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绿色建筑中的幕墙技术探讨

来源:新浪地产 时间:2019-11-26 14:01 浏览次数:14277
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摘要:影响幕墙节能设计的重要因素是气候,要针对干热、湿热、温暖或寒冷等不同的气候条件采用不同的设计策略及技术措施。

  绿色幕墙的特点和要求

  建筑物中大部分的能耗用于照明、通风、采暖和供冷,以创造一个人工的室内气候。幕墙是建筑的表皮,因此绿色幕墙应具备自然采光、有效通风、屏蔽噪声、节能、防止污染等功能,并都可通过幕墙构造来实现或调节。

  1幕墙与天然采光

  自然采光就是将日光引人建筑内部,并且将其按一定的方式分配,以提供比人工光源更理想和质量更好的照明。自然采光能够改变光的强度、颜色和视觉,形成比人工照明系统更为健康和兴奋的工作环境。统计表明,建筑中照明的能耗占总能耗的40%——50%,而且由此产生的废热在需要供冷的季节所引起的冷负荷的增加占总能耗的3%——5%。因此,合理设计和有效利用自然采光能够非常显着地减少建筑中照明的能耗,同时也减少了电力需求和因发电产生的污染和副产品,与绿色建筑的宗旨相吻合。自然光线可以较恒定地满足人的视觉要求,是现代建筑对幕墙采光性能的要求,也是绿色建筑节能的途径之一。

  2幕墙与自然通风

  室内空气品质是很多复杂因素相互影响的结果,而通风可以为用户提供足够的新鲜空气、消除微生物污染源,是提高室内空气品质的重要途径。根据通风使用的技术不同,可以分为机械(辅助)通风和自然通风。作为外围护体系,幕墙在机械(辅助)通风设计中应考虑新风口的大小必须满足新风量的要求;必须设在远离污染源的地方。自然通风不消耗不可再生能源,是当今绿色建筑普遍采用的技术措施。

  3幕墙与建筑节能

  影响幕墙节能设计的重要因素是气候,要针对干热、湿热、温暖或寒冷等不同的气候条件采用不同的设计策略及技术措施。通常的方法是选用合适的材料和合理的构造措施,来提高幕墙的节能效率;更积极的是对风、太阳能等建筑的自然环境能源加以收集利用,来节约不可再生能源的消耗。

  4幕墙与光污染

  所谓幕墙的光污染是指由于玻璃的反光性能,幕墙将阳光和热量以及夜晚的灯光反射到周围建筑物或者马路上,导致这些建筑物夏季局部温度升高,或夜晚窗口过亮,影响人们正常的居住生活,或对路上的行人和司机产生视觉干扰。这一问题曾使人们对玻璃幕墙非常反感,这也有悖于绿色幕墙的理念,与倡导的绿色建筑大相径庭。随着幕墙材料和构造技术不断发展,我们可以从以下几方面人手,解决玻璃幕墙反光所带来的光污染。

  常见的几种绿色幕墙

  绿色节能幕墙,就是具有无污染(或者污染很低)、并其有环保和节约能源功能的幕墙。这是幕墙今后发展的必然趋势,目前应用、研究比较多的绿色节能幕墙有三类:光电幕墙、双层动态节能幕墙以及生态幕墙。

  1光电幕墙

  光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙,它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,其关健的技术是太阳能光电池技术。光电池几乎不需要维护、寿命长、光电转化过程不产生污染,是一种高度可持续的技术。光电板是一种膜片型光电池,看起来象着色玻璃一样。它们利用一部分入射阳光产生电能,同时可以允许一部分阳光透过,提供照明。光电板产生直流电,比较容易储存在电池中,再利用变电器装置将直流电转换成可供建筑设备使用的交流电。光电板主要被设计成倾斜屋顶,兼做屋顶遮阳,这样可以有效的收集利用太阳能。还可将光电板作为采光部位的遮阳装置,也同时起到遮阳和收集太阳能的作用。

  光电幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术,是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术,把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光,转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中,不占用专门的土地,而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料,无需重复投资。

  2双层动态节能幕墙

  双层动态节能幕墙,是由双层结构组合而成的幕墙,它由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗,在外层幕墙的遮挡下,室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启,外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制,内外层之间的热通道,可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。因此,双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙,按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。

  双层动态幕墙在幕墙内配有电动平开内倒窗、平行外开窗、电动遮阳百叶以及电动通风口;顶部采光顶为钢结构形式,采光顶分为两层布置,上层为电动遮阳百叶,下层为带有电动滑窗的隐框玻瑞幕墙;采光幕墙占整个幕墙面积的比例较大,易于获取充足的光线。它具有的技术性能包括:

  a)运用热压原理和烟囱效应,让新鲜的空气进人室内,把室内污浊的空气排到室外,并且能够有效防止灰尘进入室内.具有绿色的环保功效;

  b)它对冬天的冷处理和夏天的热处理非常合理,其有卓越的冬季保温和夏季隔热功能,因此具有典型的动态节能性;

  C)合理的采光功能,可根据使用者的需要,调整光线的变化,改变室内环境;

  d)卓越的隔声降噪功能,为使用者创造宁静的工作生活环境;

  e)技术含量高,构造特殊,具有良好的视觉美感。

  3生态幕墙

  生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑,是指根据建筑物的使用功能或使用要求,能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑。根据使用功能或使用要求,能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙,生态幕墙是生态建筑的一种,它以可持续发展为战略,以使用的高新技术为先导,以生物气候缓冲层为宜点,节约资源,减少污染,是健康舒适的生态建筑外围护结构。

  生态幕墙可以在建筑与周围生态环境之间,建立一个缓冲区城,既可以在一定程度上防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造超出常规建筑学和建筑工程学的范畴,是一个系统工程,需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理,了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识,需要多学科的协调,各专业的通力合作。





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