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玻璃幕墙节能环保技术进展

来源:中国幕墙网收集整理  作者:*  日期:2004-12-11
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    引 言
    珍贵的能源是人类社会得以生存和发展的基础,但在经济高度发达的今天,能源危机的阴影一直笼罩着我们。同时,自从上世纪五、六十年代以来,臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题日益突出。人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境是

    III 隔声玻璃
    幕墙、门窗的隔声降噪性能无论对于创造舒适的室内环境还是减少室内噪声对环境的污染来讲都是至关重要的。目前国外已经出现了一种新型PVB材料,使用该种PVB的夹层玻璃的隔声性能提高5~15dB。

    IV 自清洁玻璃
    玻璃幕墙表面,尤其是采光、观景部位的玻璃表面的积灰、水锈甚至是冷凝积水是一件令人头疼的事情,需要经常清洗。该问题的解决目前也有了方法。通过在玻璃内植入电热夹层,使用微弱电流就可以加热表面玻璃,从而防止冷凝现象。玻璃表面可以敷加不粘涂层,防止积灰;或者接触反应涂层,在紫外线作用下可以把有机污物分解。后一种涂层对付油腻的手印等污渍最为有效。

    2.新型幕墙结构--双层幕墙体系
    以节能环保为目的,近年来幕墙行业在开发新型幕墙结构方面进行了很多有益探索,取得了一些成果。这其中双层幕墙技术尤其引人注意。

    双层幕墙的结构形式是多种多样的。最简单的就是建筑物外墙上的挂板式幕墙,主要用来遮雨、遮阳以及防风等。这也称为开放式幕墙系统。复杂的在外界环境与工作生活空间之间形成了一个缓冲区域,为人们提供休憩、娱乐的空间。而我们关注的是双层幕墙体系。这是近年来国内外幕墙市场上出现的一种明显不同于传统幕墙的新型节能幕墙。这种幕墙又称为热通道幕墙、呼吸式幕墙、通风式幕墙等。国外也有称作主动式幕墙(Active Curtainwall)。这种幕墙采用双层幕墙结构体系,外层采用透过率大的单层透明玻璃幕墙,如点式幕墙等,内层一般为中空玻璃幕墙。在两层幕墙中间有一个一定宽度的空气通道,在通道的上下两端有进风和排风设施。通道的高度可以是一个或几个层高,也可以是整个建筑高度。这种幕墙的节能原理在于:冬天时关闭进风和排风口,内外两层幕墙中间的空气由于阳光的照射温度升高,像一个温室。这样等于提高了内侧幕墙的外表面温度,减少了室内热量的散失,从而可以降低建筑物采暖的运行费用。夏天内外两层幕墙之间的空气温度很高,这时打开空气通道上下两端的进排风口,由于热烟囱效应,产生气流,在通道内运动的气流带走通道内的热量,这样可以降低内侧幕墙的外表面温度,减弱了室外热量对室内的影响,从而减少了空调负荷。通过将外侧幕墙设计成封闭式,内侧幕墙设计成开启式,通过通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压,利用室内两则幕墙的压差和开启扇就可以在建筑物内形成气流,进行通风换气。这样,通过对太阳辐射的有效利用,就可以显著的节省能源。有分析资料显示,这种双层玻璃幕墙与传统的单层玻璃幕墙相比,采暖时可以节约能源42%~52%,制冷时可以节约能源38%~60%!

    该种幕墙在一些欧洲和美洲的现代建筑中得到应用。实践表明,这种幕墙的节能效果十分显著。但也存在一些问题值得关注:

    A.由于通道的存在,不同房间之间的声音相互传递不可忽视。尤其在需要保密的时候。

    B.房间内通气量不足的危险。

    C.被污染的空气通过通道在不同房间内传播的危险。

    D.外层幕墙的冷凝水现象。

    E.防火安全隐患。

    3.太阳能的合理利用
    太阳能作为一种随处可见的能源,它的潜在利用价值可以说是无限的。据研究,地球上每平方米的土地上每年获得的太阳光能平均为1000千瓦时。于是,如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源,就成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术(Daylight Redirection System)和光电幕墙技术。

    I 太阳光变向照明技术
    它取代了传统的遮阳机构,利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上,再由天花板反射到工作或者生活区域,为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以"光柱"形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀,消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光,并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布,可以深入到各个边角区域,减少照明费用。如果在建筑物外墙的高侧窗部位采用该项技术,即使在百页、窗帘等遮阳机构关闭的情况下,也可以利用外部的太阳光满足室内的照明需要。这样就可以节省大笔的人工照明费用,也缓解了由人工照明引起的空调负荷。

    光线反射装置的形式也是多种多样的。可以是幕墙夹层中间的"棱镜"状透明百页或者凹面反射百页,也可以是安装在幕墙内侧或者外侧的反射百页。

    II 光电幕墙
    光电幕墙是光伏建筑一体化BIPV)技术在幕墙领域的成功运用。目前太阳能发电技术民用推广已经成为各发达国家竞相优先支持的政府项目,如美国的百万阳光屋顶规划(Million Solar Roofs Implementation Plan)、日本的阳光工程(Sunshine Project)和新阳光计划(New Sunshine Program)等,而我国政府也推出了"中国光明工程项目",在适合地区大力普及太阳能发电技术。
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