谈玻璃幕墙的建筑节能论文
作者:佚名; 更新时间:2019-01-08

  摘要:随着社会的进步、科学技术的发展,现代建筑的技术含量也在不断提高,合理资源利用、节约能源、绿色环保等正成为建筑业发展的主流,相信,玻璃幕墙的设计、建造和使用一定会越来越合理、完善,智能型玻璃幕墙技术也会以其鲜明的科技色彩装饰人们的美好精彩生活。

  关键词:新型玻璃幕墙;建筑节能;智能化;环保

  一、传统玻璃幕墙的弊端

  随着玻璃幕墙大量的应用和时间的推移,许多在“玻璃大厦”里办公和居住的人们发现,尽管玻璃使建筑物看上去轻盈亮丽、简洁明快,但是玻璃幕墙的许多缺点也日益凸现。

  (一)耗能问题

  自上世纪70年代能源危机后,世界各国越来越重视节能工作。同样,能源问题目前也正困扰着中国的经济建设和发展,建设节约型社会已经成为全社会关注的焦点。据统计,目前北京、上海等大城市的建筑能耗已占全市总能耗的1/4,居于能耗的首位,其中公共建筑能耗又占建筑总能耗的大部分,玻璃幕墙夏季的吸热和冬季的散热,在给建筑物带来美观亮丽的同时也大量的消耗着能源。

  (二)光污染

  光污染危害来源的主要对象仍是城市高层建筑的玻璃幕墙,一幢幢矗立在马路两侧的玻璃幕墙,就像一面面巨大的镜子,其产生的光反射,极易诱发意外交通事故。而如果人们长期受到玻璃幕墙的“白光污染”,人会深感精神压抑,心情烦躁,除视力因长时间遭反射光刺激而下降外,还会诱发某些疾病。在国内和国外,随着玻璃幕墙在各大城市建设中大行其道,各地近年来接到市民对光污染的投诉也直线上升。

  (三)安全隐患

  据有关专家介绍,目前市面上很多用于黏结玻璃幕墙结构胶水会随着时间推移老化,甚至失效。一般而言,厂家对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年。即便按照现行技术规范,玻璃幕墙的设计年限也不超过25年。玻璃幕墙如果年久失修,会产生许多安全隐患,成为“空中定时炸弹”。

  随着2005年7月1日《公共建筑节能设计标准》的实施,玻璃幕墙的耗能、安全隐患等问题使其处于一种尴尬的境界,玻璃幕墙将被叫停甚至遭封杀的消息不绝于耳。

  二、新型玻璃幕墙的诞生与发展

  那么玻璃幕墙的美观与节能是不是“鱼和熊掌不可兼得”呢?事实上,随着科学技术进步,一些隔热性能好、反光系数低的玻璃都相继问世,采用由这些玻璃组成的中空玻璃则比较好地解决了保温隔热的问题,使解决玻璃幕墙耗能的问题成为可能。

  中空玻璃的隔热性能好,是因为其内部的空气层处于一个封闭的空间,气体不产生对流,且空气的导热系数仅是玻璃的1/27。在北方,中空玻璃一般是尽量减少对太阳短波辐射的阻挡,使得更多的太阳辐射进入室内。而在南方,中空玻璃首先是吸收或反射太阳短波辐射,再利用中空玻璃的空气层有效隔绝温差传热和长波辐射,从而使大量的太阳辐射不能进入室内。所以,中空玻璃和有保温隔热功能的单片玻璃配合组成的中空玻璃等,都是有较好节能效果的。

  随着第四代节能新型玻璃幕墙的面世,幕墙的隔热性能、生态环保功能和节省能源消耗等方面都有很大的突破。 这个时代的幕墙特点是采用了高新技术,提高了幕墙的使用功能和舒适度,向绿色环保化、智能生态化方向发展。

  (一)光电幕墙

  光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙,它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入90年代后,随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视,一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划,并提出了“建筑物产生能源”的新概念,由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。

  光电模板简称为PV,是多个太阳能光电池经加固处理,镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中,彼此之间经过其背面的导线相连,从而构成了一个整体的光电模板。这是一种完善的技术,它的优点是可在气候恶劣的情况下照常工作,具备抵御外界环境侵扰的能力,或在臭氧,或在酸雨,或在零下50摄氏度至90摄氏度的环境中,光电模板仍可使用几十年,而且是极为美观的造型材料。

  光电幕墙体现了智能化特点,太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体,也无噪音污染,并可用来发电,由此可见,光电幕墙是一种净能源,与环境有很好的相容性。同时太阳能光电技术集成到幕墙中不仅不占有建筑面积,而且太阳能光电板晶莹优美的外观,具有特殊的装饰效果,更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

  (二)生态幕墙

  生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的,根据使用功能或使用要求,能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙,生态幕墙是生态建筑的一种,是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略,以使用的高新技术为先导,以生物气候缓冲层为重点,节约资源,减少污染,是健康舒适的生态建筑外围护结构。

  生态建筑与生态幕墙在三维空间中,引入了时间概念,在功能及美学上具有独特的意义,可以称其为“四维建筑”,即静与动,封闭与开放,收敛与张开,空间与时间,使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩,拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术,对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展,有着独立的价值和意义。

  由此可见,玻璃幕墙的发展是随着科学的进步,综合技术的开发利用,特别是新技术、新工艺、新材料的发展而

  精华的,所以光电幕墙和生态幕墙都是科学技术的综合体现。

  三、目前新型幕墙材料的应用

  早在二十世纪三十年代就有人提出光电玻璃幕墙的理论并进行了实践,到二十世纪80年代首先在德国得到较为广泛的应用,在1991年慕尼黑最大的建筑行业展览会上,德国旭格公司首先展出了光电幕墙,这是将光能应用于建筑装饰业的开始,自此,光电幕墙这一产品的应用引起了专业人士的关注。目前世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。

  随着节能和环保的需要,我国正在逐渐接受这种光电幕墙。为了满足国内市场需求,已经有多家企业通过与海外企业合资、合作,引进、生产这种光电幕墙产品。在研发具有自主知识产权的光电幕墙产品方面,国内业界紧紧追踪国际先进技术,于2002年开发出具有自主知识产权的光电幕墙产品。

  而生态玻璃幕墙在德国研发和使用较早,技术成熟得到广泛的发展,典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。

  四、未来玻璃幕墙的发展方向

  随着光电幕墙和生态幕墙越来越多的应用到各个高层智能建筑上,智能玻璃幕墙系统的概念已经逐渐深入人心,

  所谓智能建筑(IntelligentBuildingSystem)是一个包括建筑结构、空调、环境监测和智能控制的综合体,将计算机技术、控制技术、通讯技术和图形显示技术应用于建筑物之中,它包含了幕墙结构系统,通风空调系统、阳光调节系统、环境监测系统和计算机控制系统,通过这些系统的协调工作,包括信息采集和反馈、指令传动和控制、运行状态的监控、电力系统的配置,乃至楼宇自动化的应用等多方面因素的结合,由计算机网络系统对建筑物进行管理、调节,从而使建筑“智能化”。

  从以上的分析中可以看出,智能玻璃幕墙是新结构幕墙,新理念幕墙,它是和“环保幕墙”、“生态建筑”等概念联系在一起的,智能玻璃幕墙是智能建筑的重要要组成部分。随着科学技术的发展,光电技术、计算机技术、建筑技术等为智能幕墙的实施提供了强有力的支持,智能幕墙作为智能建筑的一部分,它的产生和发展是历史、社会、经济发展的必然,也是人类进步的象征,但是要想真正达到智能化建筑、绿色建筑、生态建筑,以现有的科技和经济力量,还需要付出更多的努力。

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