的实施不仅要考虑到建筑设计阶段

与周围环境相结合的地理环境因素，还要确保施工过程中对资源的有效利用，运

营阶段将能耗降到最低，拆除阶段减少对环境的危害。建筑材料可以回收再利用

等。

(2)适应自然条件,保护自然环境

① 充分利用建筑物周边环境,因地制宜，做到建筑物与环境的有效融合.

② 在建筑物的选址、朝向、形态、布局方面充分考虑当地的气候环境.

③ 建筑规模与规格与周边环境相协调，统一规划和管理.

④ 将建筑物与周边环境作为一个系统来考虑,尽量减少建筑物对周边环境

的破坏，减少污染物的排放。

（3）创建适用与健康的环境

① 以人为本,考虑人居住或工作的舒适度,使使用者能够有一个健康愉悦的

心情。

② 在使用安全的基础上，提高室内空气质量。

(4）加强资源节约与综合利用，减轻环境负荷

① 通过优化设计、创新施工工艺实现建筑物的节约资源，降低能耗。

② 合理优化资源配置,减少对资源的破坏或消耗。

③ 做到因地制宜,首先应考虑充分利用当地的资源.

④ 提高资源利用率，合理控制资源消耗.

⑤ 增强建筑物耐久性，延长其使用寿命。

⑥ 使用创新技术，利用清洁能源.

4.1。1。2 绿色建筑综合体系内含

绿色建筑综合体系是指针对整个建筑而言，建筑方案、建筑材料、建筑设备

以及施工过程中的施工技术与方法.

尤其是建筑设备与绿色施工技术，在之前绿色建筑体系中谈论较少，不为人

所重视.但设备的选用,将直接联系到设备的使用功能,以及直接影响建筑后期的

绿色、低碳、环保、节能性能。

绿色施工不仅仅局限于现场的文明、环保施工，如有效的降低噪音、减少扬

尘，在施工现场周围种植花草进行绿化等，这仅仅局限于绿色施工最基础的层面，

绿色施工是一个应包含施工技术创新在内的综合体系.涵盖可持续发展的方方面

面。绿色施工技术的创新与应用目前已经逐渐融入到绿色建筑的大概念——绿色

建筑综合体系当中。

绿色建筑综合体系就是除了绿色建筑物本身之外,将其施工过程看成一个系

统化工程,包括施工组织设计、施工准备（场地、机具、材料、后勤设施等准备）、

施工运行、设备维修和竣工后施工场地的生态复原等等.要求从施工组织设计开

始的施工全过程(全系统）都要贯彻绿色施工的原则，将施工技术进行集成创新，

确保绿色建筑综合体系的整体有效性。

4。1。2 绿色建筑支撑技术的概念

4。1.2。1 绿色建筑的节能支撑技术

节能技术的应用是绿色建筑得以实现的有力保障，将建筑节能当作一个系统

进行设计，利用先进成熟的技术，以提高人居舒适程度为目的，结合各地区地理

环境的不同,对节能技术进行优化设计，降低建筑能耗,涉及到施工中各个方面。

的围绕整个建筑结构体系,节能技术应用基本上可以分为以下几个部分:

(1）外围护结构体系：主要包含外墙外保温、屋面地面保温、外窗、幕墙、

外遮阳等建筑为维护结构，主要是建筑保温、通风、遮阳系统。

(2）恒温恒湿恒氧系统：主要包含可以用热辐射技术的恒温系统,置换新风

系统等.新能源利用系统：目前常用的主要有，地源热泵系统、光照导入系统、

光伏发电系统、LED灯技术等。

（3）水资源综合利用:中水利用系统及雨水回收系统等。

绿色建筑的构建一般是从上述几个方面入手,利用其支撑技术,从地上到地

下,从室外到室内,以先进的节能技术减少建筑施工过程中的资源浪费以及降低

后期运营过程中的能耗。

4。1.2。2 绿色建筑的设备与材料支撑技术

建筑节能理念的有效实施，离不开节能设备、构造体系和材料的支撑。其中

地源热泵、天棚辐射采暖楼面、冷风吸尘设备、加厚A级防火保温板外保温、断

桥隔热节能窗、复合种植顶板等是主要的节能设备、构造体系和材料支撑技术。

4。1.2。3 绿色建筑的节能支撑技术的施工

绿色节能支撑技术-—外围护结构体系、恒温恒湿恒氧系统、新能源利用系

统、水资源综合系统等以及其新工艺需要的设备;绿色建筑的设备与材料支撑技

术——地源热泵、天棚辐射采暖楼面、冷风吸尘设备、加厚A级防火保温板外保

温、断桥隔热节能窗、复合种植顶板等，都对传统的施工技术提出了挑战，与之

相适应的新的施工工艺与技术需要集成与创新。

综上所述的绿色节能支撑技术、绿色建筑的设备与材料支撑技术统称为绿色

建筑的支撑技术,与绿色建筑的施工新工艺、新技术一起,构成了全生命周期绿色

建筑的内涵和外延，拓展了绿色建筑的定义，将建筑物、建筑材料、建筑设备、

建筑施工工艺与技术融入到绿色建筑的大概念之中,归纳成了绿色建筑综合体系

的概念。

4。1。3 绿色建筑施工技术集成的内涵

4。1.3。1 绿色建筑施工技术的发展

起初，人们并没有将建筑施工技术列入绿色建筑中,但随着全国各地大搞建

设,人们发现,虽然建筑施工阶段周期较短,但对自然生态的影响却往往是突发性

的而且对自然、生态环境的影响也比较集中。于是，相关专家人士呼吁重视建设

施工阶段的绿色、文明施工.国家采取了一系列措施控制施工现场对生态环境的

破坏、光、尘、噪音污染。但这仅仅停留在文明施工阶段，在施工企业,往往只

重视文明施工，并且有相当的一部分管理人员错误的认为文明施工就是绿色施

工。政府部门在这方面的监管力度不够大,也更加剧了施工企业对绿色施工的片

面性认识.

随着时代的发展,人们认知水平的提高再加上科学化、专业化的研究,目前世

界各国都在积极地推动绿色建筑的快速、健康的发展,但各地的发展水平各不相

同，但总结起来，在发展过程中共同表现出以下几个方面的态势。

（1）能源节约系统的施工技术

能源节约系统包括充分利用自然条件，设置通风系统与采光系统减少空调和

照明的使用;采用外墙维护结构、超厚保温层及保温墙体的新技术,减少建筑物能

耗,开发利用新能源，如地源热泵、空气源热泵系统等清洁可再生能源减少建筑

物对一次性能源的消耗.这些新系统、新设备、新材料、新构造的使用，不断促

进施工工艺新、新技术的研发。

(2）节约型工地的创建

主要表现在：集约化使用工地，合理规划使用土地;尽量减少建筑过程对周

围土地的破坏和不合理的利用，造成土地资源的浪费；另外应避免建筑施工过程

中产生的建筑废料对周围土壤的污染与破坏；减少建筑材料对环境的污染.合理

安排施工流水，节约辅助材料；设计节水、节电、节油、节材的方案等，充分利

用雨水、地下水施工。

（3）废弃物利用施工技术

加强对废弃物的回收与利用从而有效控制污染、回收利用废弃资源，既节约

又环保，实现环境资源的可持续发展。

通过上述3个方面可知，绿色建筑施工正在引起国内土木工程届的高度重视,

并且其应用取得了良好的发展。但绿色施工工艺技术上还有大量的施工工艺和技

术有待集成与创新.

4.1。3。2绿色建筑施工技术集成

所谓建筑施工技术集成是指,对施工过程中的的关键环节、关键技术进行科

学合理的设计、优化，在工程实际操作中研究出新技术、新方法、新工艺。实现

操作方便，提高效率，进而达到缩短工期,降低成本的目的。

施工技术集成创新一般情况下与传统的施工方法相比，工艺优异，技术先进,

适用性和可操作性强，不但能够提高工程质量,降低施工成本、加快施工进度，

而且以符合国家节能与环保要求为基础,满足节能、减排、绿色要求。

其实，在许多对建筑要求较高的施工过程中，均不同程度的采用了集成化施

工技术，只是人们并没有归纳、总结的而已，导致许多好的方法，好的技术，好

的工艺并未能形成一个完整的体系,甚至有些被人们所忽视。

该论文试图将读研期间探索并实际应用的关键技术、施工新工艺进行归纳、

总结,形成一套可巩固、可推广、可实施的绿色建筑产品施工技术集成系统。

4.2 绿色施工技术与及其集成系统

4。2。1 绿色施工技术

4.2。1.1 绿色施工技术的内涵

建筑施工技术是指把建筑施工图纸变成建筑工程实物过程中所采用的技术。

这种技术不是简单的一个具体的施工技术或者施工方法,而是包含整个施工过程

在内的所有的施工工艺、施工技术和方法。

随着绿色建筑的诞生以及越来越被重视，绿色施工技术应运而生,绿色施工

技术是指在上述传统的施工技术中实现“清洁生产"和“减物质化"等的绿色施工

理念,实现节约资源、减少环境污染与破坏的效果.绿色施工应落实到具体的施工

过程中去,打破传统的施工工艺与方法，将技术进行创新,多种施工进行有效集

成，选择最优方案，加强施工过程的管理，减少对环境的负面影响，保证建筑物

在运营阶段的低能耗，实现整个建筑物绿色的效果.

4。2.1.2 绿色施工技术应用现状

绿色施工虽然是在可持续发展思想指导下的新型施工方法和技术，但是现实

工程施工操作中,与传统的施工技术并没有太大的区别，虽然国家建设部早在

2007年9月就发布了《绿色施工导则》，提出了和绿色建筑和绿色施工的总体框

架要点，但是较低的落实导致绿色施工仅仅局限在理论上，存在于口头间.

绿色施工做的较好的项目也仅仅着眼于降低施工噪音、减少施工扰民，做做

防尘措施，材料进场施工时对材料的经济性、无害性进行检测，增强资源节约意

识等简单基础的层面节能、减排方式。这些仅仅称得上绿色施工措施，与绿色施

工技术相差甚远。

绿色施工技术应当是技术的创新与集成的有效结合，使绿色建筑的建造、后

期运营乃至拆解全过程中达到充分而高效的利用自然资源，减少污染物排放。这

是一项技术含量高、系统化强的“绿色工程”。是对传统绿色施工工艺的改进，

是可持续发展的一项重要举措。

4。2。2 施工技术集成系统

4。2.2.1 施工技术集成系统内涵

技术集成的含义是:按照一定的技术原理或功能目的，将两个或两个以上的

单项技术通过重组而获得具有统一整体功能的新技术的创造方法.它往往可以实

现单个技术实现不了的技术需求目的。

施工技术集成即把单个或多个施工技术、施工设备以及应用材料作为一个整

体去考虑,进行一体化施工，进而研发实现预期的目的所需要的施工新技术、新

工艺以及工艺原理,集成技术施工操作流程等，进行系统化操作。施工技术集成

系统的基础环节是系统化和一体化。

系统化是指：将多种施工技术作为一个系统来考虑，包含施工组织设计，现

场施工准备、施工技术的具体操作，施工工艺的实施以及施工质量的控制以及竣

工后施工现场生态环境的恢复等等。传统的绿色施工也包含降噪、防尘等施工控

制环节，但不够科学化、系统化。

一体化是指：提高施工机具的使用效率，单台施工机械可以完成多个工序，

从而减少施工机具的应用,消除工作衔接时间，减少施工机具操作人员，从而提

高效率,降低资源消耗。实施一体化施工主要包括两种方式：

（1)化繁为简：使用多功能机械进行多项工作，实现一体化操作。

（2）研发新机器、新工具，提高工作效率。

施工技术集成体系种的重点是将各项施工技术进行整合并研发出关键技术，

找出关键节点,对整个工程的施工质量进行控制，实现建筑物低消耗、低排放、

节能无污染的绿色效果.

4。2。2.2 施工技术集成系统对绿色建筑的作用

施工是将建筑物转化成实体的关键环节，更是影响着建筑物后期运营效果，

可持续发展理念在工程施工过程中全面应用的具体表现就是绿色施工，它不仅是

实现建筑业可持续发展的重要途径，也是绿色建筑整个寿命周期内不可或缺的重

要组成部分。

施工技术集成系统更能够做到统筹协调多项施工过程,将各项工序进行有效

的搭接，充分协调各项施工工艺,处理好各项逻辑关系在统筹分析的基础上，对

目标体系进行优化，能够有效的杜绝传统粗放式施工，充分体现绿色施工的优越

性.

除此之外,施工技术集成系统更能经济效益、社会效益和环境效益的统一。

传统绿色施工的理念也掩盖在为了赶工期，往往是不惜拼设备、拼材料、拼人力,

以致造成资源的极大浪费和严重的环境污染，失去了绿色施工的本来意义.

而施工技术集成系统则将环境保护、节约资源能源等提升到项目管理的目标

层次，从策划环节开始,就已经确定了“节材、节水、节能、节地和环境保护"

的控制目标，并将其分解到各项工程中，施工完毕后还必须进行绿色施工评价，

提高参与方及施工技术人员的绿色施工意识，使得真正意义上的绿色建筑得以落

实。同时还可以促进环保节能新技术的出现。

4。3 绿色建筑施工技术集成创新

将工程中遇到的绿色建筑中施工技术进行总结、归纳，形成集关键技术、工

艺原理、施工特点以及具体的施工流程、注意事项对施工质量的控制于一体的系

统化操作流程。主要介绍以下四中施工技术集成体系：

4.3。1 再生能源建筑温控系统施工技术集成

4。3。1。1 再生能源建筑温控系统施工集成体系

随着时代的发展，建筑所代表的文化内涵也在不断发展，人们对建筑物的要

求也在不断提高.建筑不再仅仅是一个供人居住、进行活动的场所。随着环境的

不断恶化,自然资源的锐减,绿色节能的理念越来越被人们摆上桌面来，其中就包

括了再生能源建筑.

人们生活水平的不断提高以及人们对环保的重视，再生能源热泵得到了广泛

的应用，这是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天

然能源作为冬季热源和夏季冷源，由热泵机组向建筑物供冷供热的系统，是一种

利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统，是一项值得大面积推

广的建筑节能技术。

再生能源建筑温控系统施工集成体系，集成了流动载体传输环路的并联设计

下集合管流量专门控制体系的施工新技术，适时节约建筑物室内温控运行成本；

孔井一体化施工技术,通过数据分析与工艺创新，最大限度的将再生能源前期勘

探孔综合利用为工作井以降低施工成本；动力系统底座衬垫和吸隔结合的降噪控

制技术，降低建筑物内部噪音污染，改善生活环境;研制热泵循环系统新型自动

放气阀防堵罐，提升系统科技含量的同时简化安装工艺，方便操作,提高设施运

行效率；在发挥再生能源热泵机组优势的基础上，通过建筑物内部密闭的收敛型

温控体系施工技术和建筑物外部夏季反射、冬季吸纳型的阳光集散体系施工技术

的组合，达到建筑物节能目的。

单一的再生能源热泵系统不能构成完整的建筑物节能体系，由地源热泵系

统、天棚辐射采暖楼面、冷风吸尘系统、加厚A级防火保温板外保温系统、断桥

隔热节能窗系统等组成的温度控制集成体系（再生能源建筑温控体系），通过各

系统间的彼此相互依存,系统间作用的相互弥补，才能构成降低建筑物能耗、节

约运营成本的最优组合。

由再生能源建筑温控体系带来的施工技术与质量问题，已经得到了工程界的

高度关注。将上述地源热泵、采暖楼面、冷风吸尘系统、外保温系统以及断桥隔

热节能窗施工进行集成无疑是一个重大的突破与创新.施工技术的集成对施工企

业提出了新的挑战，但所带来的是建筑物长期运营能耗的降低，从达到绿色、节

能的目的。

4。3.1。2 关键技术

（1）关键技术

新技术，新工艺的落实必须有关键技术、关键节点以及应重点研究的施工过

程与方法，通过不断的理论研究和实践探索，针对上述再生能源建筑温控体系探

索出以下几条关键施工技术：

① 孔井一体化施工技术。

② 流动载体传输环路的并联设计和集合管流量专门控制体系的施工新技

术.

③ 动力系统降噪控制技术。

④ 热泵循环系统新型自动放气阀防堵罐施工控制技术。

(2)技术特点

① 孔井一体化施工技术.通过数据分析与施工技术创新，能最大限度的将再

生能源前期勘探孔综合利用为工作井，与传统的孔井分离施工相比,缩短工期，

降低工程成本。

② 流动载体传输环路的并联设计和集合管流量专门控制体系的施工新技术.

通过工艺创新，能优化温水流量，节约建筑物室内温控运行成本。

③ 动力系统降噪控制技术。通过施工技术集成,能有效地降低建筑物内部噪

音污染,改善生活环境.

④ 热泵循环系统新型自动放气阀防堵罐施工控制技术.研发并应用新型防

堵罐，大大提升温控系统的科技含量，简化安装工艺，方便操作,提高设施运行

效率。

上述四项关键技术的应用,确保了再生能源建筑温控体系施工新技术得以实

施并且达到理想的节能减排效果.

4。3。1。3 工艺原理

（1)孔井一体化施工技术,针对工程建设场地地质特性，利用数学优化理论

的思想，寻求最佳的勘探井点网格布局，并结合目前的工作井施工技术现状，采

用完井新工艺新技术努力提高勘探井的完井质量,把探井完井的整体水平提升到

一个新的高度，使得再生能源建筑前期勘探井综合利用为工作井,可以较大程度

降低勘探人员的工作劳动强度和建设单位的工程建设费用.

（2）集成的流动载体传输环路的并联设计和集合管流量专门控制体系的施

工技术，通过再生能源流动载体传输环路（热辐射盘管)的并联设计和集合管流

量控制专门设计体系的施工新技术达到优化流量，节约建筑物室内温控运行成本

的目的。并联环路阻力损失小，即通过设计施工的并联体系，利用两个节点间的

压差相等的原理使管网流量平衡,即节点的各支路流量的代数和等于零,使得各

房间温差最小，能耗最小。集合管流量控制专门设计体系与施工,即当需要泵机

台数调节时主要采用流量控制，根据桥管内水流的方向和大小控制泵机的开停，

节约能量；当需要解决水力、热力工况不协调的问题时,采用负荷控制,负荷变化

范围较宽时,采用多泵并联变速运行可有效降低运行能耗，在低负荷时系统仍能

保持较高的效率。

（3）动力系统底座衬垫和吸隔结合的降噪控制技术，通过动力系统底座下

部减振元件的科学安装布置和周边隔吸音材料敷设，根据地源热泵的重量选用

12个高度可调的弹簧阻尼隔振器放在泵体下方进行单层隔振。为了使隔振器的

上表面和下表面均匀受力,在安装隔振器之前对机组的下表面和基础的上表面进

行求平处理，使两者表面水平度误差尽量在±30mm以内.并把管道和墙体进行分

离，进行隔振处理，噪声下降了20～30d B(A)。从而降低建筑物内部噪音污染，

改善了生活环境.

（4)热泵系统在运行过程中，水在加热时释放的气体如氢气、氧气以及散热

器里气袋等,会导致腐蚀的形成、热水循环不畅通不平衡、管道带气运行时的噪

声、循环泵的涡空现象。所以系统中的废气必须及时排出。热泵循环系统新型自

动放气阀防堵罐，在放气阀中设计Y型过滤器并在放气阀底部设置检修口，使管

道里的铁锈和杂质沉淀过滤掉，另外热泵排气阀还可在系统压力紧急时为系统补

充空气，保证系统不会因负压产生泵涡顶事件，在系统正常后再由此阀排出空气，

提升了系统科技含量，简化了安装工艺，方便操作，提高了设施运行效率.

4。3.1.4 施工工艺流程及施工技术

（1）再生能源建筑温控体系孔井一体化施工工艺流程

孔井一体化施工技术，针对工程建设场地地质特性,利用数学优化理论的思

想,寻求最佳的勘探井点网格布局,并结合目前的工作井施工技术现状,采用完井

新工艺新技术努力提高勘探井的完井质量,把探井完井的整体水平提升到一个新

的高度，使得再生能源建筑前期勘探井综合利用为工作井,可以较大程度降低勘

探人员的工作劳动强度和建设单位的工程建设费用，充分利用勘探井和工作井的

转化减少对原地质组成的破坏.施工工艺流程主要包括U型管制备→孔定位编序

→钻孔→下管→垂直埋管灌浆→地埋管系统试验及运行等。

（2）再生能源建筑孔井一体化施工技术

① 放线、钻孔施工新工艺

将室外地源换热器设计图纸上的钻孔的排列、位置逐一落实到施工现场。探

孔服从工作井标准,孔径的大小以能够较容易的插入所设计的U型管为宜。在钻

孔过程中，根据地下地质情况、地下管线敷设情况，适当调整钻孔的深度、个数

及位置，以满足设计要求.

② 下管与第二次试压施工新工艺

本工程采用的是人工下管的方法。为了防止下管过程中遇到损伤应在U型管

头部设置防护措施.下管完成后进行二次水压实验.

③ 水平沟槽开挖以及安装分集水器施工新工艺

分、集水器为直埋敷设。埋管时深度要打,沟底夯实，随后填一层细沙或者

细土。将U管与分、集水器的每一个管段进行连接，形成封闭环路。

④ 回填施工新工艺

灌浆回填材料为膨润土和细砂的混合浆。膨润土的比例宜占4%～6％。

回填原料安装完毕后,立刻灌浆回填封孔,隔离含水层.

孔井中PE管埋完后等待3～4小时，待井中砂、泥浆沉淀后用粗砂回填.

(3）再生能源建筑流动载体传输环路流量控制施工工艺流程如图4—3—1

所示。

图4—3—1 再生能源建筑流动载体传输环路流量控制体系施工工艺流程

（4)再生能源建筑流动载体传输环路流量控制施工新工艺

① 阀门等管道部件安装施工新工艺。阀门的安装位置、高度、进出口方向

需要符合设计要求；安装在保温管道上的各类手动阀门，手柄均不得向下；大型

号的阀门，单独在阀门处设置承重支架；系统最高处的排气阀、管路最低点的泄

水阀必须设置并注意安装方向正确；机房内所有阀门以及主干管的切断阀门,必

须进行强度严密性试验。

② 补偿器安装施工新工艺。

对波纹管膨胀节进行单独吊装,安装前检查膨胀节的规格型号以及支座配置

是否符合设计要求。

做到内衬筒方向与介质流动方向一致，铰链转动平面与位移平面一致，不得

使用波纹管变形的方法对管道的偏差进行调整.安装过程注意不要让焊渣飞溅到

膨胀节表面使其受到损伤.

管道安装完后将辅助定位机构的紧固件拆除，并将限位调整到设计规定位

置，波纹膨胀节不允许出现被外部构件卡死的情况。

③ 管道安装操作要点。一定要将管子拧紧，在螺纹连结处用密封胶和聚四

氟乙烯生料进行有效连接。

（5)再生能源建筑动力系统集成降噪技术施工工艺流程，如图4—3—2所

示.

图4—3-2 再生能源动力系统集成降噪技术施工工艺流程

（6)再生能源建筑动力系统集成降噪施工新工艺

① 减振垫按设备技术文件要求布置,设备与基础间除减振垫外，不应填混凝

土，以确保减振垫的功能.按规范要求进行负荷运转。

② 减振元件应按地源热泵机组的中轴线作对称布置。

③ 机组减振原件进行合理的设置,使其压缩变形量尽可能的保持一致。

④ 地源热泵机组减振安装的橡胶减振垫与地面及与惰性块或型钢机座之间

无粘接或固定.

⑤ 减震垫与钢板应用粘合剂粘接.镀锌钢板的平面尺寸比橡胶减振垫每个

端部大10mm。镀锌钢板上、下层粘接的橡胶减振垫交错设置。

⑥ 安装时保证减振元件的静态压缩变形量不超过最大允许值.

⑦ 机组减振元件应避免与酸、碱和有机溶剂等物质相接触。

（7)再生能源建筑温控体系新型排空阀施工工艺流程

热泵循环系统新型自动放气阀防堵罐，是设施运行的重要部件，重要安装工

艺如图4—3—3。

图4—3-3 热泵系统新型自动放气阀防堵罐施工工艺流程

(8）再生能源建筑温控体系新型排空阀施工新工艺

① 从阀盘组件取下防脱链条并从底座拆除阀盘组件。拆除并抛弃排气阀内

外的所有保护包装材料.拆除并抛弃阀盘组件的保护纸板和胶带。

② 仔细检查，以确保排气阀底座或阀盘组件中不再有包装或保护材料.

③ 使用适于使用条件的垫圈将排气阀底座固定到适当的罐上法兰上。为了

获得最好的性能,排气阀底座应水平固定,以便阀座表面和水平面的差距不超过

1°。

④ 压力设定配重块安装,将配重块装配到阀盘组件的顶部.这要通过以下步

骤来完成，拆除全天候护罩、将配重块居中放置在阀盘上,然后使用提供的配重

块固定夹将配重块固定到阀盘上.安装配重块（如果提供）后，更换全天候护罩

并使用螺母固定.

⑤ 将阀盘组件安装到底座中，阀组移动限定架置于阀座内部。（注：顺着阀

组移动限定架，阀盘组件应可在底座中自由上下移动.）

⑥ 将底座上安装的防脱链条重新连接到阀盘组件上的固定夹上。这些链条

旨在操作条件下限制阀盘组件的抬升，并保持阀盘组件定位,以便在释放罐槽中

的过大压力后可以使其复位.

⑦ 排气阀必须垂直安装,否则排气阀浮筒不能浮起，造成排气阀不能正常工

作。

⑧ 必须装在系统的最高点.

⑨ 安装位置应便于调试和维修，预留检修空间。

⑩ Y型过滤器和检修保温应做成可拆卸式，方便系统冲洗和维修拆卸。

4。3.1。5 基于新工艺的施工质量控制

（1）过程控制

分项工程施工前，各专业技术员对班组长进行书面技术交底并签字，班组长

对本班组人员进行口头交底.

施工现场的各种材料、成品、半成品、设备均按项目部要求堆放。材料的堆

放和管理应符合公司的有关规定，并认真开展文明施工。

进入的所有施工机具、设备确保完好并满足工程所需,严格按公司设备管理

制度进行使用、维护和保养。

每道工序施工完毕后，施工人员对该工序进行自检及班组内的互检,发现问

题及时整改并做好记录.

施工中出现设计变更时，应及时与技术人员进行交底，确保变更能够及时有

效的落实。检查合格后,有关人员及时进行验收，验收合格后方可对需隐蔽工程

进行隐蔽.

（2)检验和试验

① 进货检验和试验

对所有进场的物资进行详细的检验，并进行试验.检验不合格的或不符合绿

色建筑施工要求的物资一律不准入场。

② 过程检验和试验

每一道工序都应首先进行自检,在自检合格的基础上进行复检,复检合格后

才能转入下道工序。

③ 最终检验和试验

按照技术规范要求及绿色施工集成新技术标准对产品进行最终的检验与实

验，以确保产品、工程质量。

（3）检验、测量和试验设备的控制

明确检验任务，选择合适的检验、建设设备,保证检验数据的精确性.

（4）不合格品的控制

及时有效的对产品进行检验、检测，如发现不合格产品应及时进行控制，不

得使用并从根源处理,寻找造成产品不合格的原因，进行产品、技术改进。

(5)纠正和预防措施

质检、按键人员应及时纠正正确、不合理施工方案，发现不合格操作及时进

行纠正，并且制定切实有效的预防措施。

(6)搬运、贮存、包装、防护和交付

现场施工人员在搬运、储存半成品、成品时应注意对产品的保护，做到不碰

不损伤，根据产品的特性进行储存,包装和防护，交付使用时应于施工技术人员

交底，说明应注意的要点问题，避免对产品造成损害。

(7）质量记录

质检人员做好对产品及施工后各道工序的检验，做好质量检查记录.

4。3。2 复合功能植被顶板施工技术集成

4.3.2.1 复合功能植被顶板施工集成体系

随着社会经济的发展，人们对生活环境的要求也日益提高，在城市化加速发

展带来的城市环境恶化的诸多问题面前，人们逐渐对屋顶绿化认识上有了转变，

在全国如北京、重庆、成都、上海、深圳等大城市屋顶绿化以各种形式展开，政

府也认识到顶板（包括屋顶）绿化的重要性，一些大城市也相继出台了鼓励措施

和相应的政策法规。

复合功能植被顶板,是指在地下工程顶板如地下车库顶板，地下人防工程顶

板等的防水层上铺以种植土,并种植植物,使其起到保温、隔热和生态环保作用。

复合功能植被顶板施工不仅不占用地面绿化用地，而且是在有限的城市空间

里充分利用闲置空间提高绿色覆盖率的最有效方式之一,是21世纪绿化、美化城

市的主要手段.它不仅能有效地降低光、声污染和二次扬尘，又能吸废、排氧、

截流雨水和降低城市热岛效应等改善城市生态环境、调节小气候的功能。

复合功能植被顶板上绿化，不但要种草、种灌木,而且还要种植相当大的乔

木，现有的种植屋面技术满足不了实际的需要，实际运用中存在渗水、漏水、顶

棚脱落、种植区下部顶板被植物根系穿透致使防水、保温甚至结构层遭破坏等诸

多问题,种植顶板一旦渗漏，返修十分困难.

在实际工程操作过程中，我们试图将复合功能植被顶板进行集成施工并成功

解决了一系列问题，构造的空中花园般的车库顶板种植，是乔灌花草搭配，亭榭

花架、小桥流水、体育设施综合在一起的供人们休闲娱乐的绿色空间,取得了良

好的经济、社会效益。

4.3。2.2 关键技术研发

（1)关键技术

为确保复合功能植被顶板施工集成技术能得以顺利实施,并达到预期的效

果，本课题从以下几个方面研发新技术。

① 超厚复合层施工技术。

② 耐根穿复合胎基施工技术。

③ 天棚网格布找平层刮糙技术。

④ 配土、排水与围池种植施工技术。

（2）技术特点

① 超厚复合层施工新技术:通过一系列集成新技术，提升了顶板结构层、保

温层、找坡层等多层复合的施工质量.

② 耐根穿复合胎基施工技术：通过保护层材料选配、配筋强化、复振复抹

压实施工和复合胎基热辊压工艺创新，防止了植物根系穿透而使防水、保温乃至

结构失效。

③ 天棚网格布找平层刮糙技术：采用加衬网格布的顶板天鹏刮糙和喷涂抹

灰,既防止顶棚脱落、返潮发霉,又提高了工效，改善了作业环境.

④ 配土、排水与围池种植施工技术：人工基质加轻质颗粒物，实现复合顶

板绿化专用的土壤施工,围池种植高大乔木,既加快灌水的渗透、余水的排放，同

时又减轻了顶板荷载，节约费用。

上述四项关键技术的综合应用，能解决在施工工程中出现的渗水、漏水、顶

棚脱落、种植区下部顶板被植物根系穿透致使防水、保温甚至结构层遭破坏等诸

多问题，确保复合功能植被顶板施工集成技术得以顺利实施。

4。3。2。3 工艺原理

（1）工艺目标

① 提升复合功能植被顶板各层复合的施工质量，减少甚至杜绝结构各层的

温差裂缝,降低维护成本。

② 保证种植区下部的顶板不被植物根系穿透,防止复合功能植被顶板防水

层、保温层以及结构层失效.

③ 防止复合功能植被顶板的顶棚脱落,提高工效,改善施工作业环境。

④ 实现种植花、草、灌木和乔木的结合，加快灌水渗透、余水排放的同时

减轻顶板上荷载，节约成本.

（2)工艺原理分析

① 超厚复合层施工新技术，从地下室由下往上采用防霉乳胶漆涂刷、水泥

基渗透结晶型涂刷、重载抗渗顶板防缩裂浇筑、分层找平、保温层挤塑板（XPS）

满灌、保护层混凝土加钢筋网片等一系列技术集成,提升施工质量，延长建筑寿

命,降低了后期建筑的维护成本

② 耐根穿复合胎基施工技术,选用强化防水卷材和有耐根穿作用的复合胎

基防水卷材作为防水层，热熔施工、辊压铺贴,在防水层上再做加强钢筋网片混

凝土保护层，通过复振复抹压实技术，防止种植区植物根系穿透顶板，确保保温

层、防水层及结构层的安全性能.

③ 天棚网格布找平层刮糙技术,采用加衬网格布的顶板天棚刮糙，能够有效

防止顶棚脱落,避免砸坏车辆，伤害居民的人身安全。

④ 配土、排水与围池种植集成施工技术,通过选用人工基质加轻质颗粒物作

为种植土,减轻车库顶板荷载，采用种植池种植高大乔木，既能减少种植土的使

用，节约成本，又能提升灌水渗透、余水排放效应，避免顶板漏水，减少维修费

用.

4。3.2.4 施工工艺流程及施工新技术

（1）地下室植被顶板天棚乳胶漆涂刷施工新工艺

① 对于地下室，室内湿气重，为了防潮防霉，选用雅达EF-014B防霉乳胶

漆，EF-014B防霉乳胶漆采用精选特种丙烯酸乳液，经先进的色散工艺和防霉配

方技术，配以优质、细腻的颜料、填充料及多种无毒助剂精细加工制成,耐水、

碱、石灰和化学品性强,能有效防止褪色和粉化，防霉、抗藻性能优异并且遮盖

力高、附着力强。采用一底两度即一层底漆，两层面漆的涂刷方法.

② 基层处理

将装修表面上的灰块、浮渣等杂物用开刀铲除,对表面有油污的地方，用清

洗剂和清水洗净，干燥后再用棕刷将表面浮砂、灰尘清扫干净;用水与界面剂(配

合比为10∶1）的稀释液滚刷一遍;晾干，用嵌缝腻子将底层不平处填补好。

③ 第一度满批腻子

用胶皮刮板满刮，要求横向刮抹平整、均匀、光滑，密实平整,线角及边棱

整齐为度;尽量刮薄，不得漏刮,接头不得留槎；腻子干透后,用粗砂纸打磨平整，

操作时注意保护棱角，磨后用棕扫帚清扫干净.

④ 第二度满批腻子

第一层腻子涂层表干后进行第二遍涂刷，根据施工现场温度和湿度确定前后

两次涂刷间隔时间，通常不少于2~4小时。第二遍满刮腻子的刮抹方向与前腻子

相垂直；然后用300W太阳灯侧照天棚面，用粗砂纸打磨平整，最后用细砂纸打

磨平整光滑.

⑤ 涂刷第一遍乳胶漆（底漆）.

乳胶漆使用前涂刷均匀，按照从上到下,从左到右，从远到近的顺序涂刷,

并做到前后衔接.

第一遍乳胶漆干透后，用灯光照着复补腻子，特别检查有顶灯的部位,对墙

面上的麻点、洼坑、刮痕用腻子批刮找平，干透后用细砂纸轻磨，并把粉尘扫净，

达到表面平整光滑.

当日未用完的乳胶漆要完好封存防止风干。

要做好涂层背面水源的封闭，防止水从背面渗透过来破坏涂层.

⑥ 涂刷第二遍乳胶漆。

刷第二遍乳胶漆应比第一遍稍稠一些.

滚子涂刷到位。

干燥后进行打磨清扫。

乳胶漆上面漆时，其它工种不得施工，以防污染。注意成品保护(地面及相

邻成品）.落在其它装饰成品上乳胶漆应清洁。

⑦ 涂刷第三遍乳胶漆。

第二遍面漆应在上一遍面漆完全干后方能进行,至少间隔二小时以上.乳胶

漆施工室温应控制在5℃以上.同时密闭门窗，减少空气流通,涂刷完2小时后方

可开窗通气。检查无透底、流坠、无明显刷痕及裂缝。

第三遍乳胶漆为喷涂。做到迅速喷涂,从一头开始到另一头按照顺序进行,

注意相互之间的衔接,避免出现干燥后再进行接头的现象.

（2）地下室植被顶板挂耐碱玻纤网格布施工新工艺

① 检查耐碱玻纤网格布出厂合格证及检测报告.

② 底层砂浆聚合物初凝后，在其表面喷涂厚度为1～2mm的抗裂砂浆，要确

保网格布均被覆盖,以可以稍微看到网格布的轮廓为准。

（3)地下室植被顶板隔气层施工新工艺

① 隔气层材料采用0.8mm厚CCCW水泥基渗透结晶型防水涂料。

② 在CCCW施工之前,先将表面清扫干净，且要求干燥、平整、牢固、干净,

不得有松散、开裂空鼓等缺陷，含水率不大于9%，凹凸不平及裂缝处需要先进

行找平。可用1∶2水泥砂浆进行批嵌,以确保防水涂料的施工质量。

③ 打开料桶,把涂料搅拌均匀，用滚子涂抹，根据涂层厚度0。8mm,涂刷3

遍,直到满足设计要求厚度止，上层涂料涂刷时，应待下层涂料干固后进行。

④ 防水涂料施工完毕后,及时检查，观察涂层是否有裂纹、翘边、鼓泡、分

层等现象，若有需要及时修复.

（4）地下室植被顶板重载抗渗顶板(钢筋混凝土空心楼盖）施工新工艺

① 地下室植被顶板重载抗渗顶板混凝土工程应按下列要求施工

混凝土施工必须按以下工艺流程进行:施工准备→模板交接→浇灌申请→监

理工程师批准→混凝土浇筑振捣→混凝土养护。

应采用由专业化公司生产的商品混凝土，严格按设计的抗渗等级（S8）配比.

施工现场严格按规范规定进行塌落度测试和试块留置等工作。

采用分段施工法，以减少混凝土的温度应力和收缩应力.浇筑前先对冷却水

管试水压及流量，一保不渗漏,二看流量和出水温度，计算冷却时间。

严格将车库顶板混凝土坍落度控制在170mm以内.插入式振捣器作用半径控

制在300~400mm,振捣时间为20～30s,振捣时振捣器快插慢拔且上下略为抽动。

在混凝土初凝之前，进行二次振捣,二次抹压，及时排除表面泌水，以增加

混凝土的密实度，减少混凝土的表面裂缝.

浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋等有无移动、变形情况，发现问题应立

即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前整改好。

对于钢筋密集的部位，为确保混凝土质量，该部位采用5～25mm粒径的细石

混凝土。

混凝土浇筑时要准确控制好预埋件位置，浇筑振捣时要防止埋件位移及上浮.

混凝土浇捣后，12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水,混凝土表面全部用一次性

塑料薄膜养护，3天内，不得进行后续工序的施工。吊运重物时，宜分散堆放，

且堆放位置应采取铺设垫板等措施,减轻对顶板的冲击影响.

② 地下室植被顶板重载抗渗顶板模板工程施工新工艺

搭设模板支撑系统所用钢管全部采用48×3.5mm，木方用50mm×100mm,模板

采用15mm厚竹胶模。每根立杆底部设置垫板，垫板厚度不小于50mm.

模板支撑系统的搭设和拆除，均不得上、下步同时作业。

模板支撑系统拆除前应有项目工程师召集有关人员对工程进行全面检查，确

认相应部位顶板混凝土均已达到设计强度，确实已不需要时，方可拆除支撑系统。

支撑系统的拆除作业必须自上而下逐步进行，严禁上下步同时拆除作业。分

段拆除的高差不应大于2步。

（5）地下室植被顶板水泥砂浆找平层施工新工艺

① 水泥砂浆找平层施工前应清洗干净，表面干燥,先把屋面清理干净并洒水

湿润，铺设砂浆时应按由远到近、由高到低的程序进行。

② 顶板结构的找平层应坚实、平整,不得有浮灰或油污，无酥松、起砂、麻

面的凹凸现象。

③ 基层与突出种植面结构(女儿墙、主体结构）的交接处和基层的转角处,

水泥砂浆找平层应做成圆弧形，圆弧半径50mm，内部排水的水落口周围,找平层

应做成略低的凹坑，以便防水层施工。

(6）地下室植被顶板0。8mm厚冷底子油复合层施工新工艺

① 涂刷冷底子油之前，检查找平层表面,要求平整、干净。

② 涂刷冷底子油时，要用力薄涂,厚薄均匀，不得有空白、麻点、气泡等现

象。

（7)地下室植被顶板铺贴防水卷材施工新工艺

① 施工流程

节点部位加强处理→铺设SAM—940聚合物改性沥青防水卷材→搭接卷材→

节点密封→揭除SAM—940聚合物改性沥青防水卷材上表面隔离膜→铺贴SBS改

性沥青防水卷材附加层→热熔铺贴SBS改性沥青防水卷材→热熔封边→铺贴耐

根穿复合胎基防水卷材附加层→热熔铺贴耐根穿复合胎基防水卷材→热熔封边

→蓄水试验。

② 将耐根穿复合胎基防水卷材粘接面对准基准线平铺在基面上，速度不宜

过快，以免出现偏差难以纠正.卷材粘贴时,不得用力拉伸。

③ 将耐根穿复合胎基防水卷材剪成相应尺寸,卷好备用.将火焰喷枪点燃,

加热基层与卷材交界处，加热要均匀,喷枪距交界处30cm左右,往返加热，趁距

卷材的沥青刚刚熔化时将卷材向前滚铺，在滚铺时应立即排除卷材下面的空气，

并辊压粘贴到基层上。

④ 将耐根穿复合胎基防水卷材搭接缝处用专用喷枪加热,火焰的方向与操

作人员前进方向相反，趁热使二者粘结牢固，以边缘挤出沥青为合格,先封长边,

后封短边.

⑤ 为保证施工质量,SBS改性沥青防水卷材的施工方法采用与耐根穿复合

胎基防水卷材的施工相同的方法.完工后，应做蓄水试验.蓄水24h无渗漏为合

格.

（8）地下室植被顶板种植土和种植池施工新工艺

① 按图纸要求进行种植土回填，种植土要求选用植被顶板绿化专用的土壤：

轻质的人工基质加入一些直径在5~8mm左右的轻质颗粒物，比如粘土破碎的颗

粒、膨胀珍珠岩、硅藻土颗粒，保证种植土具有较好的通气、透水和保肥能力，

控制各类土壤酸碱度。

② 微地形塑造。首先对回填土方的标高和密实度进行复核，确保景观工程

结构稳定和标高正确，其次回填到设计标高,标高误差控制在0。05m，按景观施

工图纸标高要求及现场园林景观整体效果进行微地形整理,并进行微地形的塑

造。行道树和园景树胸径大于8cm的乔木，保证适合植物生长的土层深度，绿地

内回填种植土时应避免重型机械碾压，种植土的表层用石磙碾压平整，凹凸不大

于2厘米，达到设计高程和坡度要求.

③ 中小型种植池采用砖砌体，基础垫层采用防水顶面浇灌混凝土。垫层表

面平整，垫层达到一定强度后，方可上人，弹线施工,灰砂砖砌筑。

④ 砌筑用灰砂砖由试验室进行取样试验，合格后使用.砌筑前除大堆浇水湿

润外,还在砌筑前对砌筑面再洒水湿润，保证含水率在10％～15％之间。

⑤ 花岗石压顶工艺流程：基层清扫→刷水泥浆→水泥砂浆找平层撒纯水泥

并洒适量的清水→拉线→铺花岗石→清洗地面。石材各边要锯切平直,对缝拼接，

缝隙均匀，留缝和勾缝按设计要求。

⑥ 面砖施工前基层必须清理干净和平整,灰渣和浮土应扫净,不平之处应铲

平.

⑦ 地下室植被顶板大型乔木采用混凝土种植池，先用几块摊铺厚度相同的

方木或砖块放在夯实后的素土基础上然后用人工摊铺碎石料底尘土要清理出去.

⑧ 再先用压碾碾压，碾速宜慢，每分钟约为25~30米。

⑨ 混凝土工程施工时，严格按照设计要求绑扎池壁钢筋，按照专项方案支

设种植池混凝土异形模板。浇筑混凝土时，坍落度严格控制在160毫米以内，混

凝土要求防水抗渗，混凝土一次性浇筑完毕.

4。3。2。5 施工质量控制

（1）确保防水涂料的密封包装。

（2）涂料应储存在0℃以上,干燥通风并且远离火源的情况下.

（3)进场的涂料进行严格检查，检验其延伸率、伸长率。柔性、不透水性及

耐热。

（4）防水面层如需堆放材料应做到轻拿轻放并用方木进行铺垫。

（5）注意防止施工过程中施工机械对防水层的破坏。

（6）施工结束后应该注意对成品进行保护

（7）防水层验收合格后,可以在防水层上浇筑细石混凝土或砂浆作为保护

层。

(8)施工过程中若造成局部防水层破坏，应及时进行处理，采取相应的补救

措施。

（9）下雨天不得防水层进行施工，已施工的应用塑料布等进行遮盖,干燥后

再进行施工。

4。3.3 中置式超厚岩棉防火保温层施工技术集成

4。3。3。1 中置式超厚岩棉防火保温层施工集成体系

外墙保温材料的保温、防火性能一直是人们关注的热点,也是建筑行业致力

提升的重要环节，尤其是因为外墙保温材料不合格、选材不合理、施工不当等原

因造成一些重大火灾事故后，更是引发了人们关于外墙保温材料的选用及施工方

法的思考外墙保温是绿色建筑节能中的一个重要环节，若外墙保温材料不合格、

选材不合理、施工不当则不仅会影响建筑的保温性能,还会造成重大火灾事故后，

也你利于绿色建筑的发展。

岩棉板保温材料与其它外墙保温材料相比，由于其耐火性、保温性、抗裂、

防火、耐久性等多种优异性能被越来越多的建筑工程采用，并得到国家相关部门

的认可，得以推广应用。而对绿色建筑要求较高的高档建筑来说，为了满足节能、

减排以及后期降低建筑能耗的要求，常用超厚岩棉板做保温层与其他节能技术共

同作用，达到“恒温"、“恒湿”、“恒氧"的效果.

在实际工程中，超厚岩棉板加外墙干挂石材的高档建筑也已屡见不鲜，如何

将保温层以干挂石材进行集成施工是关系到建筑物能否达到绿色节能效果的关

键.

中置式超厚岩棉板保温层与干挂石材饰面总体构造由内而外分别包括：基础

墙体、岩棉板（锡箔防护)、特质锚栓、龙骨以及干挂石材，相对传统的外墙保

温、涂料饰面而言,保温性好、更安全、环保.

4。3。3。2 关键技术研发

(1）关键技术

为了能够将超厚岩棉板与外墙干挂石材有效的结合在一起,满足建筑物保温

性能的同时保持外墙面的美观性，在施工过程中,对关键的技术，关键的节点进

行严格地控制，记性环环相扣的集成化施工。研发出的集中关键技术如下：

① 超厚层专项粘结＋工具式加强压固技术。

② 加固加长特质膨胀螺栓固定及岩棉表面耐候处理技术。

③ 保温湿作防护干法、内外层一体化设计、施工技术。

（2）技术特点

① 超厚层专项粘结＋工具式加强压固施工技术。采用满堂薄式粘贴方式，

克服了传统的胶粘剂布局不均匀问题，开发了加强压固新工具，成功解决了岩棉

板与基层墙体不能有效粘结的难题。与国内现有技术相比,粘结牢固快捷、压固

方便平整,既节约了工程造价又缩短了施工工期.

② 加强加长加固特质锚栓固定及岩棉表面耐候处理新技术。通过现场实地

调查研究以及精确力学计算得出超厚岩棉板固定锚栓数量、嵌入墙体的深度以及

锚栓的长度、间距，确保干挂石材的安全性与稳定性；栓头附加增厚铝制传力垫

片、岩棉板外表面全部锡箔封闭,提高了耐久性。与国内现有的技术相比，能有

效的防止超厚岩棉板变形、脱落，保温板渗水现象的发生。

③ 保温湿作防护干法、内外层一体化设计施工新技术。统筹设计预埋件，

再根据预埋件的平面布局，设计岩棉板排版,保证预埋件位于岩棉板块中部，减

少切口破损等，与国内现有技术相比，一体化的施工方法增强了外墙系统的整体

稳定性、安全性，缩短了工期，降低了施工成本.

4.3。3.3 工艺原理

（1)采用超厚层专项粘结＋工具式加强压固技术,由于超厚岩棉板(厚度大

于100mm)，其自重大，可粘性差，本研发设计了专用界面剂和高粘结度砂浆，

全块满粘，再用工具式压板压实、压平。效率高、效果好，保证了超厚岩棉防火

保温层的使用安全。

（2)采用加强加长加固特质膨胀螺栓固定超厚岩棉防火保温层及岩棉表面

耐候处理技术,即为了承托超厚岩棉板自重和穿透岩棉板固定于主体结构，需要

改变传统的塑料膨胀螺栓锚固，设计了铝制加长、加粗锚固栓和膨胀套栓头附加

增厚铝制传力垫片，以便防腐;岩棉板外表面全部锡箔封闭，可以提升岩棉板的

耐久性，延长使用寿命。

(3）采用保温湿作防护干法、内外层一体化设计、施工技术即在粘贴岩棉板

之前,先根据石材干挂板墙面的荷载,统筹设计预埋件，再根据预埋件的平面布局

设计岩棉板排版,保证预埋件位于岩棉板块中部，减少切口破损；岩棉板自下而

上粘贴完成,即刻进行石材干挂；预埋件与岩棉板穿洞周边干挂件与石材裁口之

间全部漫灌保温防锈剂；石材块料拼缝之间后衬弹性耐候条前灌高档耐候胶.实

现干挂件节点、预埋件、块料拼缝体系的一体化密封防渗，提升施工重量和整体

美观耐候能力。

适用于住宅、酒店、场馆、会所等对外墙保温性能、低碳环保性能及外墙面

装饰效果要求较高的建筑物。其中，外墙可为混凝土墙及各种砌体墙，也适用于

各类既有建筑的节能改造、档次提升工程。

4。3.3.4 施工工艺流程及施工技术

施工前的准备：通过力学计算确定预埋件的数量、平面布局；将岩棉板按照

预埋件的布局进行数字化排版；通过力学计算确定特质锚栓的长度、数量，进行

专业定做；配制准备专用界面剂和高强度粘结砂浆;专用压板工具准备；其他应

做的准备工作.

(1）工艺流程

主要的施工工艺流程包括:基层处理→测量放线①→布置预埋件→岩棉板裁

切、布置→固定岩棉板→岩棉板表面耐候处理→缝隙、孔洞密封→岩棉板隐蔽性

检查、验收→测量放线②→安装石材龙骨→干挂石材→嵌入后衬条→打胶清理→

专项验收.

（2）施工新工艺

① 基本条件

严格遵循施工流程，严格按照设计标准来执行。尤其是项目最初的测量放线

以及龙骨的安装，必须精确测量，严格监督安装。如果不能确保基础工作的准确

性，后续工作将无法进行，或者产生较大失误.影响工程的质量、进度,浪费资源.

测量放线，选用经纬仪和激光水准仪确保所放线的恒平、竖直.放线完毕后让专

门的人员进行检查、核对。龙骨严格按照所放线的位置进行安装，应聘用专业、

有丰富经验的施工团队组织施工，保证龙骨安装的正确、安全、可靠性。

② 预埋件的布置、安装原则

预埋件是承受荷载的主要构件,对于全高满挂式花岗岩外墙面来说，预埋件

的合理布局安装是影响岩棉板、龙骨以及石材安装的关键因素,在施工过程中应

注意控制以下几点:

施工准备阶段，根据石材干挂板墙面的荷载以及每个预埋件所能承受的荷载

大小计算出所需预埋件的数量；

结合测量放线①合理安排预埋件的平面布局;

预埋件与墙体间的孔洞处用发泡剂填充；

对预埋件的安全、稳定性进行定量、定时动态监测.

③ 岩棉板的裁切、铺贴工艺

岩棉板在裁切、安装之前，先根据预埋件的平面布局,设计岩棉板排版，保

证预埋件位于岩棉板块中部,减少切口破损。

④ 岩棉板的固定技术

岩棉板的固定采用双轨制:

利用特质锚栓对岩棉板进行锚固。

本课题中岩棉板的厚度为100mm,属于超厚岩棉板.且外墙为满挂石材，对保

温层荷载承受能力要求较大，传统的膨胀螺栓不能满足要求。为此，我们开发设

计了专用铝质加强、加长、加粗锚固栓和膨胀套，栓头附加增厚铝质垫片,以增

强超厚岩棉防火保温板与基层墙体之间的锚固性能。

特质锚栓长度的确定。

由内而外：

a 特质锚栓安装入结构墙的深度：L≥60mm

1

b 基层墙体与岩棉板之间的厚度：L≈20mm

2

c 岩棉板厚度：L=100mm

3

岩棉板膨胀螺栓的长度为:L=L+L+L

123

由以上数据可得出:L≥180mm，取特质锚栓的长度为200mm.

特质锚栓数量的确定：

特质锚栓的数量与每个锚栓承受荷载的大小以及所应承受的总的荷载大小

有关，总荷载主要来自负风荷载的拉力和岩棉板、粘贴砂浆剪力。并且在确定特

质锚栓数量时，我们不考虑胶粘剂以及其它构件对保温板的承载能力，仅以特质

锚栓为锚固件计算单块保温板(规格为1200＊600＊100)所需要的锚栓数量。分

别计算如下：

a 剪应力作用下所需锚栓数量单个锚栓承受剪力的大小：

特质锚栓抗剪强度设计值: ftb=60 MPa/1。2=50×10N/㎡

6

锚栓的半径为:d=3mm=3×10m

—3

所以，锚栓的抗剪应力：Ntb=πd/4*ftb=0.35KN

2

每块岩棉板的自重：F1=1.0KN/m³＊（1。2*0.6＊0。1）m³*1。2=0.087KN

每块岩棉板粘结砂浆下滑剪力：F2=17 KN/m³*（1.2＊0.6＊0.02）m³*1。

2=0.3KN

所以，剪应力作用下所需锚栓数量为：（F+F)/Nvb=1。2,取2,即单块岩棉

12

板所需特质锚栓的数量为2个.

b 单个锚栓承受拉力的大小:

特质锚栓受拉承载力∶fvb=75MPa/1。2=62.5×10N/㎡

锚栓的半径为:d=3mm=3×10m

-3

所以，锚栓的抗拉应力:Nvb=πd/4＊fvb=0。44KN

2

c 每块岩棉板风荷载的计算：

工程实例为高度在27层到33层之间的高层建筑，为了安全起见，取建筑高

6

度为100m,又青岛市基本风压值取0。7KN/㎡,且为近海海岸海岛和海岸地区,地

面粗糙度为A类。

由上述计算得出，中置式超厚岩棉板保温层，特质锚栓长度确定为180mm，

每块岩棉板保温层建筑高度50米以下采用2个特质锚栓栓,50米以上使用3个

另外，墙角处或其它对固定性要求较高的部位，每块岩棉板须增加1~2个特质锚

栓。锚固点紧固后应低于岩棉板表面1~2mm。锚固点的布置方式：在岩棉板四角

及水平缝中间均设置锚固点。特质锚栓件的安装纵向间距300mm，横向间距

400mm，梅花形布置，基层墙体转角处加密间距200mm,并满足设计及相关标准的

要求.

⑤ 超厚岩棉板粘贴施工新工艺

岩棉板厚度为100mm，本身自重大，可粘结性差;岩棉板外饰面又均为满挂

石材，对保温层荷载承受能力进一步提高了要求。因此不管是点粘法还是条粘法

都不能保证岩棉板与基层墙体之间有效的结合，易出现翘曲、松动、脱落等多种

问题。

开发出一种新型的粘贴工具,对岩棉板进行压实、压平，可以大大的增强岩

棉板与基层墙体间的粘贴力度，效率高、效果好，保证了超厚岩棉防火保温层的

使用安全。

⑥ 新型的粘贴工具使用方法

将临时拉杆临时固定在预埋件9或者10上（就近、方便原则选择挂在上面

还是下面）；

将挂钩8挂在临时拉杆上,压板工具放在岩棉板上;

通过按压压杆6，传力到压板3进行压实岩棉板；

通过单向自锁齿轮条件钢丝绳的长度，进而移动压板位置,将岩棉板全面压

实；

压实平整后将工具、临时拉杆取下，进行下一块岩棉板的压实.

此工具的优点是取代了传统的以手作为工具的岩棉板粘贴按压方法,工作效

率、工作质量更高，工作方式更便捷，大大提高了超厚岩棉板保温层与基层墙体

之间的粘结力度，增强了保温层的安全性、稳定性以及抗荷载能力，同时缩减了

工期,节约了劳动力。

⑦ 岩棉板表面的耐候处理

岩棉板表面的耐候处理是保温层防水、防火、保温、耐久性的关键因素.选

用锡箔作为岩棉板的防护层，岩棉板外表面全部锡箔封闭，锡箔由于其独特的防

水、防潮、防张裂性能可以保护岩棉板不遭到破坏,提升岩棉板的耐久性延长使

用寿命。在施工的过程中也应注意以下几点：

锡箔的完整性防护:预埋件、构件、螺栓等穿透锡箔时，应注意不要使锡箔

遭到破坏,对于孔洞应立刻进行处理。

不可裸露时间过长:锡箔裸露时间过长，容易造成风化，影响其防水、防潮、

防张裂等的效果所以，锡箔粘贴完成后应尽快在其表面涂刷界面剂或保护砂浆。

注意特殊部位锡箔的粘贴:注意阴阳角、窗台、阳台等特殊部位锡箔的粘贴，

采取合理的裁切、翻包处理，确保搭接合理,缝隙处不渗水.

⑧ 缝隙、孔洞的密封处理

要达到防雨、防潮,在具体的施工过程中注意采取防水、防潮措施。如：在

岩棉板施工完的顶部未挂石材打胶之前，用塑料布苫盖好防止下雨渗漏于岩棉板

内侧.另外,施工过程中。由于预埋件、连接件以及螺栓等与保温层之间造成的孔

洞、缝隙应立刻做好密封处理，防止雨水、潮湿天气保温层渗水现象的发生，预

埋洞周边,干挂件与石材裁口之间全部漫灌保温防锈剂,保证构件不锈蚀增强构

件耐久性。

⑨ 超厚岩棉板与石材的施工新技术

在粘贴岩棉板之前,先根据石材干挂板墙面的荷载，统筹设计预埋件,数字化

布局；

根据预埋件的平面布局，设计岩棉板排版，保证预埋件位于岩棉板块中部减

少切口破损;

岩棉板自下而上粘贴完成，即刻安装龙骨、干挂石材；

石材块料拼缝之间嵌堵弹性耐候内衬条，前灌高档耐候胶。

干挂节点、预埋件空隙满灌密封、防渗粘结剂，并进行清理。

⑩ 石材与岩棉板之间的空隙处理

为防止石材与岩棉板之间的空隙造成空洞现象,增大风荷载以及确保渗水及

时排除,不渗透到岩棉板,在石材与岩棉板之间增设支架式镀锌钢板，一段钉在预

埋件上，另一端搭在横向角钢龙骨上,也可以作为层间防火隔离带使用

应注意对岩棉保温板成品的保护，防止重物撞击对保温板造成的破坏，如发

现有破损的岩棉板，应立即进行更换。

各种施工作业程序应按照计划合理、紧密、有序的进行,严禁出现颠倒作业

的情况。

4。3.3。5 施工质量控制

（1）质量控制标准

建筑外墙外保温用岩棉制品检测标准如下表4—3—1所示：

表4—3-1 外墙岩棉保温体系材料质量控制标准

检测项目 标准要求 检测结果 单项评定

平整、无伤痕污

迹、破损、脱落

≥40 岩棉板压缩强度（KPa） 87 合格

≤1。0 岩棉板质量吸湿率（％） 0.9 合格

岩棉板外观质量 符合要求 合格

长度 0。2 合格

岩棉板尺寸稳70℃±2℃下

定性(%） 48h，≤1.0

宽度 0。2 合格

厚度 0.1 合格

岩棉板导热系数（w/m.k N） ≤0.040 0.039 合格

温升△T（℃） ≤30 4.2 合格

质量损失△m(％） ≤50 3.8 合格

岩棉板燃烧性

能（A1级）

火焰持续时间t（s) =0(无持续燃烧) 0 合格

均质材料燃烧总热

值PCS（MJ/kg）

特质锚栓 抗剪、抗拉应力试验 合格

石材、龙骨 龙骨的承载力以及石材的完整性检验 合格

预埋件、连接件 构件的承载力以及是否锈蚀检验 合格

≤2。0 1.2 合格

（2）岩棉板的质量控制措施

① 进场前对岩棉板出厂合格证及检测报告等进行检测,确保符合使用规范。

② 确保岩棉板上墙前的完整性，无损坏，无破损。

③ 岩棉板安装时，用冲击钻打孔应注意不要用力过大，进行适当的控制，

防止对岩棉板造成破坏.

(3）岩棉板与墙体的粘结性控制措施

① 对基层墙体进行清理。

② 检查专用界面剂及高强度粘结砂浆的厂合格证及检测报告。

③ 砂浆涂抹时，注意涂抹的方向与顺序,按照合理的工序进行涂抹，以及每

一次涂抹之间的有效衔接。

④ 压板工具合理使用，压实后进行粘结性检测。

（4）岩棉板的铺贴控制措施

① 计算出建筑物每一段保温板加外墙的尺寸，铺贴完成后保温板的实际尺

寸应该比预先计算的尺寸每边各大5～10mm,即保温板的大小应大于墙体的大小,

以更好的保证建筑物的保温性能。

② 阳角保温板安装时，保温板角的两边应该距墙角的水泥垫块之间留出

10~20mm的间隙。

③ 阳台、窗台等特殊位置,岩棉板的铺贴严格按照标准进行.

（5）结构体系的耐候、耐久性控制措施

① 检查满灌胶粘材料的厂合格证及检测报告。

② 每一道工序完成后，都应该进行严格的检测，尤其是保温防锈胶以及超

强耐候胶的检测,确保孔洞、缝隙不渗水，构件不锈蚀。

（6）保温层、石材集成施工控制措施

① 预埋件合理计算,数字化布局。

② 岩棉板根据预埋件布局,进行铺贴，确保预埋件位于岩棉板中间附近。

③ 岩棉板安装完成后立刻进行龙骨、石材的安装。

④ 石材安装完成后统一打胶、密封、清理.

4。3.4 顶置热辐射节能楼面施工技术集成

4。3.4。1 顶置热辐射节能楼面施工集成体系

顶置热辐射节能楼面是新能源供热采暖系统的重要组成部分。随着我国走可

持续发展，资源节约型道路,绿色建筑成为了有效降低能耗，节能减排的中坚力

量，而具有节能、节地、省钱等多种优势的热辐射节能楼面采暖系统的应用将越

来越广泛。

这里所研究的顶置热辐射节能楼面采暖，是一种将热辐射盘管埋设于混凝土

结构层中下方，管内不断循环流动小于等于60℃的低温热水，进而提高天棚板

的温度,上升到28℃左右，天棚板温度上升之后，通过自上而下辐射和对流的方

式向室内散热供暖.热辐射盘管中的低温热水由地源热泵机房集中供给。这种供

热方式与传统的供热、供暖方式相比有诸多显著的特点如:

(1）高效节能,热稳定性好，运行费用低。热效率提高20％～30％左右，即

可以节省20％～30%能耗。

（2)舒适、卫生、保健.在多种热流的作用下,形成人们感觉最舒适的热环境。

（3）节约空间、美化居室.室内不再用安装暖气片及相应的管道等，提高了

室内空间的利用率,更加便于装修和家居布置，美化了室内环境。

（4）低温热水辐射楼面(简称热辐射节能楼面）采暖系统将逐步成为住宅建

筑供暖的主要方式，其应用前景广泛。

4。3。4。2 关键技术研发

(1)关键技术

在一些热辐射楼面采暖工程中,设计、施工和运行各阶段均存在一些问题。

尤其是施工阶段的技术不先进，严重影响着今后热辐射节能楼面采暖系统的安全

性、稳定性。如管网管件损伤、渗漏、耐久性差、流量不稳、管口切口有残渣、

管线周边混凝土塑性沉降等问题。

为了防止上述问题的出现，影响工程质量，我们在实际操作中研发出了以下

几点关键技术：

① 高级PB管材地热管网无接口自补偿连弯技术。

② 热辐射盘管“三防”施工技术（防弯头径失、防水平变位、防正交节点

损伤）。

③ 断口处残渣、毛刺处理技术。

④ 定位卡与异管分离施工技术。

（2）技术特点

① 无接口自补偿连弯型

PB高级管材热辐射管网铺设集成施工技术:控制盘管的围弯、间距定位和接

头处理质量，能更有效地防止高温高压下管网渗漏，合理控制流量,延长使用寿

命，提升施工质量，节约运行成本.

② 热辐射盘管的“三防”

施工技术，标距线的偏差控制值在±10mm以内，底筋安装的平整度较高,高

差的偏差在±5mm以内，均高于现行《地面辐射供暖技术规程》（JGJ142-2004）、

北京市低温热水地板辐射供暖应用技术规程(DBJT01—49—2000）的要求.采用了

PB高级管材,柔韧性优越，加之不小于12d的围弯半径，保证弯头处无径失.

③ 断口处残渣、毛刺处理技术，能够提升切口平整，断口面垂直程度，保

障了断口畅通、流量不损失，既提高工效，又保证工程质量.

④ 定位卡与异管分离施工技术，能够减少或避免因管体弹性起伏造成的管

周混凝土楼盖的塑性沉降裂缝,提升钢筋混凝土楼盖的可靠性和提高混凝土的耐

久性,节约维修费用.

4。3.4.3 工艺原理

（1）无接口自补偿连弯型

PB高级管材地热管网敷设集成施工技术，采取直列型连弯回路敷设方式，

通过绘制盘管线位走向图及盘管弯曲半径、水平间距、平整度的施工技术集成创

新实施，从而达到合理控制流量，避免盘管渗漏、节约运行成本的目的。

(2）集成热辐射盘管

“三防”施工技术,即防弯头径失、放水平变位、防正交节点损伤，通过PB

高级管材弯曲直径控制新工艺、波纹保护套管、钢筋绑扎定位及尼龙扎带施工控

制技术,达到“三防”效果。

（3）集成的断口残渣、毛刺处理技术，采用高级管剪刀垂直切割技术及断

口接头保护新工艺，保障了断口流畅、切口平整无毛刺和残渣。

（4)定位卡与异管分离施工技术，通过定位卡与盘管集成施工技术，在盘管

弯头两端设定固定卡，盘管间距固定卡定位施工技术，异管分离卡固,从而限制

管线弹性起伏,达到控制混凝土楼盖塑性沉降引起的裂缝的问题。

4.3。4。4 施工工艺流程及新施工技术

（1）施工工艺流程

顶置热辐射节能楼面集成施工技术的主要工艺操作包括主管道安装、盘管定

位、涂描盘管线位走向、钢筋绑扎定位、盘管的敷设盘制、盘管打压试验、带压

浇筑混凝土、盘管断口处平整处理、正交节点套管保护及结构预留预埋等。

（2)施工新技术

① 管道布置新工艺

从热工特性的角度出发，在外墙边、窗口等能耗比较高的建筑部位优先布置

水温较高的进水管，增大热量消耗比较大的部位的供热量，从而实现温度均衡的

传递到室内的效果。

② 热辐射楼面盘管定位新工艺

热辐射节能楼面盘管的连弯回路方式常用的有:直列连弯型、旋转连弯型、

往复连弯型等。

旋转型的连弯水管平行布置,管道弯曲半径均为90°，阻力损失较小，但是

盘管的线位绘图麻烦，且自补偿性差，不适用于中小房间。

往复连弯型的布置比较适用于商场，游泳馆等大面积布置的场合,但均衡性

差。

直列连弯型的优点是盘管的线位绘图简单，省时省工，温度较高的供水管可

以布置在靠墙的外侧，自补偿型好，供热均衡，适用于中小房间，其缺点是管道

弯曲半径太小，盘管间距不能太小，且水流180°拐弯，有径缩时会增加系统的

阻力。

但本工程采用的是PB高级管材（俗称“黄金管"）,其柔软性极好，连弯几

乎无径失，而且耐温性优良、耐久性强，是世界上最尖端的化学材料之一。

综合上述各自特点，本工程采用了直列连弯型盘管敷设的方式。

③ 盘管吊装新工艺

吊装时应固定牢固。

④ 直列连弯型盘管敷设施工要点（无接口连弯敷设）新工艺

钢筋绑扎定位：描绘热辐射节能楼面盘管线位走向的漆稍干后按下列方法绑

扎楼板结构的底部钢筋.

清理模板上的杂物,弹钢筋位置线。

铺设楼板底部钢筋，采用“八字扣”绑扎，所有交点全部绑牢。

采用专用垫块，确保楼板钢筋混凝土保护层厚度和钢筋定位.

钢筋绑扎定位是盘管定位的保障,对于防止盘管水平、垂直变位作用重大。

顶置热辐射节能楼面盘管的敷设盘制工艺技术:

结构底部钢筋绑扎完毕后将PB管直接按上道工序描绘的线位和走向绑扎在

楼板结构的底部钢筋上.楼板结构底部钢筋完成后盘管随即施工.

PB管在铺设过程中应按照规范要求控制回路内接头以及管道间距离的偏差,

保持整体的平整性以及管道内水流的流通性，弯道处应缓慢弯曲，避免出现硬弯，

造成水流不畅，铺设完毕后，应注意对成品的保护,不得随意踩踏.

PB管出楼板及穿梁处要加套管进行保护，套管长度为穿过点前后各不少于

0。5m（防正交节点损伤).

根据图纸要求将盘管固定在钢筋下,盘管与钢筋采用尼龙绑扎带进行固定，

尼龙扎带直管段间距不大于400mm，转弯处间距不大于200mm（放水平变位）.

⑤ 热辐射楼面盘管的断口平整处理要点（残渣、毛刺处理技术）

盘管需要切割时，采用热辐射节能楼面盘管专用剪切工具--高级管剪刀垂直

切割，切口断面应平整，无毛刺并垂直于管轴线。

若断口接头处暂时不接设备、支管等，应采取保护措施(如采用胶带密封），

以避免杂物进入，堵塞管材，对以后采暖产生不良的后果。

⑥ 热辐射采暖管道试压、冲洗新工艺

盘管敷设完成以后,应首先对每个回路的管道进行强度密封性实验，实验通

过后再进行下一道工序，浇筑混凝土.验收合格后系统压力降至0.8MPa，浇筑混

凝土时保持充气压力0。4MPa带压浇筑混凝土（防损伤渗漏)。混凝土完全凝固

以后方可进行泄压。

⑦ 结构预埋、预留施工新工艺(防正交节点损伤）

根据图纸绘制相应结构留洞、套管图和洞口、套管检查表,供施工和检查使

用.加强对图纸的熟悉程度，对本专业管路的走向形成立体的认识。

采暖专业应会同电气、通风、结构等专业技术人员，结合各专业图纸审核预

留洞有无冲突的问题，发现问题及时通过设计进行解决。

注意留洞尺寸，必须符合有关规范和设计图中关于间距的要求。

采暖专业人员必须随工程进度密切配合土建专业做好预留洞口工作。注意加

强检查管道位置,绝不能有遗漏。

为了防止出现遗漏和错留的情况应首先进行间距、尺寸以及位置的核对，待

核对完全无误后填写预留洞交底一览表，现场施工过程中应严格按照该表实施操

作，如有变更应及时与技术、施工人员沟通,及时调整,避免出现错误。

浇筑混凝土时应有专人看护，保证盘管完好无损，位置按照提前所放施工线

路施工。

凡属预埋管槽的，其直径与管外径的间隙不得超过30mm,遇有需切断钢筋的

情况时，必须预先征得有关部门的同意及采取必要的补救措施后，方可进行后续

工作.

主管穿梁、穿钢筋混凝土墙时，应预埋套管或预留孔洞。套管和管道净距为

20mm。穿楼板的套管下面与楼板齐，上面高出完成地面100mm.安装在墙壁上的

套管端头应与饰面相平.

预埋上下层钢套管时，中心线需垂直，套管不能直接和主筋焊接，应采取附

加筋形式,附加筋和主筋焊接。安装主管的套管时,检验套管的位置是否正确.

4.3.4。5 施工质量控制

热辐射盘管位于结构楼板内部，一旦出现问题，将很难进行处理，若拆除进

行盘管修复，不仅对于热辐射盘管有不良的影响，对建筑物的顶板结构也会造成

破坏，因而盘管铺设完成后的成品保护是在施工过程中应重点注意的环节.

（1)预控措施

① 控制不得进行焊接等加热作业、埋件尽量采用机械连接，如遇必须在楼

板上进行打洞、钻孔时可以现在楼板上进行粘钢处理,避免热辐射盘管遭到破坏。

② 盘管在敷设过程中避开预留洞口、套管等部位，以免预留部位产生偏位

对盘管造成破坏.

③ 采暖、制冷预埋管线工程质量保证措施见表4—3—2.

表4-3—2 预埋管线工程质量保证措施表

施工内容 质量控制点/项目 质量保证措施

1。核实基准线

套管埋设 1。标高、水平位置

2.套管牢固固定,防止混凝土施工时移位.

2.成品保护

套管固定后，两端管口用胶带封堵，防止被混

凝土堵塞。

认真核对结构图，准确放线。 预埋件 位置准确

1.核实基准线

套管埋设 1。标高、水平位置

2.根据技术要求预埋，并牢固固定.

（2）结构施工阶段的成品保护

盘管铺设完成后,尤其要注意对成品的保护，不得随意行走、踩踏.不得在上

面有任何的焊接、加热施工,材料不得随意的堆积的盘管上面，以免盘管遭压迫

产生破裂。

楼板混凝土建筑过程中，应注意采用平板振捣避免振捣棒对盘管的破坏，并

派专人进行现场监督施工,确保铺设完成后的热辐射盘管不会遭到破坏。