摘要：目前建筑節(jié)能已經(jīng)迫在眉睫，我國將其擺到前所未有的重要位置，本文對綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中智能圍護(hù)、雙層皮玻璃幕墻技術(shù)、遮陽技術(shù)和自然通風(fēng)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能，遮陽技術(shù)，自然通風(fēng)
　　
　　我國目前城鎮(zhèn)建筑消耗的能源為全國商品能源的23%-26%。隨著我們的城市化程度的不斷提高，建筑能耗的比例將繼續(xù)提高。目前普遍認(rèn)為建筑節(jié)能是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式，是緩解能源緊張、解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)不足這對矛盾的最有效措施之一。我國氣候問題的特殊性，大面積的大陸性氣候特點(diǎn)。使我國建筑應(yīng)變節(jié)能顯得尤為重要，而且其潛力非常巨大。
　　一、智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)
　　具有應(yīng)變特點(diǎn)的外圍護(hù)節(jié)能我們也稱之為智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)。智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑構(gòu)件的綜合體，這些構(gòu)件能夠執(zhí)行各自功能，使建筑外圍護(hù)構(gòu)件獨(dú)立或聯(lián)合做出調(diào)整，提前應(yīng)對環(huán)境的變化，以最小的能源消耗維持建筑內(nèi)部的健康、舒適環(huán)境。在這樣的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，通過手動(dòng)或者自動(dòng)調(diào)節(jié)使得外圍護(hù)構(gòu)件的環(huán)境適應(yīng)性得到加強(qiáng)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的能量流動(dòng)(雙向的)得到自主的控制，從而以最低的能耗取得最高效率。智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的核心要求即是能夠應(yīng)對建筑物內(nèi)外環(huán)境的變化，因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身必須具備可變性。這種維護(hù)結(jié)構(gòu)的可變性能，可以是物理結(jié)構(gòu)本身的可調(diào)節(jié)性，如根據(jù)室外的太陽輻射強(qiáng)度和室內(nèi)照度來調(diào)節(jié)的內(nèi)遮陽百葉或者是遮陽簾布。也可以是維護(hù)結(jié)構(gòu)自身物理性能的可變化性，如含有相變材料的墻體、樓板，其自身的蓄熱特性可以隨著環(huán)境溫度的變化而改變。下面將通過介紹如何解決圍護(hù)結(jié)構(gòu)隨環(huán)境變化而產(chǎn)生的三對主要矛盾來論述智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的可變特性。
　　得熱與遮陽——為解決透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季得熱、夏季遮陽的矛盾，可以采用高透過性能、低傳熱系數(shù)玻璃幕墻+活動(dòng)遮陽的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。一方面，低傳熱系數(shù)、高透過性能玻璃幕墻可以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季可以獲得更多的太陽輻射熱量，減少室內(nèi)熱量的散失;另一方面，活動(dòng)的遮陽裝置，包括一些活動(dòng)的內(nèi)置式遮陽、活動(dòng)的外遮陽，可以在夏季或者是太陽輻射較強(qiáng)的過渡季節(jié)有效遮擋太陽輻射，當(dāng)然，外遮陽措施的遮擋效果優(yōu)于內(nèi)置式遮陽措施。采用內(nèi)置式遮陽裝置時(shí)，如雙層皮幕墻夾層的遮陽百葉，為獲得理想的遮陽隔熱效果，則應(yīng)采取措施將釋放到夾層內(nèi)的太陽輻射熱量帶走，如利用夾層通風(fēng)來降低夾層溫度。
　　散熱與保溫——為解決圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同季節(jié)保溫與散熱的矛盾，可以采用一些結(jié)構(gòu)可調(diào)的雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，例如，夾層通風(fēng)可調(diào)的雙層保溫外墻結(jié)構(gòu)，冬季關(guān)閉通風(fēng)夾層的進(jìn)出風(fēng)口，提高外墻的保溫性能，而在夏季或者是需要散熱的過渡季節(jié)則打開夾層的進(jìn)出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)散熱，既可以阻隔通過外墻進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱，又可增加建筑物的散熱性能(過度季時(shí))。還有，一些采用活動(dòng)外遮陽裝置的玻璃幕墻也可以起到同樣作用，例如，在冬季白天，外遮陽打開以獲取太陽輻射熱量，而夜間關(guān)閉的遮陽百葉可以遮擋夜間的天空背景輻射，減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量;在夏季白天，需要遮陽時(shí)，關(guān)閉遮陽百葉，而在夜間則打開遮陽百葉增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱性能。
　　二、雙層皮玻璃幕墻技術(shù)
　　“雙層皮”幕墻也被譽(yù)為“可呼吸的皮膚”。它主要是針對以往玻璃幕墻耗能高、室內(nèi)空氣質(zhì)量差等問題，用雙層體系作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，提供自然通風(fēng)和采光、增加室內(nèi)空間舒適、降低能耗，從而較好地解決了自然采光和節(jié)能之間的矛盾。“雙層皮”幕墻種類繁多，但其實(shí)質(zhì)是在兩層皮之間留有一定寬度的空氣間層，此空氣間層的存在，因而“雙層皮”幕墻能提供一個(gè)保護(hù)空間以安置遮陽設(shè)施(如活動(dòng)式百葉、固定式百葉或者其他陽光控制構(gòu)件)。通過調(diào)整間層設(shè)置的遮陽百葉和利用外層幕墻上下部分的開口的輔助自然通風(fēng)，可以獲得可比普通建筑使用的內(nèi)置百葉更好的遮陽效果，同時(shí)可以提供良好的隔聲性能和室內(nèi)通風(fēng)效果，因而也被稱為智能圍護(hù)結(jié)構(gòu)。雙層皮玻璃幕墻可以根據(jù)夾層空腔的大小、通風(fēng)口的位置、玻璃組合及遮陽材料等不同分為多種不同類型，以下將介紹按照構(gòu)造關(guān)系進(jìn)行劃分的四種基本雙層皮玻璃幕墻類型。
　　1、“外掛式”雙層皮玻璃幕墻
　　這是雙層皮幕墻中最簡單的一種構(gòu)造方式，建筑真正的外墻位于“外皮”之內(nèi)300-2000mm處，其間距視建筑的平面形式、兩層“皮”的構(gòu)造連接方式及建筑外墻而定。雙層皮之間的空間既不做水平分隔，也不做豎向分隔。測試結(jié)果表明，這種幕墻系統(tǒng)對隔絕噪聲具有明顯的效果并無明顯作用。這種幕墻往往用于城市嘈雜環(huán)境中，以隔絕噪聲為主要目的。但是，由于雙層皮夾層空腔中沒有任何分隔，建筑物相鄰房間的聲音可能通過空腔相互傳播。
　　2、“箱式”雙層皮玻璃幕墻
　　箱式雙層皮幕墻主要由一個(gè)帶有內(nèi)開窗扇的框架組成，由單層玻璃組成的外層幕墻上下部位均設(shè)置有開口，室外的空氣可以通過開口進(jìn)入雙層玻璃幕墻的夾層空腔，空腔內(nèi)的空氣也可以從開口處排出，通過外曾幕墻的開口和內(nèi)層幕墻的內(nèi)開窗，就可實(shí)現(xiàn)雙層皮空腔與室內(nèi)外之間的自然通風(fēng)了。
　　雙層皮夾層的空腔將沿著結(jié)構(gòu)柱或者是房間進(jìn)行水平分隔，而垂直方向則每樓層或者沿窗戶高度進(jìn)行分隔，這些分隔將建筑外立面劃分為許多獨(dú)立的單元，因而也被稱之為“單元式”雙層皮幕墻，這些單元的劃分將有助于避免聲音和氣味在單元之間或者是房子之間串行。因此該種幕墻通常將用在對隔聲具有較高要求，或者對房間私密性要求很高的建筑中。
　　3、“井—箱式”雙層皮玻璃幕墻
　　井—箱式雙層皮幕墻是由箱式雙層結(jié)構(gòu)演變而來的。與箱式雙層皮幕墻不同的是:井—箱式雙層皮幕墻在豎向有規(guī)律地設(shè)置了貫通層。這樣，在玻璃空腔之間便形成縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀通道。夾層空腔內(nèi)的空氣被吸收了太陽輻射的玻璃表面加熱后升溫，同時(shí)由于豎向的井相對較高，會(huì)導(dǎo)致很強(qiáng)的“煙囪效應(yīng)”，這種效應(yīng)加速了雙層皮空腔內(nèi)空氣的豎向流動(dòng)。由于該種結(jié)構(gòu)的排風(fēng)口布置在建筑物的上部，與立面上進(jìn)風(fēng)口有較遠(yuǎn)距離，故可以杜絕空氣的“短路”可能，在冬天則可以關(guān)閉或減少進(jìn)風(fēng)口，減緩“井”內(nèi)空氣流動(dòng)，以形成適宜的溫度緩沖區(qū)。井—箱式結(jié)構(gòu)獲得很強(qiáng)的“煙囪效應(yīng)”僅需要較少的立面開口面積，這也使得該幕墻結(jié)構(gòu)可以有效地減少室外噪聲進(jìn)入室內(nèi)。

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