探索低碳幕墻在公共建筑中的應(yīng)用

1、探索低碳幕墻在公共建筑中的應(yīng)用 探索低碳幕墻在公共建筑中的應(yīng)用 摘要：如今，隨著節(jié)能意識的日益深入, 公共建筑節(jié)能被越來越多的 工程師和設(shè)計者所關(guān)注，在節(jié)能環(huán)保幕墻中低碳幕墻已得到廣泛應(yīng)用，對公共建筑外部維護(hù)起著重要作用。本文首先從低碳幕墻的概念入手，詳細(xì)闡述了低碳幕墻的種類及特點，并結(jié)合工程實踐重點介紹了低碳幕墻在公共建筑中的應(yīng)用，以供工程技術(shù)人員參考。 關(guān)鍵詞：低碳幕墻；節(jié)能環(huán)保 中圖分類號： S210.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 引言 公共建筑由于其特殊的結(jié)構(gòu)形式和使用功能，空調(diào)、采暖、照明、其他用電設(shè)備等能耗巨大。在公共建筑(特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公室等)的全年能耗

2、中，大約50%60% 消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)，20%30%用于照明。而在空調(diào)采暖這局部能耗中，大約20%50%是由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。在現(xiàn)代化公共建筑中，外維護(hù)結(jié)構(gòu)大面積采用建筑幕墻已成為趨勢，低碳幕墻作為一類節(jié)能環(huán)保幕墻，已經(jīng)成為公共建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)。 1、低碳幕墻的概念 “低碳幕墻(Low-carbon CurtainWall)是低碳技術(shù)應(yīng)用于建筑幕墻的新詞匯，目前尚無統(tǒng)一的定義。本文在借鑒低碳建筑、節(jié)能環(huán)保幕墻等概念的根底上，依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)得出：低碳幕墻是指從建筑外圍護(hù)墻的前期籌劃、設(shè)計、材料采購、生產(chǎn)制造、安裝施工、使用以及撤除報廢的全生命周期過程中，應(yīng)用低碳和現(xiàn)代節(jié)能

3、技術(shù)，使用低碳材料，最大限度地減少能源消耗和碳排放并能提高能效、保護(hù)環(huán)境、減少污染的一類建筑幕墻。 2、低碳幕墻的種類及特點 2.1 隔熱幕墻 隔熱幕墻是指將斷熱鋁合金型材、節(jié)能玻璃以及性能良好的密封材料有機地結(jié)合起來，到達(dá)最正確的節(jié)能效果的一種建筑幕墻。鋁合金型材內(nèi)外側(cè)通過采用聚酰胺尼龍66 的斷熱條進(jìn)行連接，形成斷熱鋁合金型材，從而有效解決了鋁合金型材導(dǎo)熱系數(shù)大的問題。此外，除了采用斷熱鋁合金型材外，節(jié)能玻璃(如Low-E 中空玻璃)的選擇是隔熱幕墻能否到達(dá)節(jié)能效果的關(guān)鍵因素。 2.2 雙層幕墻 雙層幕墻是由內(nèi)外兩層幕墻(門窗)構(gòu)成，內(nèi)層通常采用有框玻璃幕墻或門窗，外層采用有框玻璃幕墻或點

4、支式玻璃幕墻。傳統(tǒng)的單層幕墻只是依靠材料本身來提高幕墻的保溫隔熱性能，而雙層幕墻利用雙層結(jié)構(gòu)中間空氣通道冬天產(chǎn)生的“溫室效應(yīng)和夏天產(chǎn)生的“煙囪效應(yīng)這一自然物理現(xiàn)象，大大提高保溫隔熱性能。同時，由于多層結(jié)構(gòu)的阻尼作用，使得其具有良好的隔聲性能，是一種新型的節(jié)能環(huán)保幕墻。 2.3 光電幕墻 光電幕墻是一種集發(fā)電、隔熱、隔音、維護(hù)及裝飾功能于一體的新型功能性建筑幕墻。它是幕墻技術(shù)和太陽能光電技術(shù)的完美結(jié)合，把建筑的智能化特點發(fā)揮到了極致。光電技術(shù)產(chǎn)生的電能是一種清潔能源，發(fā)電過程中并未消耗不可再生能源，也不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣，無噪音，不污染環(huán)境，最大限度表達(dá)了低碳幕墻環(huán)保、節(jié)能的開展趨勢。 2.

5、4 陶板幕墻 陶板幕墻是以陶土板為面板材料，鋁型材或鋼型材為支承結(jié)構(gòu)的一種新材料建筑幕墻。陶板幕墻具有以下特點：顏色多樣、色澤溫和、不褪色、沒有光污染，是首選的幕墻綠色環(huán)保面板材料；中空結(jié)構(gòu)大大降低了材料的自重，提高了保溫隔熱和隔音降噪性能；具有良好的易潔自潔功能，比天然石材更耐酸堿腐蝕，不易污染；未損壞的陶土板可以被再次利用，已經(jīng)損壞的可以回收作為新陶板生產(chǎn)的材料，實現(xiàn)資源循環(huán)使用；陶板在生產(chǎn)制作過程中，可循環(huán)利用熱能，集中降低能耗，不產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣，對周圍環(huán)境無污染。 2.5 生態(tài)幕墻 生態(tài)幕墻是以“可持續(xù)開展為戰(zhàn)略，以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點，節(jié)約資源，減少污染

6、，是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。生態(tài)幕墻與自然生態(tài)環(huán)境組成統(tǒng)一的有機體，不僅能夠根據(jù)外界及周圍環(huán)境自動改變其性能，以充分利用陽光及降低建筑能耗，而且盡可能少地消耗不可再生資源，最大限度地利用可再生能源，并主動地嘗試?yán)锰柲芗捌渌匀荒茉础Ｔ谑┕ず褪褂眠^程中可拆卸，易回收，廢棄物少，重復(fù)利用資源。 3、低碳幕墻在公共建筑中的應(yīng)用與推廣 在國家十二五規(guī)劃中，節(jié)約能源、低碳經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)是新經(jīng)濟(jì)體制下的核心工作。低碳幕墻是低能耗、低污染、低排放為特征的一類節(jié)能環(huán)保幕墻，在公共建筑中開展低碳幕墻是建筑幕墻今后開展的必然趨勢。 現(xiàn)階段，在以上幾種低碳幕墻中，研發(fā)和應(yīng)用較多是隔熱幕墻。斷熱鋁型材與節(jié)能

7、玻璃的結(jié)合，明顯減少了炎熱夏季室外到室內(nèi)的熱傳遞，也有效降低了寒冷冬季室內(nèi)到室外的熱損耗，從而節(jié)省了空調(diào)和采暖的費用。如淮陰電信、鄭州國際會展中心、中國海洋石油辦公樓、北京CEC 大廈(見圖1)、唐山人民大廈等工程得到廣泛應(yīng)用。 圖1 北京CEC 大廈隔熱幕墻 與單層幕墻相比，雙層幕墻越來越受到開發(fā)商和建筑師的青睞，雖然一次性投資要高于普通幕墻，但從長遠(yuǎn)看它卻更具有經(jīng)濟(jì)和社會效益。雙層幕墻不僅減少了太陽輻射熱的影響，而且節(jié)約了大量的能源，它比單層幕墻采暖節(jié)能40%50%，制冷節(jié)能40%60%，這為雙層幕墻的推廣提供了巨大空間。雙層幕墻既可用于夏熱冬暖的南方地區(qū)，又適用于嚴(yán)寒的北方地區(qū)，其中內(nèi)通

8、風(fēng)雙層幕墻通常在冬季較為寒冷的地區(qū)使用。從我國首個雙層幕墻北京國家會計學(xué)院教學(xué)樓開始，各地陸續(xù)建造了許多典型工程，如北方國際傳媒中心、微軟(中國)研發(fā)集團(tuán)總部、上海煙草集團(tuán)公司科教中心、清華大學(xué)超低能耗示范樓、中青旅大廈、大連萬達(dá)中心、中國人壽廣場、上海中心大廈(見圖2)等。 圖2 上海中心大廈雙層幕墻 現(xiàn)代城市的公共建筑，幾乎大多被玻璃、石材或者鋁塑幕墻所包裹。所以，用太陽能幕墻來替代原來的幕墻，就成為BIPV(光伏建筑一體化)最亮麗的風(fēng)景線。光電幕墻突破了傳統(tǒng)幕墻通過隔熱、斷熱、密封等以減少能量損失來實現(xiàn)節(jié)能的思維定式，通過采用光電技術(shù)，把以前被當(dāng)作有害因素而屏蔽的太陽光轉(zhuǎn)化為能被人們利用

9、的電能，主要適用于太陽能資源比擬豐富的地區(qū)。盡管光電幕墻剛剛起步，但其有著廣闊的開展前景。汕頭金剛光伏公司辦公樓、無錫尚德光伏研發(fā)中心(見圖3)、方大大廈、廣東科學(xué)中心、北京南站、北京凈雅大酒店、長沙中建大廈、廣州電視塔等都是我國光電幕墻探索之路上的一些成功案例。 圖3 無錫尚德光伏研發(fā)中心光電幕墻 在倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的今天，幕墻的面板材料已經(jīng)由以前單一的追求高科技的勢頭轉(zhuǎn)向追求天然古樸、人文氣息、節(jié)能環(huán)保的趨勢，與三大傳統(tǒng)幕墻(玻璃幕墻、石材幕墻、金屬板幕墻)相比，陶板幕墻所特有的優(yōu)勢，符合建筑幕墻人本化開展的潮流。可廣泛應(yīng)用于建筑外墻和內(nèi)飾，特別是行政辦公、商務(wù)辦公、高端地產(chǎn)、舊房改造等工程外

10、用建筑幕墻。典型工程如天津泰達(dá)金融中心(見圖4)、北京南新倉工程、北京新華社綜合樓、南京南站、北京通州區(qū)第三中學(xué)、上海商飛綜合實驗室、武廣高鐵武漢站、遼寧省政府機關(guān)事務(wù)附屬辦公樓、東北電網(wǎng)電力調(diào)度交易中心等。 圖4 天津泰達(dá)金融中心陶板幕墻 生態(tài)幕墻是新結(jié)構(gòu)幕墻，是新理念幕墻。筆者認(rèn)為，國內(nèi)一些學(xué)者把生態(tài)幕墻等同于雙層幕墻，其實這種觀點過于局限，我們可以把生物氣候緩沖層和雙層幕墻相融合，開發(fā)出某一種生態(tài)幕墻，但是并不是所有的生態(tài)幕墻都具有雙層幕墻結(jié)構(gòu)形式。我國生態(tài)幕墻還處于萌芽初期，需要學(xué)習(xí)和借鑒國外先進(jìn)技術(shù)和理念，填補這一領(lǐng)域的空白。上海世博主題館(見圖5)工程是生態(tài)幕墻在我國成功應(yīng)用的典范。 圖5 上海世博主題館生態(tài)幕墻 4 結(jié)語 低碳幕墻作為現(xiàn)代建筑的一種節(jié)能環(huán)保外