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環(huán)保節(jié)能幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析

文檔作者：李天驕		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月29日
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城市建筑┃綠色建筑?節(jié)能┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃BIOCLIMATIC BUILDING?ENERGY SAVING
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環(huán)保節(jié)能幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析
■ 李天驕
[摘 要] 隨著幕墻在建筑活動中的不斷應(yīng)用以及人們環(huán)保
意識的逐漸增強(qiáng)，環(huán)保節(jié)能幕墻已開始成為幕墻建筑的主
流。本文就光電幕墻、雙層動態(tài)節(jié)能幕墻和生態(tài)幕墻三類
主要環(huán)保節(jié)能幕墻結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析。
[關(guān)鍵詞] 綠色幕墻 環(huán)保節(jié)能 動態(tài)節(jié)能
綠色環(huán)保節(jié)能幕墻是指在施工與使用過程中對
環(huán)境污染小，并具有良好的節(jié)能與環(huán)保功能的幕墻
結(jié)構(gòu)形式。建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，帶動了幕墻技術(shù)
與理念的不斷更新，而環(huán)保節(jié)能幕墻的出現(xiàn)，不僅
減少了大量資源與能源消耗，還顯著降低了建筑活
動對環(huán)境的破壞。在實(shí)際幕墻建設(shè)活動中，不斷改
進(jìn)環(huán)保節(jié)能幕墻的技術(shù)，確保高質(zhì)量、低消耗、優(yōu)
環(huán)境的綠色幕墻建筑，還需要我們一起努力，共同
探索創(chuàng)新。
一、 環(huán)保節(jié)能幕墻的應(yīng)用背景與特點(diǎn)
隨著社會的不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的日益強(qiáng)大，
在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的資源浪費(fèi)、環(huán)境破壞等弊端也
逐漸被人們所重視。建筑行業(yè)在大幅提升社會經(jīng)濟(jì)
增長的同時(shí)，也成為了我國能源消耗的主體之一，
而幕墻建造中不節(jié)能的能耗更是占到了建筑總體能
耗的40%～50%。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)綠色建
筑的推行，首要任務(wù)是對幕墻建設(shè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和
創(chuàng)新，同時(shí)不斷研發(fā)新型材料，以推動綠色幕墻的
建設(shè)。同時(shí)，通過幕墻的合理設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對建筑
內(nèi)包括采光、通風(fēng)、保溫、隔熱等效果進(jìn)行適當(dāng)?shù)?
改善，也是減少資源消耗、提升人群舒適度的有效
手段。
環(huán)保節(jié)能幕墻是在原有幕墻建造技術(shù)的基礎(chǔ)
上，以節(jié)能和環(huán)保為核心的一種新型幕墻結(jié)構(gòu)形式。
一方面，通過新型材料的應(yīng)用，在確保幕墻功能的
基礎(chǔ)上，減少不可再生資源的應(yīng)用，降低社會的資
源壓力。同時(shí)，還可借助高科技如太陽能光電池技
術(shù)等，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能以供應(yīng)建筑用電。另一
方面，通過合理的幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如雙層動態(tài)幕墻，
以及幕墻空間設(shè)計(jì)如生態(tài)幕墻等，大幅改善室內(nèi)的
光照、空氣、溫度與濕度等，給居住人群以舒適享
受。環(huán)保節(jié)能幕墻的建造，需要建筑師們綜合材料、
技術(shù)、環(huán)境、需求等多方面因素，合理調(diào)配不同技
術(shù)的各層次應(yīng)用。
二、 光電幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析
光電幕墻，是借助特殊的樹脂將太陽電池粘貼
在兩片玻璃幕墻之間，借助太陽能光電池技術(shù)，可
以通過電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，是利用幕墻產(chǎn)生再
生能源、緩解能源壓力的主要幕墻建造技術(shù)。早在
20 世紀(jì)，眾多國家為了推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量
消耗資源的同時(shí)，還對環(huán)境產(chǎn)生了不可退性的破壞。
在這種發(fā)展趨勢下，環(huán)保、節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展模式
也逐漸成為社會發(fā)展潮流，光電技術(shù)正是在此基礎(chǔ)
上研發(fā)而成的。一方面，隨著資源的不斷消耗，發(fā)
電成本也在逐漸增加，社會的用電壓力逐漸增大。
另一方面，建筑產(chǎn)業(yè)是主體耗能部分，它的改進(jìn)和
轉(zhuǎn)型勢在必行，進(jìn)而產(chǎn)生了“建筑物產(chǎn)生能源”的
概念，光電技術(shù)也逐漸在建筑中得到應(yīng)用。
光電幕墻是一種以節(jié)能為主體的幕墻結(jié)構(gòu)形
式，太陽能光電池技術(shù)是其核心技術(shù)。太陽能光電
池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液
或者半導(dǎo)體材料的電子移動，從而產(chǎn)生電壓，這稱
為光電效應(yīng)。利用光電幕墻發(fā)電，不僅不需要燃料，
還不產(chǎn)生廢氣、廢渣、噪音等污染，緩解了電力資
源的壓力，提高了資源利用率。此外，光電幕墻加
裝光電模板后，可節(jié)省傳統(tǒng)幕墻建筑材料，它的安
全性與美觀性都能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在光電幕墻的實(shí)
際應(yīng)用中，一方面要降低光電幕墻的昂貴造價(jià)，另
一方面要有效提升光電轉(zhuǎn)換效率，增強(qiáng)其實(shí)用性。
只有將這些問題解決好，光電幕墻才能更普遍地應(yīng)
用到現(xiàn)實(shí)生活中，發(fā)揮其環(huán)保節(jié)能之功效。
三、 雙層動態(tài)節(jié)能幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析
雙層動態(tài)節(jié)能幕墻，顧名思義，是由獨(dú)特的雙
層結(jié)構(gòu)組合而成的節(jié)能型幕墻，包括外層幕墻、內(nèi)
層幕墻、遮陽裝置、進(jìn)風(fēng)裝置、出風(fēng)裝置等，通過
特殊的結(jié)構(gòu)形式來達(dá)到通風(fēng)換氣和隔聲隔熱的功
能。一般來說，外層幕墻都是整體固定的，而內(nèi)層
幕墻上存在可開啟的門窗，以使室內(nèi)生活環(huán)境與自
然環(huán)境有機(jī)地融合一體。通常情況下，雙層動態(tài)節(jié)
能幕墻的各部分功能之間是相互聯(lián)系而又獨(dú)立存在
的，在整體建造過程中，我們要對空氣的交換、透
過的光強(qiáng)以及結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行嚴(yán)密的控制。此外，
雙層動態(tài)節(jié)能幕墻又被稱為熱通道幕墻，因利用太
陽能使通道產(chǎn)生煙囪效應(yīng)或溫室效應(yīng)，進(jìn)而在保證
必要的通風(fēng)以及換氣和隔熱外，還能有效地減少能
源的消耗。
雙層動態(tài)節(jié)能幕墻的節(jié)能技術(shù)主要體現(xiàn)在夏天
的“熱處理”和冬天的“冷處理”上。一方面，在
夏季，將幕墻頂部與底部的進(jìn)出風(fēng)裝置打開，利用
陽光熱能加熱中間空氣層的空氣溫度，產(chǎn)生“煙囪
效應(yīng)”以促進(jìn)幕墻內(nèi)外間的空氣流動，進(jìn)而達(dá)到通
風(fēng)換氣和降溫的效果。另一方面，在冬季時(shí)，關(guān)閉
幕墻頂部和底部，使整體成為一個(gè)密閉的空氣層，
經(jīng)陽光加熱后形成隔熱層，不僅能有效阻止室內(nèi)的
熱量外溢，還對室內(nèi)溫度有明顯的加熱作用。同時(shí)，
小百葉等遮陽裝置的適度調(diào)節(jié)，能夠有效改變陽光
透入的強(qiáng)度和角度，從而改善室內(nèi)環(huán)境。此外，智
能化的溫控、通風(fēng)調(diào)節(jié)技術(shù)正逐漸被應(yīng)用到雙層動
態(tài)節(jié)能幕墻中，以達(dá)到智能化的幕墻功能調(diào)節(jié)。
四、 生態(tài)幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)分析
生態(tài)幕墻，是在生態(tài)建筑的基礎(chǔ)上延伸而出的
一種幕墻建筑形式，相比于傳統(tǒng)幕墻建造，生態(tài)幕
墻更注重于幕墻本身與自然生態(tài)環(huán)境的有機(jī)統(tǒng)一。
一般來說，根據(jù)使用功能或使用要求能夠改變生態(tài)
和色彩的建筑幕墻稱為生態(tài)幕墻，它是在建筑物與
周圍生態(tài)環(huán)境之間設(shè)立一個(gè)生態(tài)緩沖帶，一方面避
免室外氣候和溫濕等對室內(nèi)環(huán)境的影響；另一方面
通過生態(tài)幕墻的本身作用，對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行微觀生
態(tài)調(diào)節(jié)。生態(tài)幕墻的建造，是生態(tài)建筑不可或缺的
一部分，需要從整體上進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。同
時(shí)，生態(tài)幕墻的建造超出了建筑學(xué)與建筑工程學(xué)的
范疇，它是建立在包括美學(xué)、生態(tài)學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等多
學(xué)科基礎(chǔ)上而形成的一門多學(xué)科、多專業(yè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一
的幕墻建筑結(jié)構(gòu)體系。
生態(tài)幕墻是綠色環(huán)保節(jié)能幕墻，其最終目的是
為了創(chuàng)造健康、舒適的生活環(huán)境，同時(shí)減少資源與
能源的不必要浪費(fèi)，真正地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
生態(tài)幕墻的設(shè)計(jì)是依據(jù)環(huán)境效益、生態(tài)環(huán)境指標(biāo)、
功能、性能以及成本來綜合考慮的，它不僅注重節(jié)
能與對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，還致力于資源的重復(fù)利用
以及太陽能等可再生能源的使用。生態(tài)幕墻的產(chǎn)生，
拓寬了現(xiàn)代建筑與幕墻的新視野和新技術(shù)，同時(shí)也
顯著推動著生態(tài)建筑這一建筑新理念的蓬勃發(fā)展。
五、 結(jié)語
在幕墻技術(shù)不斷涌現(xiàn)、幕墻結(jié)構(gòu)層出不窮的今
天，其環(huán)保、節(jié)能特性也取得了顯著的效果。綜合
來講，幕墻環(huán)保、節(jié)能特性的提高，主要還是體現(xiàn)
在幕墻對通風(fēng)換氣、改善溫濕、降低能耗以及減少
污染等方面的功能提升。我們要在幕墻建造實(shí)踐中
不斷更新理念、研發(fā)材料以及創(chuàng)新技術(shù)，大幅改善
上述幕墻功能，為人們營造一個(gè)環(huán)保、健康和舒適
的生活環(huán)境。
（作者單位：安徽省合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)城建
設(shè)計(jì)院有限公司 230000）

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