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【摘 要】 人类文明的发展始终伴随着碳的排放,而今人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增,会导致全球温室效应的增加,使得气候变暖,从而对人类的生存和发展产生严重威胁。在人类的日常活动碳排放中,建筑耗能排碳量几乎占到了50%,这一比例远远高于运输和工业领域。本文将对降低建筑碳排放的方式之一“幕墙遮阳系统”进行简单的介绍。
【关键词】 幕墙;节能;低碳;遮阳
一、低碳建筑
1、低碳建筑指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。根据统计数据显示,中国每建成1平方米的房屋,约释放出0.8吨碳。同时,在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中,尤其是空调和通风系统的耗能而产生的碳排放量特别巨大。针对于降低建筑幕墙碳排放的措施方面,有如下几点可以作为减排的有效措施:
(1)提高幕墙整体保温、隔热的性能、合理的使用新型材料
(2)提高幕墙的气密性能、提高幕墙气密等级
(3)根据幕墙所在地区,采用合理遮阳装置,包括遮阳帘、遮阳板、遮阳百叶等等
(4)提高材料利用率,优化材料的截面力学性能,从而减少平米用量;
(5)优化运用可回收利用,并且回收过程碳排放量少的材料
(6)将可再生能源的利用(如采用光电,光热,风力发电等能够产生能源的构造,以及绿色植物等)与幕墙相结合物。
在中国,低碳建筑的思想也越来越受到重视,并已写进国家的发展规划中。事实上,早在2007年我国提出的能源发展“十一五”规划中,明确提出到2010年,将使单位GDP能耗比2006年降低20%的目标,而今,低碳建筑在我国已经成为建筑设计中必须遵循的一个重要原则,当然中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准,同时,也应配备相应的政策支持。
二、建筑幕墙
1、建筑幕墙是由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定的位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。从材料角度划分:可分为石材幕墙、玻璃幕墙、铝板幕墙、陶土板幕墙、光电幕墙等等。按受力形式划分:也可分为,框架式幕墙、单元式幕墙、点式幕墙、全玻幕墙等等。
2、建筑幕墙的功能有:
(1)密封功能,主要体现在水密性能和气密性能两个方面。为建筑物提供遮风挡雨的作用,使得室内环境不受外部天气影响。
(2)隔声降噪功能,幕墙的隔声与降噪是两个不同的概念。都是为人类提供更加安静的生活和工作的环境。
(3)采光、遮阳功能。根据不同地区,不同时间的需求,为建筑物提供采光和遮阳,从而减少室内空调和灯光的使用,更加节能。
(4)幕墙可以作为视频的屏幕。视频幕墙时集光电子技术、微电子技术、计算机技术、视频技术和建筑幕墙为一体的高科技产品。LED视频幕墙是目前视频幕墙中应用最广泛的产品。
(5)智能化控制,达到节能、消防安全的目的。
包括智能温湿控制、智能光控、智能防风雨、智能排烟、自融冰雪电加热
(6)建筑幕墙可以作为新能源利用的载体。
目前有光伏发电幕墙、光热转换幕墙、风力发电幕墙。
(7)有些幕墻能起到环保的作用。
幕墙上加装通风器可以对空气进行清洁和过滤;也可以通过幕墙想室内输送新鲜空气,从而提高室内空气环境的舒适度。
三、幕墙外遮阳系统
1、定义,外遮阳系统是安装在建筑透明围护外的遮挡阳光的装置,包括遮阳帘、遮阳板、遮阳百叶等等。以往建筑想要得要一些减少透光的效果,是采用高反射、低透射率的镀膜玻璃,从而减少进入室内的太阳能热量;但实际应用中,此类建筑一般具有较大的光反射污染。在此不推荐使用。
2、热量传递的方式包括:热传导、热对流和热辐射。而太阳辐射对室内环境影响最大的就是热辐射。建筑幕墙外遮阳系统能够在满足采光需求的前提下,大大降低太阳辐射的作用效果,降低能耗。外维护结构的保温隔热性能受许多因素的影响,其中影响最大的指标就是遮阳系数。一般来说,遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。遮阳系数就是透过有遮阳措施的围护结构和没有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。遮阳系数越小,透过外围护结构的太阳辐射热量越小。而建筑耗能的主要途径就是空调系统,约占总耗能的50%。因此这种通过物理方式阻隔太阳辐射和太阳光线通过建筑外围护进入室内的方式对降低建筑能耗有这比较大的意义;同时也有助于提高居住的热舒适性和光舒适性。类外遮阳系统更加适用于全年光照充足的热带或者亚热带地区。
3、建筑幕墙外遮阳系统按使用材料种类的不同,可分为:彩釉或磨砂玻璃遮阳、铝合金遮阳板、遮阳百叶、遮阳帘、中空百叶、穿孔铝单板遮阳板、高分子PCTC材料等。将以上遮阳材料通过不同的构造形式,将其连接在建筑幕墙的外部。从而构成了幕墙外遮阳形式多样性,其主要体现形式如下:
(1)铝合金竖向百叶或横向百叶(电动或固定)。材料选用6063-T6铝合金材质,叶片形式可以依据业主及建筑师的喜好变化多样。使用者可以依据不同的季节,手动或者自动的调节铝合金百叶的开启角度,从而实现当季节的最佳的采光效果及遮阳需求。铝合金百叶也可以采用固定的形式实现遮阳功能。
(2)竖向玻璃翼遮阳,即在采光部位的两侧,通过构造措施,伸出竖向的玻璃翼,从而遮挡一部分太阳光进入室内。通常情况下玻璃翼宜采用彩釉玻璃。
(3)横、竖向固定装饰线条。横、竖向装饰线条也是遮阳体现的一种形式,经常在建筑的外立面出现,材质一般采用6063-T6铝合金材质或3mm氟碳喷涂铝单板。横、竖向的固定装饰条既能体现建筑整体的变化,起到美观作用,又能起到了很好的遮阳作用。 (4)其他外遮阳形式还包括:高端智能的电动遮阳伞,ETFE遮阳膜(水立方)、PTFE遮阳膜(鸟巢)、可依据阳光强弱智能遮阳,将高科技与遮阳进行了很好的融合。另外采用彩釉玻璃、点状胶片的夹层玻璃作为面材的幕墙构造也可以起到一定的遮阳作用。总之遮阳考虑在建筑幕墙设计中体现形式是多种多样的。(见下图)
四、幕墙外遮阳系统的优点
外遮阳系统具有以下优点:
(1)对空气无污染。外遮阳使用材料多為铝合金材质或玻璃等,都为可回收环保产品。
(2)节约空间。置于室外不占用室内空间,大大节约了室内空间。
(3)降低能耗。采用外遮阳可以与幕墙统一安装,工厂流水生产线,比各家各户窗帘的生产大大降低了材料的损耗。同时合理的遮阳,能够大大的降低室内空调和
(4)美化建筑。使得建筑的外观实现多种造型构造,面板丰富多样。从而使得建筑师可以使用更多的建筑线条。
(5)降低光污染。传统的高反射玻璃能够起到一定的降低可见光透射率的效果,但同时较高的反色率使得建筑幕墙表面的反光极高,甚至类似一面镜子,污染附近光环境,甚至在路口和车辆较多的地方可能由于光线反射造成交通事故。
五、结束语
从1983年北京长城饭店国内第一次使用玻璃幕墙开始,建筑幕墙引入我国至今已经有30多年的历史了,随着我国生产加工技术水平的提高,材料工程的发展,越来越多的新型材料和新工艺已经运用到了建筑幕墙的设计、加工、制作、安装等过程。而伴随着建筑幕墙的发展,建筑外遮阳系统也在当今建筑领域扮演着越来越重要的角色,对于建筑的低碳节能的功效也逐渐被人们所发现和认可,作者通过本文对于建筑外遮阳系统定义,分类,优势等方面的概述,希望更多的人认识并了解建筑外遮阳系统的功效,使这个系统得到更加广泛的应用和推广。
参考文献:
[1]建筑幕墙与构造/黄圻主编-北京:中国建材工业出版社,2008.12
[2]玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003:中国建筑工业出版社,2003.11
[3]建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003:中国建筑工业出版社,2003.11
[4]金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001:中国建筑工业出版社,2001.6
【关键词】 幕墙;节能;低碳;遮阳
一、低碳建筑
1、低碳建筑指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。根据统计数据显示,中国每建成1平方米的房屋,约释放出0.8吨碳。同时,在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中,尤其是空调和通风系统的耗能而产生的碳排放量特别巨大。针对于降低建筑幕墙碳排放的措施方面,有如下几点可以作为减排的有效措施:
(1)提高幕墙整体保温、隔热的性能、合理的使用新型材料
(2)提高幕墙的气密性能、提高幕墙气密等级
(3)根据幕墙所在地区,采用合理遮阳装置,包括遮阳帘、遮阳板、遮阳百叶等等
(4)提高材料利用率,优化材料的截面力学性能,从而减少平米用量;
(5)优化运用可回收利用,并且回收过程碳排放量少的材料
(6)将可再生能源的利用(如采用光电,光热,风力发电等能够产生能源的构造,以及绿色植物等)与幕墙相结合物。
在中国,低碳建筑的思想也越来越受到重视,并已写进国家的发展规划中。事实上,早在2007年我国提出的能源发展“十一五”规划中,明确提出到2010年,将使单位GDP能耗比2006年降低20%的目标,而今,低碳建筑在我国已经成为建筑设计中必须遵循的一个重要原则,当然中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准,同时,也应配备相应的政策支持。
二、建筑幕墙
1、建筑幕墙是由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定的位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构。从材料角度划分:可分为石材幕墙、玻璃幕墙、铝板幕墙、陶土板幕墙、光电幕墙等等。按受力形式划分:也可分为,框架式幕墙、单元式幕墙、点式幕墙、全玻幕墙等等。
2、建筑幕墙的功能有:
(1)密封功能,主要体现在水密性能和气密性能两个方面。为建筑物提供遮风挡雨的作用,使得室内环境不受外部天气影响。
(2)隔声降噪功能,幕墙的隔声与降噪是两个不同的概念。都是为人类提供更加安静的生活和工作的环境。
(3)采光、遮阳功能。根据不同地区,不同时间的需求,为建筑物提供采光和遮阳,从而减少室内空调和灯光的使用,更加节能。
(4)幕墙可以作为视频的屏幕。视频幕墙时集光电子技术、微电子技术、计算机技术、视频技术和建筑幕墙为一体的高科技产品。LED视频幕墙是目前视频幕墙中应用最广泛的产品。
(5)智能化控制,达到节能、消防安全的目的。
包括智能温湿控制、智能光控、智能防风雨、智能排烟、自融冰雪电加热
(6)建筑幕墙可以作为新能源利用的载体。
目前有光伏发电幕墙、光热转换幕墙、风力发电幕墙。
(7)有些幕墻能起到环保的作用。
幕墙上加装通风器可以对空气进行清洁和过滤;也可以通过幕墙想室内输送新鲜空气,从而提高室内空气环境的舒适度。
三、幕墙外遮阳系统
1、定义,外遮阳系统是安装在建筑透明围护外的遮挡阳光的装置,包括遮阳帘、遮阳板、遮阳百叶等等。以往建筑想要得要一些减少透光的效果,是采用高反射、低透射率的镀膜玻璃,从而减少进入室内的太阳能热量;但实际应用中,此类建筑一般具有较大的光反射污染。在此不推荐使用。
2、热量传递的方式包括:热传导、热对流和热辐射。而太阳辐射对室内环境影响最大的就是热辐射。建筑幕墙外遮阳系统能够在满足采光需求的前提下,大大降低太阳辐射的作用效果,降低能耗。外维护结构的保温隔热性能受许多因素的影响,其中影响最大的指标就是遮阳系数。一般来说,遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。遮阳系数就是透过有遮阳措施的围护结构和没有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。遮阳系数越小,透过外围护结构的太阳辐射热量越小。而建筑耗能的主要途径就是空调系统,约占总耗能的50%。因此这种通过物理方式阻隔太阳辐射和太阳光线通过建筑外围护进入室内的方式对降低建筑能耗有这比较大的意义;同时也有助于提高居住的热舒适性和光舒适性。类外遮阳系统更加适用于全年光照充足的热带或者亚热带地区。
3、建筑幕墙外遮阳系统按使用材料种类的不同,可分为:彩釉或磨砂玻璃遮阳、铝合金遮阳板、遮阳百叶、遮阳帘、中空百叶、穿孔铝单板遮阳板、高分子PCTC材料等。将以上遮阳材料通过不同的构造形式,将其连接在建筑幕墙的外部。从而构成了幕墙外遮阳形式多样性,其主要体现形式如下:
(1)铝合金竖向百叶或横向百叶(电动或固定)。材料选用6063-T6铝合金材质,叶片形式可以依据业主及建筑师的喜好变化多样。使用者可以依据不同的季节,手动或者自动的调节铝合金百叶的开启角度,从而实现当季节的最佳的采光效果及遮阳需求。铝合金百叶也可以采用固定的形式实现遮阳功能。
(2)竖向玻璃翼遮阳,即在采光部位的两侧,通过构造措施,伸出竖向的玻璃翼,从而遮挡一部分太阳光进入室内。通常情况下玻璃翼宜采用彩釉玻璃。
(3)横、竖向固定装饰线条。横、竖向装饰线条也是遮阳体现的一种形式,经常在建筑的外立面出现,材质一般采用6063-T6铝合金材质或3mm氟碳喷涂铝单板。横、竖向的固定装饰条既能体现建筑整体的变化,起到美观作用,又能起到了很好的遮阳作用。 (4)其他外遮阳形式还包括:高端智能的电动遮阳伞,ETFE遮阳膜(水立方)、PTFE遮阳膜(鸟巢)、可依据阳光强弱智能遮阳,将高科技与遮阳进行了很好的融合。另外采用彩釉玻璃、点状胶片的夹层玻璃作为面材的幕墙构造也可以起到一定的遮阳作用。总之遮阳考虑在建筑幕墙设计中体现形式是多种多样的。(见下图)
四、幕墙外遮阳系统的优点
外遮阳系统具有以下优点:
(1)对空气无污染。外遮阳使用材料多為铝合金材质或玻璃等,都为可回收环保产品。
(2)节约空间。置于室外不占用室内空间,大大节约了室内空间。
(3)降低能耗。采用外遮阳可以与幕墙统一安装,工厂流水生产线,比各家各户窗帘的生产大大降低了材料的损耗。同时合理的遮阳,能够大大的降低室内空调和
(4)美化建筑。使得建筑的外观实现多种造型构造,面板丰富多样。从而使得建筑师可以使用更多的建筑线条。
(5)降低光污染。传统的高反射玻璃能够起到一定的降低可见光透射率的效果,但同时较高的反色率使得建筑幕墙表面的反光极高,甚至类似一面镜子,污染附近光环境,甚至在路口和车辆较多的地方可能由于光线反射造成交通事故。
五、结束语
从1983年北京长城饭店国内第一次使用玻璃幕墙开始,建筑幕墙引入我国至今已经有30多年的历史了,随着我国生产加工技术水平的提高,材料工程的发展,越来越多的新型材料和新工艺已经运用到了建筑幕墙的设计、加工、制作、安装等过程。而伴随着建筑幕墙的发展,建筑外遮阳系统也在当今建筑领域扮演着越来越重要的角色,对于建筑的低碳节能的功效也逐渐被人们所发现和认可,作者通过本文对于建筑外遮阳系统定义,分类,优势等方面的概述,希望更多的人认识并了解建筑外遮阳系统的功效,使这个系统得到更加广泛的应用和推广。
参考文献:
[1]建筑幕墙与构造/黄圻主编-北京:中国建材工业出版社,2008.12
[2]玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003:中国建筑工业出版社,2003.11
[3]建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003:中国建筑工业出版社,2003.11
[4]金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001:中国建筑工业出版社,2001.6