幕墙外遮阳与建筑节能环保——深圳会展中心屋面采光天窗遮阳百叶节能环保技术分析.pdf

　　幕墙外遮阳与建筑节能环保——深圳会展中心屋面采光天窗遮阳百叶节能环保技术分析.pdf

　　维普资讯 提 要：建筑节能是国家能源节约的重点。现有大多数建筑幕墙都是耗能大户，室内舒适性差。本文介绍深圳会展 中心屋面采光天窗遮阳百叶——世界最大铝舍金遮 阳百叶，有效阻挡太阳热辐射，降低建筑物空调能耗 ，减少对 燃煤的消耗 。达到节能环保的 目的。通过数据分析 ，说明建筑幕墙增加外遮 阳的经济性和对节能环保的重要性 。 关键词 ：建筑幕墙外遮 阳；太阳热辐射；节能环保 中图分类号：TU831文献标识码 ：B文章编号：1003—8965~008)03—0028—04 当今世界，能源紧张，加剧 了国与国之间的紧 执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能 张局势 ，能源是国家经济 的生命线，提高能源使用 新技术、新工艺、新设备 、新产品，提高保温隔热性 效率是可持续发展能源政策的基石。未来 20年中 能和建筑物用能系统效率，利用光、温度等气候资 国将实行 节“能优先 ，结构优化 ，环境友好 ”的可持 源和可再生能源 ，在保证建筑物室内热环境质量 的 续能源发展战略，能源节约 已经提升到了基本国策 前提下，减少供热采暖、空调制冷、照明、热水供应 的高度。我国建筑能耗 由于长期快速增长 的趋势和 的能耗。 增量在能源需求增长中占主导地位 ，确定 了其在中 随着我国经济的不断发展，城市化建设 的不断 国能源战略中的核心地位。现在建筑能耗约占总能 推进 ，玻璃幕墙的运用越来越多．特别是在公共建 耗的30％左右，由于能源危机不断加深，建筑节能 筑上大量的采用，建筑能耗 巨大。有数据表明，全国 的紧迫性 日益明显。 公共建筑面积大约为45亿平方米，其中采用中央 建筑节能，是指在建筑物的新建 、改建、扩建、 空调的公共建筑(展览馆，商场，办公楼，宾馆)为5～6 既有建筑节能改造，建筑物用能系统运行过程中， 亿平方米，而 占既有建筑面积 11％的公共建筑单 维普资讯 节 爱 睬 位面积能耗大约是普通居住建筑 10倍左右 ，堪称 同时举办 2个 2千个 国际标准展位 的大 、中型展 耗能大户。公共建筑 门窗面积 占建筑面积比例超过 览 ：并设有容纳 2500人会议的多功能厅、600座中 20％，公共建筑 的幕墙 的窗墙比一般大干 50％，而 型会议厅、400座中型会议厅各 1问，可组合式小 透过 门窗和透 明幕墙 的能耗约 占整个建筑能耗 的 型会议室、贵宾室40间(平均每问容纳40人)。建 50％。建筑节能改造的重点是公共建筑 ，由于公共 设规模居世界先进水平。 建筑 的窗墙面积 比较大，因而太阳辐射对建筑能耗 深圳会议展览中心展馆功能以展览会议为主 ， 的影响很大。为了节约能源 ，应对窗 口和透明幕墙 同时兼顾会展展示、演示、表演、宴会等功能。展厅 采取外遮阳措施 ，尤其是南方办公建筑和宾馆更要 为2层 ，少柱、大跨度 、大面积 ，可按展览规模分割 重视遮 阳。 组合 ，并设有举办开幕式的场地。展厅净高一楼 建筑幕墙外遮 阳的作用就是阻挡太阳直射辐 13m、二楼 21m，地面承重一楼 5t／平方米 (可举办 射热能，降低房间得热。辐射热是 以光波的形式传 重型机械设备展)，二楼 1．5t／平方米 (安排轻型产品 播 ，它从热的表面发射出来 ，沿直线方向运动 ，就如 展)。展场 内按展位布置标准 ，综合布线。 光一样 ，在到达冷的固体物表面时即被吸收。大量 深圳市会议展览中心为了增加室内的采光 ，屋 的调查和测试表明，太阳辐射通过窗进入室内的热 面设计了大面积的采光天窗，在采光天窗上全部采 量是造成夏季室内过热的主要原因。日本、美国、欧 用铝合金遮阳百叶，铝合金遮阳百叶为机翼型，共 洲以及香港等 国家和地 区都把提高窗的热工性能 有 叶 片 6356 片 ， 遮 阳 百 叶 截 面 尺 寸 为 和阳光控制作为夏季防热以及建筑节能的重点，窗 1300mmX190mm，长度为 6000mm，是世界上最 外普遍安装有遮阳设施。我国现有的窗户传热系数 大的铝合金遮阳百叶，遮 阳百 叶的横截面分为 3个 普遍偏大 ，空气渗透严重，而且大多数建筑无遮 阳 单元构件 ，中间部分遮阳百 叶起支撑和固定作用， 设施。采用各种各样 型式的外遮 阳是我们提高建筑 两侧翼板为对称结构，起到加宽遮阳百 叶宽度 的目 幕墙节能的既经济又环保的有效措施。 的。 深圳会展 中心场馆 的建设于 2005年 9月全 在遮阳百叶截面结构形式设计 中，综合考虑遮 部完成 ，设计方为德 国GMP国际责任有限公司和 阳百叶的安装 固定形式 ，角度方向和清洗要求等各 中国建筑东北设计研究院深圳分院，共有 10万 5 种因素，确定支撑轴中心位于遮阳百叶截面结构 的 千平方米展览面积及 2万 2千平方米的会议面积 ， 形心(重心)位置 ，使遮 阳百叶稳定性好 ，受力均匀 展馆建筑总高度43m，展厅面积 8万平方米 、展示 合理 ，提高遮阳百叶的整体抗弯和抗扭能力。在铝 厅面积 1万平方米 ，会议 中心面积 1万6千平方 合金遮 阳百 叶东西两侧钢架 空挡部位采用 3mm 米，能承办4千个国际标准展位的超大型展览，或 厚铝单板封 闭，铝合金遮阳百叶的遮阳效果显著。 图 1铝合金遮 阳百叶截面型式 维普资讯 。 节簏环保 图2百叶安装形式 深圳市会议展览 中心屋面采光天窗玻璃采用 百叶遮阳，遮阳百叶为层叠式结构 ，遮阳效果较好。 10(1ow—E)+12A+8+1．52PVB+8(mm)钢化夹胶 玻璃填充 内外温差 比没有遮 阳百叶时降低至少 中空玻璃 ，传热系数 U=I．80 (w／m2k)遮 阳系数 20。( T=20。C)，导致第一项由温差产生的增热下 Sc=0．44。屋面采光天窗面积 S=26664rrf。 降，从而降低空调能耗．。 深圳地 区属于亚热带地 区，年平均 日照时间 假设铝合金遮 阳百叶对屋面采光天窗为全封 t=2636．3小时，全年约有300天具有采集太阳热 闭遮盖，则通过玻璃天窗的辐射增热 Qz有最大幅 能的条件，深圳年平均太阳辐射量为5225MJ／m 。 度的下降，理想情况是铝合金遮阳百叶产生的节能 通过玻璃天窗的总增热 ，可用公式表达为： 效果，等同于玻璃天窗第二项直接太阳辐射增热 Q=Q1+Q2 Q 。在ASHRAE夏季标准条件下，通过采光天窗的 = (T外一T内)(∑ ．UAj)+ ∑T．4A． 总增热 ： ∈广_一传热修正系数 Q=Q1+Q2=(T外一T内)xU+630xSc T ——室外平均计算温度 (K) = 20x1．8+630x0．44=313．2(W ／m ) T内——室内平均计算温度 (K) U——玻璃幕墙传热系数 6— — Stefan-Boltzmann Sc——遮阳系数 常数 8=5．67X10 (W ／m K) 遮阳系数指在相同条件下，太阳辐射能量通过 T广 物体表面的绝对温度(K) 幕墙玻璃 的热量与通过 3mm透 明玻璃 的热量之 其中第一项表示室内外存在温差时的传热和 比，遮阳系数越小 ，阻挡阳光直接辐射的性能越好。 对流，第二项表示直接太阳辐射增热。相对增热越 深圳 日照时间全年以300天计，每天辐射最热时 低 ，表明通过玻璃进入室内的热量越少。 段，上午9：30至下午 4：30，全年为2100小时，则 ： 从公式可以看 出，增热与物体 内外温差成正 Q =313．2x26664x2100=1．754xl0(kwh) 比，与物体表面 的绝对温度4次方成正 比，在南方 假设空调制冷机组制冷系数取 C=2．4，上述通 地区，采光天窗的辐射传热是主要传热方式 ，给屋 过采光天窗进入室 内的的热量 由等量的空调制冷 面采光天窗设置遮阳百叶AIFA体育app首页下载，对节能是最有效的。 量抵消。即Q =CQ 由于深圳会议展览中心屋面天窗采用铝合金 则产生 Q 总制冷量需消耗 电能 Q 电=7．31X 30 维普资讯 节蓬环保 表 1深圳会展中心节约燃煤减少污染物排放情况 【 燃煤 一年节约燃煤 2610吨 100年节约燃煤261，000吨 燃煤排放物 排放量 排放量 SO2 392吨 3920吨 烟尘 229吨 2290吨 CO2 59893吨 598930吨 NOx 19．9吨 1990吨 10(kwh) 根据深圳市商业类、服务类 电价为0．89元／ 参考文献 kwh，则铝合金遮 阳百叶每年可节省 电费 641万 元。深圳会展中心采光天窗遮 阳铝合金百叶建设成 1【】建设部 《建筑节能 “九五”计划和 2010年规戋 本为7800万元左右。则相 当于 12年节省的空调制 1995 冷 电费就可抵消采光天窗铝合金遮 阳百叶的建设 [2】《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005 3[】《民用建筑热工设计规范》GB50176—1993 成本。而深圳会议展AIFA体育官网览中心是一类建筑物，建筑使 [4】《夏热冬暖地 区居住建筑节能设计标准》jGj7 用年限为 100年。 2003 从成本分析可以看出，大型公共建筑采用遮阳 [5】《夏热冬冷地 区居住建筑节能设计标准》JGJ13 节能措施经济效率是非常明显的，另一方面，从环保 2001 节能方面分析，大型公共建筑采用遮阳节能措施对 6【】《建 筑外 遮 阳 (一 )》国家建 筑标 准 设计 图 环境保护的社会重要性。 o6j506——1 有资料显示，我国每年火力发电厂每发一度 电 平均耗煤为357克，相当于一吨煤可发2801度 电。 节约 7．31X10。度 电，相 当于少燃烧 2610．0吨燃 煤 ，减少燃煤燃烧产生的 SO 、烟尘AIFA体育app首页下载、CO 、NO 等 污染物。排放大量 SOz造成 了严重的酸雨危害，烟 尘污染环境，CO 形成温室效应，NO 为有害有毒 气体 (见表 1)。 从以上数据分析可 以看出。通过建筑节能的途 径可 以减少常规能源的使用量，尤其是煤炭 的消耗， 从而减少排放 SO 、烟尘、CO 、NO 等污染物，对 于改善大气环境质量具有直接的作用，可以显著增 强居住和生活空间的舒适性。 在能源危机和环境污染 日益严重的形势下，建 筑幕墙 的热工设计 ，应该追求设计功能的主动性和 积极性，变被动能源浪费为主动节能的设计思想， 为了减少冬季采暖供热的热流 出和夏季空调制冷 的热流入造成 的能源消耗 ，要舍得投入 ，生产更加 节能环保的建筑幕墙。

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