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玻璃幕墻節能環保技術進展

來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2004-12-11
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    引 言
    珍貴的能源是人類社會得以生存和發展的基礎,但在經濟高度發達的今天,能源危機的陰影一直籠罩著我們。同時,自從上世紀五、六十年代以來,臭氧層破壞、溫室效應、酸雨等系列全球性環境問題日益突出。人們已逐步認識到保護我們賴以生存的地球環境是

    III 隔聲玻璃
    幕墻、門窗的隔聲降噪性能無論對于創造舒適的室內環境還是減少室內噪聲對環境的污染來講都是至關重要的。目前國外已經出現了一種新型PVB材料,使用該種PVB的夾層玻璃的隔聲性能提高5~15dB。

    IV 自清潔玻璃
    玻璃幕墻表面,尤其是采光、觀景部位的玻璃表面的積灰、水銹甚至是冷凝積水是一件令人頭疼的事情,需要經常清洗。該問題的解決目前也有了方法。通過在玻璃內植入電熱夾層,使用微弱電流就可以加熱表面玻璃,從而防止冷凝現象。玻璃表面可以敷加不粘涂層,防止積灰;或者接觸反應涂層,在紫外線作用下可以把有機污物分解。后一種涂層對付油膩的手印等污漬最為有效。

    2.新型幕墻結構--雙層幕墻體系
    以節能環保為目的,近年來幕墻行業在開發新型幕墻結構方面進行了很多有益探索,取得了一些成果。這其中雙層幕墻技術尤其引人注意。

    雙層幕墻的結構形式是多種多樣的。最簡單的就是建筑物外墻上的掛板式幕墻,主要用來遮雨、遮陽以及防風等。這也稱為開放式幕墻系統。復雜的在外界環境與工作生活空間之間形成了一個緩沖區域,為人們提供休憩、娛樂的空間。而我們關注的是雙層幕墻體系。這是近年來國內外幕墻市場上出現的一種明顯不同于傳統幕墻的新型節能幕墻。這種幕墻又稱為熱通道幕墻、呼吸式幕墻、通風式幕墻等。國外也有稱作主動式幕墻(Active Curtainwall)。這種幕墻采用雙層幕墻結構體系,外層采用透過率大的單層透明玻璃幕墻,如點式幕墻等,內層一般為中空玻璃幕墻。在兩層幕墻中間有一個一定寬度的空氣通道,在通道的上下兩端有進風和排風設施。通道的高度可以是一個或幾個層高,也可以是整個建筑高度。這種幕墻的節能原理在于:冬天時關閉進風和排風口,內外兩層幕墻中間的空氣由于陽光的照射溫度升高,像一個溫室。這樣等于提高了內側幕墻的外表面溫度,減少了室內熱量的散失,從而可以降低建筑物采暖的運行費用。夏天內外兩層幕墻之間的空氣溫度很高,這時打開空氣通道上下兩端的進排風口,由于熱煙囪效應,產生氣流,在通道內運動的氣流帶走通道內的熱量,這樣可以降低內側幕墻的外表面溫度,減弱了室外熱量對室內的影響,從而減少了空調負荷。通過將外側幕墻設計成封閉式,內側幕墻設計成開啟式,通過通道內上下兩端進排風口的調節在通道內形成負壓,利用室內兩則幕墻的壓差和開啟扇就可以在建筑物內形成氣流,進行通風換氣。這樣,通過對太陽輻射的有效利用,就可以顯著的節省能源。有分析資料顯示,這種雙層玻璃幕墻與傳統的單層玻璃幕墻相比,采暖時可以節約能源42%~52%,制冷時可以節約能源38%~60%!

    該種幕墻在一些歐洲和美洲的現代建筑中得到應用。實踐表明,這種幕墻的節能效果十分顯著。但也存在一些問題值得關注:

    A.由于通道的存在,不同房間之間的聲音相互傳遞不可忽視。尤其在需要保密的時候。

    B.房間內通氣量不足的危險。

    C.被污染的空氣通過通道在不同房間內傳播的危險。

    D.外層幕墻的冷凝水現象。

    E.防火安全隱患。

    3.太陽能的合理利用
    太陽能作為一種隨處可見的能源,它的潛在利用價值可以說是無限的。據研究,地球上每平方米的土地上每年獲得的太陽光能平均為1000千瓦時。于是,如何有效的把太陽能無污染的轉化成可利用的能源,就成為近幾十年來世界范圍內科技工作者努力研究的重要課題。前面所提到的雙層幕墻正是合理利用太陽能的一種嘗試。目前幕墻領域成功利用太陽能的技術是太陽光變向照明技術(Daylight Redirection System)和光電幕墻技術。

    I 太陽光變向照明技術
    它取代了傳統的遮陽機構,利用幕墻上的光線反射裝置把室外的日光反射到室內的天花板上,再由天花板反射到工作或者生活區域,為人們提供照明。這樣的光照條件比傳統的以"光柱"形式進入室內的太陽光更為柔和、均勻,消除了由直接入射的強烈陽光在電腦或者電視屏幕上造成的眩光,并改善了日光在整個房間甚至建筑物的分布,可以深入到各個邊角區域,減少照明費用。如果在建筑物外墻的高側窗部位采用該項技術,即使在百頁、窗簾等遮陽機構關閉的情況下,也可以利用外部的太陽光滿足室內的照明需要。這樣就可以節省大筆的人工照明費用,也緩解了由人工照明引起的空調負荷。

    光線反射裝置的形式也是多種多樣的?梢允悄粔A層中間的"棱鏡"狀透明百頁或者凹面反射百頁,也可以是安裝在幕墻內側或者外側的反射百頁。

    II 光電幕墻
    光電幕墻是光伏建筑一體化BIPV)技術在幕墻領域的成功運用。目前太陽能發電技術民用推廣已經成為各發達國家競相優先支持的政府項目,如美國的百萬陽光屋頂規劃(Million Solar Roofs Implementation Plan)、日本的陽光工程(Sunshine Project)和新陽光計劃(New Sunshine Program)等,而我國政府也推出了"中國光明工程項目",在適合地區大力普及太陽能發電技術。
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