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前言:建筑外圍護結構的主體就是墻體,它本身的熱能性質直接影響著建筑本身的節能效果。而且,建筑外圍護結構的節能特性是由墻體以及墻體表面的物質和色彩等來決定的,因為墻體表面不同的物質和色彩對于太陽輻射有著不同的反射率,這就直接影響到墻體的溫度以及室內的氣溫。
1.對于普通節能墻體的探討
第一方面是太陽能透射墻,它是在混凝土或磚墻的外側貼上透明的隔熱材料,使室內的熱不向室外散失。第二方面就是塑料顆粒填充墻,這種墻安裝了可以改變墻體熱能特性的裝置。即在雙層玻璃之間裝填塑料顆粒,提高夜間的隔熱性;白天將塑料顆粒吸聚起來,讓太陽輻射熱穿透雙層玻璃。
2.對于墻體裝置化的探討
把通氣格柵和墻體組合起來就是一種雙層墻。冬季寒冷夜間關閉通氣格柵,形成空氣層,防止向室外的二次輻射;白天打開通氣格柵,用太陽光蓄熱。另一方面,夏季的夜間打開通氣格柵,使墻體中的熱向室外空氣中散發;白天關閉通氣格柵,反射太陽光,與此同時,利用空氣層內的空氣對流,向外排熱。
3.對于雙層幕墻系統的探討
玻璃幕墻一直是最為流行的一種外墻形式。在當代中國更是被看成“國際化”時代建筑的必備元素。然而20世紀70年代能源危機后,人們逐漸認識到玻璃幕墻在能源消耗方面的嚴重缺陷,發展了不同的系統來增強玻璃墻的熱性能。其中最常見的處理方法之一是在常用的玻璃窗上再增加若干玻璃層/片,發展出所謂的“雙層/多層幕墻系統”。和傳統的窗戶相比較,雖然根據制造和施工水準的不同雙層幕墻的效果會受到影響,但大體能夠減少20%~25%的能耗。雙層幕墻系統的效能受到下列因素影響:自然通風/機械輔助通風的效率、玻璃種類及排列順序、空氣腔的尺寸和深度、遮陽裝置的位置和面積等。
4.特朗布壁(TROMBE WALLS)
特朗布壁是最近發展起來的一種外墻系統。它利用熱虹吸管/溫差環流原理使用自然的熱空氣或水來進行熱量循環從而降低供暖系統的負擔。特朗布壁吸收了傳統的手法,同時具備了更輕盈的形象和更高的熱效率以及更主動地適應氣候變化的能力。在天氣較冷的時候熱惰性墻體可以利用它自身收集太陽輻射熱量的能力為室內供暖。新鮮空氣從外墻底部進入空氣腔中,被熱惰性材料吸收的太陽輻射熱加熱后進入室內使熱空氣在屋內循環。
5.對于節能墻體技術組合的探討
5.1 TIM立面
TIM立面即“透明保溫隔熱材料立面”,這種立面的發明受到北極熊皮毛構造的啟發,它由垂直于墻面的透明光導管及厚實的墻體組成。光導管可將來自太陽的熱量傳至作為蓄熱體的外墻,同時阻止熱量散失。為加強吸熱效果,有些墻面還使用水循環導管。外墻表面被涂成黑色,加強了吸熱效果。因此這種立面可有效地吸收熱量,很適合寒冷地區的建筑。
5.2 “緩沖空間”的利用
在西歐、北歐和北美國家,常可見到在建筑南立面設置有著大玻璃面的“陽光室”,亦稱“緩沖空間”(buffer space)。一旦“緩沖空間”中的溫度升高,熱量就會被地板和墻面所吸收,然后在室內慢慢釋放。如果“緩沖空間”具有良好的保溫性能,它所獲得的熱量是相當可觀的。如在這里設置可移動的保溫層或通風系統,就可根據需要合理地在室內分配從這里所獲得的熱量。
5.3 強化型保溫隔熱墻體
提高墻體熱容量則意味著使用厚重材料,以提高其保溫隔熱性能,節約能源。要解決這一矛盾,采用雙重或多重墻體是一種比較實際的做法。日本扎幌市“琴懇館”等建筑針對北方寒冷氣候特征采用多重復合墻體,取得了比較好的效果,其墻體構造為:外墻板(石板、空心磚、木板等,30 mm~120 mm)。空氣間層(25 mm~35 mm)。發泡蛭石板(50 mm~100 mm)。蓄熱間層(空心磚等,190 mm)。內墻面(木板、膠合板、內抹灰等,3 mm~30 mm)。
結束語:
以上就是目前所應用的建筑外圍護墻體節能措施,通過對普通節能墻體、墻體裝置化、雙層幕墻系統、特朗布壁(TROMBE WALLS)以及節能墻體技術組合的探討,我們可以發現建筑外圍護墻的節能措施要充分的和現代科技聯合起來,利用科技作為動力來推動建筑外圍護墻節能技術的發展。同時,作為建筑行業的人員來說,我們也要努力學習好建筑外圍護墻節能的理論知識,并且將其應用到實踐當中去。只有這樣,才能做到建筑外圍護墻節能技術的進一步提高,同時縮小與國外先進節能技術的差距,更好地推動我國節能事業的發展,為保護資源與環境做出貢獻。
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