21世纪最新建筑节能技术(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上21世纪的建筑节能技术通风式幕墙当节能与环保已成为当今世界的两大主题的时候，绿色产品也应运而生，且越来越受到人们的关注。多种新型的节能环保材料如LOWE、断热型材等受到了广泛的欢迎。随着技术的发展，一种比较新型的，从功能上提高节能、环保效果的通风式诞生并开始得到了较多的应用。通风式由内外两层组成，又称双层、呼吸式、热通道等。(如图1)，与传统相比，它的最大特点是由内外两层之间形成一个通风换气层，由于此换气层中空气的流通或循环的作用，使内层的温度接近室内温度，减小温差因而它比传统的采暖时节约能源42一52；制冷时节约能源38一60。另外由于双层的使用，整个的隔音效果得到

2、了很大的提高。通风式的分类：通风式根据通风层的结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。1、封闭式内循环体系通风式：封闭式内循环体系通风式，(如图2)，一般在冬季较为寒冷的地区使用，其外层原则上是完全封闭的，一般由断热型材与中空组成外层，其内层一般为单层组成的或可开启窗，以便对外层进行清洗。两层之间的通风换气层一般为100200 mm。通风换气层与部位设置的暖通系统抽风管相连，形成自下而上的强制性空气循环，室内空气通过内层下部的通风口进入换气层，使内侧温度达到或接近室内温度，从而形成优越的温度条件，达到节能效果。在通道内设置可调控的百页窗或垂帘，可有效地调节日照遮阳，为室

3、内创造更加舒适的环境。2、敞开式外循环体系通风式敞开式外循环体系通风式，与“封闭式通风式”相反，其外层是单层与非断热型材组成的，内层是由中空与断热型材组成的。内外两层形成的通风换气层的两端装有进风和排风装置，通道内也可设置百页等遮阳装置。冬季时，关闭通风层两端的进排风口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，有效地提高了内层的温度，减少物的采暖费用。夏季时，打开换气层的进排风口，在阳光的照射下换气层空气温度升高自然上浮，形成自下而上的空气流，由于烟囱效应带走通道内的热量，降低内层表面的温度，减少制冷费用。另外，通过对进排风口的控制以及对内层结构的，达到由通风层向室内输送新鲜空气的

4、目的，从而优化通风质量。可见“敞开式外循环体系通风式”不仅具有“封闭内循环式体系”通风式在遮阳、隔音等方面的优点，在舒适节能方面更为突出，提供了高层超高层自然通风的可能，从而最大限度地满足了使用者生理与心理上的要求。当然，也有些师从其他一些角度来划分种类，比如从构造形式上，将通风式分为：封闭式通风双层、窗箱式双层和外廊式双层，此处不再赘述。通风式是新型的节能：1、节能是世界性大潮流和大趋势，也是中国改革和可持续发展的需要。所谓节能，经历了三个发展阶段：最初仅局限于被动减少能耗；不久改为“在中保持能源”，意思是主动减少能耗；近来，则普遍称作“提高中保持能源利用率”，也就是说，不仅要减少能耗，还要

5、积极地利用自然能，主动提高能利用的效率。就节能的意义上来讲：热通道双层与普通单层相比，有两方面区别，一是双层结构比单层结构降低了的平均传热系数，从而减少了能耗；二是利用太阳能在热通道产生的温室效应和烟囱效应，增添了冬季和夏季节能的效果。2、适宜的室内热环境在发达国家己成为一种基本需要，我国建设全面小康的进程中，这种需要也正在日益迫切。室内热环境是指影响人体冷热感觉的环境，影响因素主要包括室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境(包括、墙壁的内表面)之间辐射换热(简称环境热辐射)。适宜的室内热环境是指室内的空气温度、湿度、气流速度、环境热辐射等因素适宜，使人体易于保持热平衡，从而感到舒

6、适的环境。空气温度、空气湿度和气流速度对人体冷热感觉能够产生影响，容易被人们感知。但环境热辐射对人体冷热感产生的影响，往往不易被人们所知。以冬季采暖为例：人们常常关注室内空气温度，而没有注意到单层或单层保温不足，内表面温度过低，对人体冷热感产生的影响。实践经验告诉我们：室内气温度虽然达到(例如16一18度。)，但有单层或单层窗的房间，因其保温性能不好，致使内表面温度偏低，人们仍感觉寒冷。在夏季：尽管室内温度达到。但有单层或单层窗的房间，因其隔热性能不好，致使内表面温度偏高，人们仍感觉炎热。而热通道双层则能改善室内的热环境：冬季，双层结构及温室效应，使或，内表面温度升高：夏季：双层结构及烟囱效应

7、，使或内表面温度降低，如果是智能型的双层，还可控制室内的湿度和气流速度，既能节能，又能创造出十分适宜的室内热环境。3、双层是既能保温又能隔热的节能。保温通常是指冬季围护结构阻止由室内向室外传热，从而使室内保持适当温度的能力。隔热通常是指夏季围护结构隔离太阳辐射热和室外高温，从而使室内保持适当温度的能力。我国大部分地区冬寒夏热，而夏季我国整个东部地区温度都较高，在我国许多地区冷和热的时间相当长，以北京为例，日平均气温低于10度的冬季，一年平均有158天，而高于22的夏季，一年平均有98天，冬季和夏季的时间加起来，一共长达8个月；因而要求既要有好的保温性能又要有的隔热性能，热通道双层正是这种适合我

8、国气候特点、保温和隔热性能兼优的外围护结构。4、双层能够保证室内有足够的新鲜空气的条件下，有良好的节能效果。人体在呼出的废气中，所含的氧气和二氧化碳与吸进的新鲜空气相比：氧气减少了20%，二氧化碳大约增加了100倍，因此，不断地供应室内新鲜空气，排出室内的污浊空气，是保证人体正常生活和身体健康的基本需要。一般认为供给人体的新鲜空气量，每小时不能低于8.5立方米。我国民用节能采暖居住部分（JGJ2695）规定，住宅换气次数取每小时0.5次，与许多国家的规定一致。在外围护结构中，通风过分，浪费能源，当然不好；密不透气，影响建康，更是不行。双层的内层一般都有能够开启的，在室外环境比较恶劣的情况下，由

9、于有外层的遮挡，双层都能保证内层的开启，外层的进、出风口和内层的开启均能控制，从而做到了既保证必要的通风、换气，又能够节约能源。综上所述：双层既不是忽略舒适性，片面的节能，这也许在人们生活水平处于温饱阶段时是可行的。也不是单纯追求舒适而忽略节能，发达国家在上世纪六十年代曾经实行过。双层是既能保证室内适宜的热环境和舒适度，又能把降低能耗和利用太阳能有机结合的新型的节能。双层的上述优点，使之在国际上众多发达国家得到了很大的发展，而在我国也已开始得到重视，并进入使用阶段。其应用的目的在于夏季可降低室内的高温，冬季可降低热的传导损耗。目前主要应用于高科技的办公，与早期镜面办公楼相反，最大限度争取的透明

10、度，这也是双层的一个发展趋势。由于双层构造特长决定了其既能满足节能、调节光线强度、保证使用功能的要求，又能最大限度利用透明性的特长，使其能够达到一种新的晶莹剔透的高科技形象，因此已经赢得了不少师及业主的青睐。通风式需考虑的问题：1、双层的使用特性：即自然通风和传热系数K值控制技术冬季：在一天当中随着时问的变化，阳光照射不同，双层的有效K值会发生变化，它取决于日照强度。在中午日照强烈时空气层的温度高于外界10度以上，K值一般降低一半左右。即使阳光微弱时，也比外界气温要高，但K值变动幅度不大。为了达到节能效果，出风口必须关闭。夏季：进、出风口全部打开，合理调节遮阳设施，将大部分在空气层的热量随气流

11、排出室外。自然通风方式双层在夏季夜晚，内部开启扇可打开，若是内部气温高于外界，在热压作用下热量会逐渐散发出去，从而降低室内气温、改善空气质量。一般不安装空调的中小型均应采取这种方式，外层还可防盗、减少气候的影响。2、空气层(缓冲层)宽度值的确定：影响空气层宽度大小的因素比较多，一般自然通风方式双层，它的空气层宽度值比较大，机械通风双层空气层可以取较小的宽度。由于空气存在粘滞效应，要消除紊流状态，空气层必须保证一定的宽度，使空气层中大部分气流为层流状态，提高自然换气效果及降低K值。国外的工程实例中最宽达到1500mm，最小在60mm左右。有些结构形式双层，空气层宽度过大会提高成本，在满足层流状态

12、下应尽可能取小值。因此空气层宽度必须综合考虑结构形式、通风方式、空气流速、保温隔声性能情况下，理论计算与试验数据相结合的基础上来确定。3、双层的结露问题：结露是自然界普遍存在的现象，寒冷或潮湿的地区更易产生结露。结露的直接原因由于温度达到露点温度，实际上有温差不一定结露，在使用过程中也经常出现结露现象，提高表面温度，调节室内相对湿度是解决结露根本方法。从原理上看，双层是有利于控制结露产生的。自然通风与机械通风方式双层防止、控制结露的原理并不相同。自然通风方式双层结构上外层采用单，内层中空。从理论上讲内层密封性一定要好于外层，这对防止结露产生是才是有利的。因为空气缓冲层同室外连通，降低了空气层的

13、绝对湿度，使中间不易结露。而内层根据情况可采取断热结构消除热桥存在，形成了较大的温度梯度，如果在使用过程中采用适当的通风换气次数调节室内相对湿度，基本上可以防止室内、型材表面结露产生或虽产生局部结露而无害。机械通风方式双层结构上一般外层采用中空，内层单，防止结露产生主要方法是提高外层的内表面温度以及控制由通风系统所提供新风的相对湿度。外层也可采用断热式结构消除热桥防止局部结露。有时在空气层中放置温度、湿度传感器，由楼宇自动控制系统进行精细调控，可基本消除结露。4、空气缓冲层的空气流速：这是一个涉及热学、流体力学的问题。空气流速对于双层的平均传热系数K(Wm2K)、通风换气的效果都有很大的影响。

14、机械通风方式双层的空气流速是由物的通风系统、自动控制系统来统一协调共同控制的，空气流速比较容易控制。自然通风方式双层空气流速问题相当复杂。一般情况下空气的流动是由热压、风压共同作用产生的，热压作用通常为主导因素。结构的多样化，空气通道的高度，物当地的周围环境、气候、不同的季节等因素对空气流速均有影响。因此必须综合考虑各种因素，才能达到要求，实现充分发挥双层使用功能。国外节能实例双层通风90年代在欧洲开始应用，并逐渐推广，技术也已经趋于成熟，以下简要介绍几个实例：一、德国杜塞尔多夫市维多利亚保险总部大楼：该及其运营在2000年被德国权威机构授予德国生态环保一等奖，这栋大厦所采用的系统不是欧洲最尖

15、端的科技，但它是一整套相当成熟可靠的技术系统。1、构造：外层是1700mm2900mm，厚10mm的单层钢化，内侧是可斜开和平开的大小为800mm2300mm窗扇。的导热系数U=1.1，两层之间约有30mm空气缓冲层。进风装置设在固定外侧的竖框之内，每一竖框内侧左右各设22个直径60mm的圆形进风口，相当于每一窗单元有0.12m2 的进风面积，进风口内侧有特殊合成材料制成的防鸟网，出风口设在位于楼顶高度的水平方向百叶之中，高度450mm铝合金百叶倾斜角为37度，可以有效地防止雨水进入内侧。在中间两层的空气缓冲层内，设有电动铝合金遮阳百叶，以调控阳光的进入量。塔楼外立面是由约1800mm3500

16、mm大小、在工厂加工完毕的单元式双层构件组成，在工地上整体吊装，因而能保证精度和简短的安装工期。每一单元构成相对独立的通风系统，垂直方向在楼板高度上完全封闭，单元与单元水平相接处为构造变形缝，相互之间形成6度夹角。通过这夹角使窗框和都是平面的双层单元，能够围合成圆形的体量。由于大楼接近杜塞尔多夫机场，从机场安全考虑，要求降低大楼对雷达波的反射作用。因此在大楼面向机场方向上采用了加纤细钢丝的20mm厚胶合。2、双层的由于这种双层没有现成的资料，在过程中为确定双层的基本构造，如通风形式、进风口大小、开窗形式、遮阳中间空气层宽度等技术数据，首先做出1：7的模型，委托亚琛大学专家进行了大量的实验。在此

17、基础上完成了。在项目招投标确定了实施以后，由再做出1：1单元实物模型，并对其进行通风、热功、声学等详细测试。测试结果表明1： 1实物模型的指标全部达到并部分超过原指标。具体测试结果如下：隔声：双层单元之间49dB(表1)保温:双层的保温系统Uw=1.25W/m2k隔热:总能量穿透率g=44放下遮阳板倾斜角度，在45度情况下，g=14放下遮阳板倾斜角度，在30度情况下，g=8。自然通风换气可达到每小时2.5到3.O倍，全年有70的时间可以完全放弃采暖和空调机械通风。3、双层与大楼整体能源系统的配合:大楼能源系统采用了大楼自己的分组式高效燃气锅炉，能源使用率达89，如果使用杜塞尔多夫市的远程热力和

18、中心发电站的能源，由于沿途损失等因素，能源使用率只有76。为了满足恶劣天气下窗户不能开启时的通风要求，大楼设有辅助空调系统。空调送风口设在办公室内侧墙面立柜踢脚处，回风口在立柜顶端楼板下，为2.5倍的换气量。送入的新鲜空气略低于室内温度。呼出的浑浊气体温度较高，上升到顶部，被排出室外，避免了新鲜气体与浑浊气体的交叉。双层与空调采暖制冷系统的配台，使得该全年70的工作时间完全放弃空调，只在不到30的时间里(炎热、飓风等)需要送风和供暖制冷。由于房间的位置朝向不同、室内人员对温度的敏感性不同等原因，会出现在采暖或制冷的时期里，部分房间里工作人员仍愿意开窗通气的情况。为了避免浪费能源，所有内侧上的可

19、开启扇都安装有电磁感应装置，如果某一办公室的窗户打开，该区域的制冷、制热系统就自动关闭。由于每间办公室的供暖供冷电量都是单独核算的，因而使用都也有动力，尽量少用空调采暖以节约开支。该为高120米的柱体，精心的圆柱状的外形既能降低风压，减少热能流失和结构损耗，又能优化自然光的射入，的铝合金构件呈三角形连接，使日光的射入达到最佳状况，内走廊的墙面与顶部采用，折射办公室内的阳光以作。它标志着对传统美国式的、室内外完全分离并完全采用人工空调的方式进行变革的一个转折点。埃森RWE高层办公楼采用的双层表皮被认为是可以自由“呼吸”的。在这里的双层表皮中，外层的固定扳采用2m3.6m的模数，以使空气可以沿相应

20、槽流通。间距50cm的两层之间安装了一套遮阳系统，在两层模数中的下层，安装在外立面模数的基线上的条，在右恻打了孔而左侧实心。在上层，这些都反了过来，以保证通风的最小对角线距离，因为它可预防刚被释放出去的气体再返回之中。双层表皮的内层是一层常规的立面。安装了铰链，可以通过手工开关。因此，即使是上部楼层的工作空间也可以享受自然空气而不必担心高空的阵风。同时，上面高过了最高的一层，能为屋顶平台挡风。整个大楼70通过自然的方式进行通风，热能节约在30上。该的试图让使用者可以控制自己的环境，但是，当天气不允许的时候，温度还是由一套能使空气循环的小型空调系统来控制。埃森RWE高层办公楼勾画出了一栋具有可渗

21、透性的，显示了其自身作为一个与自然进行可控制交换的系统。由于其能量利用和协同的高效性，使它从技术和两方面均结合了自然可以提供的东西。通风式的发展智能当通风式在国内刚刚起步的时候，欧美的许多国家已将通风式与电子计算机系统结合在一起，逐步发展成智能系统。采用智能系统的其能耗只相当于传统的30，由此可见智能将是节能环保发展的又新的目标。智能是通风式的延伸，是智能化的基础上将配套技术(暖、热、光、电)的适度控制，在材科、太阳能的有效利用，通过计算机网络进行有效的调节室内空气、温度和光线，从而节省了物使用过程的能源，降低了生产和物使用过程的费用。它包括以下几个部分：通风式、通风系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统、智能化控制系统等。智能的关键在智能控制系统，这种智能化控制系统是一套较为复杂的系统工程，是从功能要求到控制模式，从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统。它涉及到气候温度湿度空气新鲜度照度的测量，取暖、通风空调遮阳等机构运行状态信息采集及控制，电力系统的配置及控制，楼宇计算机控制等多方面因素。结束语随着我国国民经济的快速发展，业的发展也突飞猛进，节能也得到相关部门的高度重视。节涉及内容广泛，工作面广，是一项系统工程。而通风节能的应用，为节能技术的发展翻开了崭新的一页，虽然，这一新技术的应用任重而道远。专心-专注-专业