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試論綠色環保節能幕墻的動態節能技術
2012年9月5日

    摘要:介紹了綠色環保幕墻的產生和應用的背景.對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態暮墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行論述。
  隨著幕墻在建筑中的不斷應用,人們環保意識的不斷進步,社會對環保和節能的呼聲越來越高,人們對于幕墻的綠色環保和節能也提出了新的要求。目前在各種建筑中,綠色環保幕墻的應用也越來越多,技術也從實踐開始走向成熟。本文對光電幕墻、雙層動態節能幕墻和生態幕墻等綠色環保節能幕墻及其動態節能技術進行介紹和闡述。
  1、 綠色環保節能幕墻的應用背景
  據相關資料顯示,我國目前每年房屋建筑面積約有 10 億平方米,其中的住宅面積約有5 到 6 億平方米,工業面積約有 1 億平方米。我國的建筑能耗占全國總能耗的 40%以上。是相同氣候發達國家的2至3倍,因建筑門窗幕墻部分不節能的耗能占建筑能耗的40一50%。
  據估算,我國每年竣工的幕墻工程的能耗影響巨大,如果不能正確的加以引導與管理,很有可能會出現大規模消耗常規能源,對能源供應、資源利用和環境保護帶來巨大的壓力,從而可能帶來嚴重的能源、環境與資源問題。影響到我國經濟社會的和諧發展。因此,綠色環保節能幕墻的應用具有重要意義。
    目前。我國方大公司在國內已經率先研制成功的太陽能光電幕墻,引起了與會專家的高度關注。而且,該產品已在方大集團科技中心大廈工程中得到首次應用.相信類似的綠色環保節能幕墻工程將會得到越來越廣的應用。
  2 、綠色環保節能幕墻簡述

    綠色環保節能幕墻。就是具有無污染(或者污染很低)、并具有環保和節約能源功能的幕墻。這是幕墻今后發展的必然趨勢。目前應用比較多、研究比較多的有三類:光電幕墻、雙層動態節能幕墻,以及生態幕墻。這三類綠色環保節能幕墻的應用與動態節能技術在后面的論述中詳細介紹。
  3 、光電幕墻及其動態節能技術
  光電幕墻的產生是在二十世紀初期。隨著世界經濟的發展,一些國家出現能源危機。常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強。致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術,并提出了“建筑物產生能源”的概念.推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用,由此光電幕墻開始研發。
  光電幕墻設計時。要考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素。還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能。各項指標必須滿足國家標準規定,使其達到最佳使用效果。此外,還要考慮安裝方向,安裝陽光照射時間長的部位,等等。
  3.1、 光電暮墻
  光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻.它是用光電池、光電板技術,把太陽光轉化為電能,它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量。使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動,從而產生電壓.這稱為光電效應。光電幕墻代表著幕墻技術發展的新方向。
  4 、雙層動態節能幕墻及其動態節能技術
  4.1、 雙層動態節能暮墻
  雙層動態節能幕墻.它是由雙層結構組合而成的幕墻,由外層幕墻、內層幕墻、遮陽幕墻、進風幕墻、出風裝置組成。內層一般都有能夠開啟的門窗。在外層幕墻的遮擋下,室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟.外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制。內外層之間的熱通道?衫锰柲墚a生煙囪效應或溫室效應,從而做到既保證必要的通風、換氣,又能夠節約能源。因此。雙層動態節能幕墻又被稱為熱通道幕墻,按通風原理分為自然通風和強制通風兩種系統。
  4.2、 雙層動態節能幕墻的性能特點
  雙層動態智能節能幕墻。在幕墻內配有電動閃開內倒窗、平行外開窗、電動遮陽百葉以及電動通風 VI;頂部采光頂為鋼結構形式,采光頂分為兩層布置,上層為電動遮陽百葉系。下層為帶有電動滑窗的隱框玻璃幕墻;采光幕墻占到整個幕墻面積的比例較大.易于獲取良好的光線。所以。雙層動態節能幕墻,在動態節能上具有極大的優勢。它具有的技術性能包括:
  1)運用動氣熱壓原理和煙囪效應。讓新鮮的空氣進入室內,把室內污濁的空氣排到室外,并且能夠有效防止灰塵進入室內,具有綠色的環保功效。
  2)它對冬天的“冷處理”和夏天的“熱處理”非常合理,具有卓越的冬季保溫和夏季隔熱功能。因此具有典型的動態節能性。
  3)合理的采光功能,可根據使用者的需要,調整光線的變化,改善室內環境。
  4)卓越的隔聲降噪功能,為使用者創造寧靜地工作生活環境。
  5)技術含量高,構造特殊,具有良好的視覺美感。從上述的幾個特點可以看出,雙層動態節能幕墻具有良好的綠色環保節能性。 
  5 生態幕墻及其動態節能技術
  5.1 、生態幕墻
  生態幕墻,它是隨著建筑生態化的發展而發展的。所謂生態建筑。是指根據建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求,能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻,生態幕墻是生態建筑的一種,是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略,以使用的高新技術為先導,以生物氣候緩沖層為重點,節約資源,減少污染,是健康舒適的生態建筑外圍護結構。
  生態幕墻,可以在建筑與周圍生態環境之間,建立的一個緩沖區域,既可以在一定程度防止各種極端氣候對室內影響,又可以強化各種微觀氣候調節的效果,進而滿足人們種種舒適的要求,并且能夠達到適當節能的目標。生態幕墻建造,超出常規建筑學和建筑工程學的范疇。是一個系統工程,需要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理,了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識,需要多學科的協調,各專業的通力合作。
  生態建筑與生態幕墻在三維空間中,引入了時間,在功能及美學上具有獨特的意義,可以稱其為“四維建筑”,即靜與動,封閉與開放,收斂與張開,空間與時間,使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩,拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術,對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展,有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早,技術成熟得到廣泛的發展,典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約 42 大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。
  5.2 、生態幕墻的節能與性能特點
  生態幕墻是科學技術的綜合體現,生態幕墻具有以下性能特點:
       1)傳統幕墻理念是幕墻與自然生態環境相分離,對自然通風考慮不夠:而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。

      2)傳統幕墻是沒有或很少考慮有效的資源,能源再生利用及對生態環境的影響;而生態是必須考慮節能,資源重復利用,保護生態環境.積極利用太陽能等自然能量。
   3)在設計上生態幕墻是依據環境效益和生態環境指標與功能、性能及成本來設計。

     4)設計目的上。傳統幕墻是以人對幕墻的美學和功能的需求為主要設計目的;而生態幕墻是為人的需求和環境而設計,其最終目的是創造舒適,健康的居住生活環境,提高自然、經濟、社會的綜合效益,滿足可持續發展的要求,真正做到綠色、環保和節能。生態幕墻是綠色環保節能幕墻,新結構,新理念,它須和生態建筑一起設計,生態幕墻是生態建筑的主要組成部分。
  隨著技術的發展、計算機為生態幕墻的實施提供了有力的支持,生態幕墻作為生態建筑的一部分。它的產生和發展是歷史、社會、經濟發展的必然,生態幕墻將會成為綠色環保節能幕墻中的一份子,為我國的環保與節能做出貢獻。 (源自:中國建設資訊網)

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