绿色建筑和绿色施工绿色建筑技术

绿色建筑和绿色施工绿色建筑和绿色施工绿色建筑技术绿色建筑技术 1 1 定义 定义 从采用技术的层面考虑 绿色建筑技术从采用技术的层面考虑 绿色建筑技术 包涵 包涵 软技术 即采用先进的设计理念和方法 软技术 即采用先进的设计理念和方法 利用设计专用计算机模拟软件对热岛 建利用设计专用计算机模拟软件对热岛 建 筑热工 风场 日照 采光 通风等方面筑热工 风场 日照 采光 通风等方面 进行精细设计 进行精细设计 硬技术 采用高性能的围护结构部件 硬技术 采用高性能的围护结构部件 节能的冷热源系统 高效的暖通空调设备节能的冷热源系统 高效的暖通空调设备 以及利用可再生能源利用技术 例如 太以及利用可再生能源利用技术 例如 太 阳能集热器 沼气 地下蓄能阳能集热器 沼气 地下蓄能 地下风道 地下风道 地下水直接利用地下水直接利用 海水供能 污水废热利 海水供能 污水废热利 用 太阳能光伏板 光导管 风能发电机用 太阳能光伏板 光导管 风能发电机 等 等 绿色绿色 节能建筑应该采用 产出投入比节能建筑应该采用 产出投入比 高的技术 而不是盲目采用昂贵技术 应高的技术 而不是盲目采用昂贵技术 应 重视软技术而不是偏重硬技术 深入 充重视软技术而不是偏重硬技术 深入 充 分的方案论证 精心仔细的设计是保证 分的方案论证 精心仔细的设计是保证 否则再昂贵的设备也无法发挥作用 只是否则再昂贵的设备也无法发挥作用 只是 聋子的耳朵 软技术比硬技术的成本低得聋子的耳朵 软技术比硬技术的成本低得 多 但作用却是决定性的 应因地制宜采多 但作用却是决定性的 应因地制宜采 用适宜技术 而不应该盲目追求新奇 用适宜技术 而不应该盲目追求新奇 先进先进 体现在适宜和高效 不是体现在适宜和高效 不是 高新高新 很多优秀的传统民居就是因地制宜的节能很多优秀的传统民居就是因地制宜的节能 绿色建筑的典型 如土窑洞 徽居 绿色建筑的典型 如土窑洞 徽居 对于关于太阳能利用技术问题 如果对于关于太阳能利用技术问题 如果 需要低品位能源 应该直接利用太阳能 需要低品位能源 应该直接利用太阳能 生活热水 太阳能热水器生活热水 太阳能热水器 平板热水器 真平板热水器 真 空管热水器空管热水器 采暖 直接利用太阳热 保 采暖 直接利用太阳热 保 证日照 太阳房等 证日照 太阳房等 太阳能光伏发电应保 太阳能光伏发电应保 证高品位能源的需要 北京 证高品位能源的需要 北京 10m210m2 最大输最大输 出功率出功率 1 1 2kW2kW 能瞬时带动 能瞬时带动 1 1 5 5 匹空调 匹空调 价格约价格约 6 86 8 万元 建议用途 室内万元 建议用途 室内 如楼梯如楼梯 间 地下车库间 地下车库 照明 路灯 电视机 电冰照明 路灯 电视机 电冰 箱等家用电器 水景与绿地浇灌水泵 不箱等家用电器 水景与绿地浇灌水泵 不 需要蓄电池 是最好的选择 需要蓄电池 是最好的选择 2 2 绿色建筑设计 绿色建筑设计 1 1 改变传统设计流程 改变传统设计流程 事实证明 这种接力棒式的设计流程事实证明 这种接力棒式的设计流程 弊病极大 国外调研表明 建筑能耗特性弊病极大 国外调研表明 建筑能耗特性 的的 30 30 以上决定于建筑设计阶段 剑桥 以上决定于建筑设计阶段 剑桥 构想构想总体设计总体设计细节设计细节设计建筑建筑 1 1 设计方法设计方法 建筑设计与技术的互动过程 相互影建筑设计与技术的互动过程 相互影 响 完美结合 响 完美结合 3 3 新型围护结构介绍 新型围护结构介绍 新型围护结构分为非透光型围护结构新型围护结构分为非透光型围护结构 各种新型结构体系 各种可通风墙体 各种新型结构体系 各种可通风墙体 和透光型围护结构 各种玻璃产品 各种和透光型围护结构 各种玻璃产品 各种 型材 双层皮 各种遮阳形式 型材 双层皮 各种遮阳形式 1 1 新型 新型 CLCL 结构体系结构体系 CLCL 结构体系结构体系 Composite Composite Light weightLight weight 设计理念设计理念 模拟模拟 设计设计 建筑师的主观控制 技术工程师的客观模拟 结果结果 反复深入过程反复深入过程 充分完善设计 复合轻型复合轻型 是一种新型复合墙建筑结构体系 是一种新型复合墙建筑结构体系 同其他结构相比 具有环保 节能同其他结构相比 具有环保 节能 不用黏不用黏 土砖土砖 抗震 自重轻 工业化生产等特点 抗震 自重轻 工业化生产等特点 CLCL 结构体系的材料组成是结构体系的材料组成是 CLCL 网架板做主要网架板做主要 承重构件的骨架承重构件的骨架 偏居中放置 两侧浇筑混偏居中放置 两侧浇筑混 凝土凝土 以高压高强石膏板作为施工浇筑混 以高压高强石膏板作为施工浇筑混 凝土的永久性模板凝土的永久性模板 替代了钢模板和抹灰层替代了钢模板和抹灰层 同时 内隔墙采用高压高强石膏空心砌块同时 内隔墙采用高压高强石膏空心砌块 砌筑而成 砌筑而成 CLCL 建筑结构体系是一种由复合式外墙建筑结构体系是一种由复合式外墙 板 复合式承重墙板 复合式楼板板 复合式承重墙板 复合式楼板 或普通或普通 楼板楼板 轻骨料混凝土内隔板组成的全新结 轻骨料混凝土内隔板组成的全新结 构体系 它是集建筑结构与保温功能为一构体系 它是集建筑结构与保温功能为一 体的新型复合钢筋混凝土剪力墙结构体系 体的新型复合钢筋混凝土剪力墙结构体系 综合技术达到国际先进水平 综合技术达到国际先进水平 CLCL 建筑体系建筑体系 不仅可以达到国家规定的节能不仅可以达到国家规定的节能 65 65 以上技术以上技术 标准要求 还解决了目前普遍采用外墙粘标准要求 还解决了目前普遍采用外墙粘 贴 外挂保温层技术产生的易裂缝 空鼓 贴 外挂保温层技术产生的易裂缝 空鼓 渗漏 脱落等隐患 并集保温 抗震 环渗漏 脱落等隐患 并集保温 抗震 环 保 施工周期短 技术成熟先进 造价低保 施工周期短 技术成熟先进 造价低 等众多优点于一身 适用于城镇各种形式等众多优点于一身 适用于城镇各种形式 的住宅建设 的住宅建设 CLCL 建筑体系推广应用后 可建筑体系推广应用后 可 取代粘土砖制品 是目前替代砖混结构的取代粘土砖制品 是目前替代砖混结构的 最佳体系 最佳体系 在施工中 它具有以下特点在施工中 它具有以下特点 节约土地资源 节约能源节约土地资源 节约能源 CLCL 建筑体系建筑体系 不用黏土砖 按每条生产线提供不用黏土砖 按每条生产线提供 5050 万万 年年 住宅的材料计算 即相当于住宅的材料计算 即相当于 1 21 2 亿块黏土亿块黏土 砖的产量 每年可节约耕地砖的产量 每年可节约耕地 300300 亩 同时亩 同时 CLCL 体系若在全国采用 每年仅烧砖取暖可体系若在全国采用 每年仅烧砖取暖可 节约节约 1 1 亿吨煤 相当于全国煤炭年产量的亿吨煤 相当于全国煤炭年产量的 10 10 保护环境保护环境 节能的同时减少了大气污染 节能的同时减少了大气污染 而且而且 CLCL 建筑体系建成后无辐射 无污染 建筑体系建成后无辐射 无污染 属绿色环保型住宅 另一方面 施工过程属绿色环保型住宅 另一方面 施工过程 可以减少可以减少 50 50 的建筑垃圾 这对日益密集的的建筑垃圾 这对日益密集的 城市空间来说 更是求之不得 城市空间来说 更是求之不得 安全 高效安全 高效 在安全性能方面 在安全性能方面 CLCL 体系体系 抗震性能比砖混结构提高了抗震性能比砖混结构提高了 2 2 3 3 个地震烈个地震烈 度 优于框架结构 自重比砖混结构减轻度 优于框架结构 自重比砖混结构减轻 50 50 保温隔热性能达到了国家规定 保温隔热性能达到了国家规定 50 50 的的 节能要求 节能要求 CLCL 体系还有效解决了墙体裂缝体系还有效解决了墙体裂缝 等建筑弊端 质量稳定 另外 等建筑弊端 质量稳定 另外 CLCL 体系产体系产 品供应商为购买品供应商为购买 CLCL 体系住宅的业主在华泰体系住宅的业主在华泰 保险公司投保保险公司投保 2020 年的质量保险 在经济效年的质量保险 在经济效 益方面 益方面 CLCL 体系比框架及框剪类结构每平体系比框架及框剪类结构每平 方米造价低方米造价低 100100 元左右 按使用面积计算 元左右 按使用面积计算 比砖混结构低比砖混结构低 5 5 左右 带来了直接经济效左右 带来了直接经济效 益 由于住宅内外无外露梁柱 扩大住房益 由于住宅内外无外露梁柱 扩大住房 使用面积使用面积 8 8 10 10 符合建筑施工与城市发展的要求符合建筑施工与城市发展的要求 CLCL 体体 系系 70 70 的构件均在工厂内完在 减少了湿的构件均在工厂内完在 减少了湿 作业和施工占地 缩短了工期 实现了文作业和施工占地 缩短了工期 实现了文 明施工 由于城市框架的逐渐完善 越来明施工 由于城市框架的逐渐完善 越来 越多的建筑属越多的建筑属 城中城城中城 建设 为施工提建设 为施工提 供的空间越来越有限 所以减少施工占地 供的空间越来越有限 所以减少施工占地 集中加工建筑构件会日趋必要 目前 已集中加工建筑构件会日趋必要 目前 已 有多个工程采用了有多个工程采用了 CLCL 建筑体系 建筑体系 CLCL 体系复合墙板体系复合墙板 2 2 ASAASA 板轻型钢框架镶嵌式体系板轻型钢框架镶嵌式体系 轻轻型型钢钢结结构构 A AS SA A 板板镶镶嵌嵌式式集集成成节节能能建建 筑筑体体系系 是是指指采采用用冷冷弯弯轻轻型型方方管管 矩矩形形管管 及及高高频频焊焊接接轻轻型型 H H 型型钢钢 围围护护结结构构采采 用用 A AS SA A 系系列列板板材材进进行行巧巧妙妙的的组组合合达达到到房房屋屋 强强度度高高 耐耐久久性性好好 且且保保温温隔隔热热的的目目的的 建建筑筑体体系系制制冷冷 供供暖暖选选用用太太阳阳能能 地地热热能能 清清洁洁能能源源 再再生生能能源源 根根据据地地区区不不同同 也也可可选选用用海海水水发发电电 沼沼气气发发电电 光光伏伏发发电电 等等可可再再生生能能源源 ASAASA 板以水泥 粉煤灰 发泡混凝土为板以水泥 粉煤灰 发泡混凝土为 主要原料 中间嵌入保温材料聚苯板 主要原料 中间嵌入保温材料聚苯板 ASAASA 板内嵌轻型钢框架 就构成了该建筑体系 板内嵌轻型钢框架 就构成了该建筑体系 轻型钢结构轻型钢结构 ASAASA 板建筑节能体系的优板建筑节能体系的优 点 点 高效节能高效节能 具有良好的保温 隔热性能 具有良好的保温 隔热性能 可根据不同地区的气候温度 采用不同厚可根据不同地区的气候温度 采用不同厚 度和不同结构形式的组合外墙和屋面 节度和不同结构形式的组合外墙和屋面 节 能效果超过能效果超过 80 80 以上 该建筑体系立足开发以上 该建筑体系立足开发 应用清洁能源 再生能源 废旧的应用清洁能源 再生能源 废旧的 ASAASA 板板 粉碎后还可作原料重新投入新的粉碎后还可作原料重新投入新的 ASAASA 板生板生 产 属超低能耗建筑 产 属超低能耗建筑 节地 节水 节材节地 节水 节材 建房不用一块砖 板建房不用一块砖 板 材生产原材料是水泥 粉煤灰 材生产原材料是水泥 粉煤灰 墙体薄 墙体薄 在不增加土地面积的情况下可增加使用面在不增加土地面积的情况下可增加使用面 积积 10 10 15 15 普通砖混建筑每平方米施工 普通砖混建筑每平方米施工 用水用水 3 3 吨 该体系属干法作业 组装式 吨 该体系属干法作业 组装式 每平方米用水不到每平方米用水不到 30kg30kg 板材按用户需要 板材按用户需要 尺寸尺寸加工加工 没有边角余料 镶嵌式集成节 没有边角余料 镶嵌式集成节 能建筑体系与传统钢结构住宅体系能建筑体系与传统钢结构住宅体系 比较可比较可 节省钢材节省钢材 30 30 40 40 建筑速度快建筑速度快 建设周期仅为同等建筑面积建设周期仅为同等建筑面积 砖混结构 的 砖混结构 的 1 61 6 钢结构件 板材都在 钢结构件 板材都在 工厂预制好 现场施工快捷 方便 节省工厂预制好 现场施工快捷 方便 节省 劳动力 板材可锯 钉 钻 刨 粘等作劳动力 板材可锯 钉 钻 刨 粘等作 业 业 防火 防腐 抗震防火 防腐 抗震 此建筑体系克服了此建筑体系克服了 普通钢结构裸露在外面防火性能差的缺点 普通钢结构裸露在外面防火性能差的缺点 镶嵌式把钢构件包裹在板材中提高了防火镶嵌式把钢构件包裹在板材中提高了防火 性能 耐火极限可达性能 耐火极限可达 4 4 小时 并避免了钢小时 并避免了钢 构件裸露构件裸露 在外面长期接触氧气 水 酸碱在外面长期接触氧气 水 酸碱 介质 阻断了钢构件被腐蚀的条件 钢构介质 阻断了钢构件被腐蚀的条件 钢构 件还经特殊防腐处理 防腐性能好 房屋件还经特殊防腐处理 防腐性能好 房屋 使用寿命为使用寿命为 5050 年以上 经清华大学土木系年以上 经清华大学土木系 检测 检测 通过九度大震房屋完好无损 八度通过九度大震房屋完好无损 八度 地震设防区 可建六至八层建筑 七度地地震设防区 可建六至八层建筑 七度地 震设防区可建十二层以下建筑 六度地震震设防区可建十二层以下建筑 六度地震 设防区 可建十六层以下建筑 设防区 可建十六层以下建筑 隔声隔声 其板材采用专利发泡技术 板材内其板材采用专利发泡技术 板材内 部密闭微孔结构 可高效阻隔声音的传递 部密闭微孔结构 可高效阻隔声音的传递 加上采用隔断声桥的结构层 隔音效果强 加上采用隔断声桥的结构层 隔音效果强 16cm16cm 厚墙体隔声性能超过厚墙体隔声性能超过 37cm37cm 厚墙砖 外厚墙砖 外 墙隔声在墙隔声在 40dB40dB 以上 以上 调节湿度调节湿度 墙体板材具有呼吸性能 当室墙体板材具有呼吸性能 当室 内潮气过大时 墙体可吸收潮气 室内空内潮气过大时 墙体可吸收潮气 室内空 气干燥时墙体可释放水分 起到调节室内气干燥时墙体可释放水分 起到调节室内 空气湿度的作用 对人的呼吸系统起到保空气湿度的作用 对人的呼吸系统起到保 护作用 护作用 生产 使用过程中无毒无害生产 使用过程中无毒无害 放射性物质放射性物质 符合国家符合国家 GB6566GB6566 20012001 标准要求 经建设标准要求 经建设 部及专家评审认定为部及专家评审认定为 健康建筑推荐产品健康建筑推荐产品 应用范围广应用范围广 该建筑体系不仅适合民用该建筑体系不仅适合民用 建筑 别墅 低层多层住宅 建筑 别墅 低层多层住宅 也适用于 也适用于 公共节能建筑及工业建筑 医院 学校 公共节能建筑及工业建筑 医院 学校 商厦 餐厅 写字楼等 商厦 餐厅 写字楼等 低价位 高低价位 高 品位品位 此建筑体系是以低价位 低能耗建此建筑体系是以低价位 低能耗建 造高品位 高舒适度房屋 以高科技引领造高品位 高舒适度房屋 以高科技引领 人居未来 给房屋开发商带来新的亮点 人居未来 给房屋开发商带来新的亮点 卖点 给居住者带来低能耗消费 给国家卖点 给居住者带来低能耗消费 给国家 带来节能 节地 节水 节材 创造更大带来节能 节地 节水 节材 创造更大 的社会效益 的社会效益 屋面板屋面板 钢板内钢板内 嵌夹心保温外墙嵌夹心保温外墙 楼板楼板 2 2 通风墙体通风墙体 干挂式背通风外墙保温隔热体系干挂式背通风外墙保温隔热体系 外墙面设龙骨 以多种增强板作面层外墙面设龙骨 以多种增强板作面层 装饰 龙骨间填保温材料 在龙骨上安装装饰 龙骨间填保温材料 在龙骨上安装 复合好的保温装饰板 复合好的保温装饰板 典型性能可调节围护结构的研究典型性能可调节围护结构的研究 通过对通风外墙保温 隔热测试 通通过对通风外墙保温 隔热测试 通 风与隔热性能实验研究 理论分析 得出风与隔热性能实验研究 理论分析 得出 以下主要结论 以下主要结论 与普通外墙相比 通风外墙的隔热性能与普通外墙相比 通风外墙的隔热性能 提高约提高约 2020 合理的夹层宽度为合理的夹层宽度为 50mm 100mm50mm 100mm 外立面 外立面 的开口面积约为的开口面积约为 0 0 05 005 0 10m2 10m2 m m 立面宽立面宽 度 度 适用于不太注重保温的夏热冬冷 夏适用于不太注重保温的夏热冬冷 夏 热冬暖地区 热冬暖地区 4 4 新型透光型围护结构 新型透光型围护结构 利用真空玻璃利用真空玻璃 保温瓶原理 保温瓶原理 18189393 年年 发明 研制 发明 研制 特点 平板 透明 真空层特点 平板 透明 真空层 0 10 1 0 2mm0 2mm 厚 两片平板间有支撑物陈列 支撑厚 两片平板间有支撑物陈列 支撑 物直径物直径 0 30 3 0 6mm0 6mm 5 5 太阳墙 太阳墙 由集热和气流输送两部分系统组成 由集热和气流输送两部分系统组成 集热系统为垂直墙板 一般为金属板材 集热系统为垂直墙板 一般为金属板材 覆于建筑外墙的外侧 上面开有小孔 与覆于建筑外墙的外侧 上面开有小孔 与 墙体的间距一般墙体的间距一般 200mm200mm 左右 气流输送系左右 气流输送系 统包括风机和管道 统包括风机和管道 太阳墙系统太阳墙系统 可将可将 5050 8080 的太阳辐射能量转化为可用的 的太阳辐射能量转化为可用的 热能 普通热能 普通 太阳墙系统太阳墙系统 可将空气加热可将空气加热 至高于环境温度至高于环境温度 15 15 至至 3535 加玻璃的 加玻璃的 系统可提升温度高达系统可提升温度高达 6060 太阳墙太阳墙 板板 一般安装在距外墙一般安装在距外墙 10 30cm10 30cm 处 提供处 提供 35 8035 80 立方米新风量立方米新风量 hr hr 太阳墙系统 太阳墙系统 SolarSolar WallWall TMTM SystemsSystems 是一项用于提供经济适用的采暖 是一项用于提供经济适用的采暖 通风解决方案的太阳能高科技新技术 通风解决方案的太阳能高科技新技术 其突出优点在于 其突出优点在于 造价低廉 无需维护 造价低廉 无需维护 微能耗 从而降低运行费用 微能耗 从而降低运行费用 提供新鲜空气 改善居民的室内环境 提供新鲜空气 改善居民的室内环境 预防疾病 由于不断的技术改良 太阳墙预防疾病 由于不断的技术改良 太阳墙 系统的成本大大下降 它作为一种外装饰系统的成本大大下降 它作为一种外装饰 材料 具有美观 醒目的特点 材料 具有美观 醒目的特点 太阳墙的构成及工作原理太阳墙的构成及工作原理 太阳墙全新风供暖系统核心组件是太太阳墙全新风供暖系统核心组件是太 阳墙板 阳墙板 屋顶太阳墙系统 屋顶太阳墙系统 太阳墙板是在钢板或铝板表面镀上一太阳墙板是在钢板或铝板表面镀上一 层热转换效率达层热转换效率达 80 80 的高科技涂层 并在板的高科技涂层 并在板 上穿有许多微小孔缝 经过特殊设计和加上穿有许多微小孔缝 经过特殊设计和加 工处理制成的 能最大限度地将太阳能转工处理制成的 能最大限度地将太阳能转 换成热能 太阳墙板组成太阳墙系统的外换成热能 太阳墙板组成太阳墙系统的外 壳 安装后与传统的金属墙面 立面 相壳 安装后与传统的金属墙面 立面 相 似 太阳墙板有多种色彩选择 易于融入似 太阳墙板有多种色彩选择 易于融入 建筑整体风格 太阳墙系统的工作原理 建筑整体风格 太阳墙系统的工作原理 室外新鲜空气经太阳墙系统加热后由鼓风室外新鲜空气经太阳墙系统加热后由鼓风 机泵入室内 置换室内污浊空气 起到供机泵入室内 置换室内污浊空气 起到供 暖和换气的双重功效 简单地说 太阳墙暖和换气的双重功效 简单地说 太阳墙 可以最大限度地利用太阳能 将其转换成可以最大限度地利用太阳能 将其转换成 热能 以热空气的形式传递到室内 热能 以热空气的形式传递到室内 为了体现政府在可再生能源使用中的为了体现政府在可再生能源使用中的 表率作用 德国表率作用 德国 ErlangenErlangen 市政厅建设项目市政厅建设项目 使用了太阳墙空气采太阳墙暖系统为建筑使用了太阳墙空气采太阳墙暖系统为建筑 提供采暖安装在建筑正立面的太阳墙充分提供采暖安装在建筑正立面的太阳墙充分 表明了表明了 ErlangenErlangen 市政府正以实际行动来响市政府正以实际行动来响 应欧盟提出的应欧盟提出的 绿色采暧绿色采暧 号召 把大楼号召 把大楼 的节能和减少运行费用作为考虑的头等大的节能和减少运行费用作为考虑的头等大 事之一 建筑师关注的问题不仅仅是如何事之一 建筑师关注的问题不仅仅是如何 在建筑中使用可再生能源 而是还要更多在建筑中使用可再生能源 而是还要更多 地考虑如何能将太阳能系统与建筑立面有地考虑如何能将太阳能系统与建筑立面有 机的结合起来 对建筑师来说 建筑的外机的结合起来 对建筑师来说 建筑的外 观设计是极其重要的 但也要充分兼顾建观设计是极其重要的 但也要充分兼顾建 筑运行维护的需要 最终 综合各方因素 筑运行维护的需要 最终 综合各方因素 太阳墙系统被选中作为新建大楼的可再生太阳墙系统被选中作为新建大楼的可再生 能源系统 除了具有供热量大 二氧化碳能源系统 除了具有供热量大 二氧化碳 减排量大的优点 还具有无需维护和无运减排量大的优点 还具有无需维护和无运 动部件等特点 这一点对于安装在建筑正动部件等特点 这一点对于安装在建筑正 立面上的太阳能系统来说尤其重要 因为立面上的太阳能系统来说尤其重要 因为 一旦安装后 很难在建筑立面上对太阳能一旦安装后 很难在建筑立面上对太阳能 系统进行维护 解决方案 建筑师在这栋系统进行维护 解决方案 建筑师在这栋 高层建筑的第高层建筑的第 6 6 1414 层之间设置了层之间设置了 150m150m 的的 太阳墙 这一大胆的设计非常吸引人 在太阳墙 这一大胆的设计非常吸引人 在 保证充足得热量的同时对建筑立面起到了保证充足得热量的同时对建筑立面起到了 非常好的装饰作用 该系统每周平均工作非常好的装饰作用 该系统每周平均工作 6060 小时 每分钟可以为建筑供应小时 每分钟可以为建筑供应 85 12m85 12m 的新鲜空气 据计算 该系统每年减少的的新鲜空气 据计算 该系统每年减少的 二氧化碳排放量达二氧化碳排放量达 6 6 吨 太阳墙系统的技吨 太阳墙系统的技 术指标 经过测试 每平方米太阳墙板在术指标 经过测试 每平方米太阳墙板在 冬季日照正常情况下可向建筑物内提供冬季日照正常情况下可向建筑物内提供 40m h40m h 高于室外空气高于室外空气 1717 35 35 的新鲜空气 的新鲜空气 每年可减少标准煤耗每年可减少标准煤耗 150kg150kg 切实地为环保 切实地为环保 做出责献 太阳墙新风系统在夏季可以为做出责献 太阳墙新风系统在夏季可以为 建筑起到遮荫的作用 相比没有太阳墙覆建筑起到遮荫的作用 相比没有太阳墙覆 盖的墙面低盖的墙面低 5 5 左右 间接地为空调节约了左右 间接地为空调节约了 能源 由于太阳墙系统增加了墙面的隔热能源 由于太阳墙系统增加了墙面的隔热 系数 可使室内冬暖夏凉 这是其他采暖系数 可使室内冬暖夏凉 这是其他采暖 设施无法比拟的 太阳墙技术目前巳广泛设施无法比拟的 太阳墙技术目前巳广泛 使用于加拿大 美国 欧洲及日本的住宅 使用于加拿大 美国 欧洲及日本的住宅 厂房 学校 办公楼等不同用途的建筑上 厂房 学校 办公楼等不同用途的建筑上 它已荣获多项国际大奖 并被美国能源部它已荣获多项国际大奖 并被美国能源部 评为先进节能供暖技术发明 设于科罗拉评为先进节能供暖技术发明 设于科罗拉 多州的美国国家可再生能源研究所将其称多州的美国国家可再生能源研究所将其称 为迄今为止最为先进的太阳能供暖技术 为迄今为止最为先进的太阳能供暖技术 20052005 年年 3 3 月 太阳墙技术应用在中国大陆月 太阳墙技术应用在中国大陆 的典型工程的典型工程 山东建工学院梅园一号学生山东建工学院梅园一号学生 公寓公寓 已被中国建设部评为国家科技示 已被中国建设部评为国家科技示 20052005 年年 9 9 月 太阳墙系统在北京奥运村实月 太阳墙系统在北京奥运村实 验房上安装完毕并投入使用 得到了奥运验房上安装完毕并投入使用 得到了奥运 村项目业主国奥投资有限公司的高度重视 村项目业主国奥投资有限公司的高度重视 将在奥运设施建设上大规模推开 太阳墙将在奥运设施建设上大规模推开 太阳墙 技术同时也在农产品及食品干燥领域广泛技术同时也在农产品及食品干燥领域广泛 使用 使用 20052005 年年 5 5 月 太阳墙农用干燥的大月 太阳墙农用干燥的大 型工程竣工并投入生产 节能效果十分显型工程竣工并投入生产 节能效果十分显 著 著 经济 环保和社会效益经济 环保和社会效益 经济效益分析经济效益分析 以青岛地区为例 每平方米的太阳墙以青岛地区为例 每平方米的太阳墙 板在冬季日照正常情况下每天可向室内提板在冬季日照正常情况下每天可向室内提 供供 17 6MJ17 6MJ 的热量 为业户节约可观的采暖的热量 为业户节约可观的采暖 费用 费用 造价及回报分析造价及回报分析 安装安装 1m1m 太阳墙板需要太阳墙板需要 16001600 元 包括元 包括 框架材料 框架材料 安装 安装 lmlm 玻璃幕墙需要玻璃幕墙需要 800800 元元 左右左右 高档的玻璃幕墙造价可达高档的玻璃幕墙造价可达 10001000 元以元以 上上 那么用太阳墙板代替玻璃幕墙只需要 那么用太阳墙板代替玻璃幕墙只需要 多花多花 800800 元 而太阳墙板在冬季会以每天元 而太阳墙板在冬季会以每天 3 93 9 元的回报速度来回馈用户 以此速度来计元的回报速度来回馈用户 以此速度来计 算只需要算只需要 205205 天便能收回太阳墙板的投资 天便能收回太阳墙板的投资 太阳墙板的使用寿命在太阳墙板的使用寿命在 3030 年以上 无须维年以上 无须维 护 梭每年能源价格上涨幅度为护 梭每年能源价格上涨幅度为 3 3 通货 通货 膨胀率为膨胀率为 2 2 5 5 银行折现率 长期 为 银行折现率 长期 为 9 9 来计算 太阳墙系统在来计算 太阳墙系统在 3030 年内给业主带来年内给业主带来 的平均投资回报率为的平均投资回报率为 17 5 17 5 太阳墙对环保 太阳墙对环保 和社会的效益贡献巨大 根据测算 在中和社会的效益贡献巨大 根据测算 在中 国华北地区每百平方米太阳墙每年可节能国华北地区每百平方米太阳墙每年可节能 折合人民币折合人民币 3 53 5 万元 同时减少二氧化碳万元 同时减少二氧化碳 排放约排放约 4040 吨 吨 6 6 膜结构 膜结构 膜结构 膜结构 MembraneMembrane 是 是 2020 世纪中期发世纪中期发 展起来的一种新型建筑结构形式 是由多展起来的一种新型建筑结构形式 是由多 种高强薄膜材料 种高强薄膜材料 PVCPVC 或或 TeflonTeflon 及加强 及加强 构件 钢架 钢柱或钢索 通过一定方式构件 钢架 钢柱或钢索 通过一定方式 使其内部产生一定的预使其内部产生一定的预张应力张应力以形成某种以形成某种 空间形状 作为覆盖结构 并能承受一定空间形状 作为覆盖结构 并能承受一定 的外荷载作用的一种空间结构形式的外荷载作用的一种空间结构形式 膜结构膜结构 可分为充气膜结构和可分为充气膜结构和张拉膜结构张拉膜结构两大类两大类 充充 气膜结构是靠室内不断充气 使室内外产气膜结构是靠室内不断充气 使室内外产 生一定压力差 一般在生一定压力差 一般在 10 10 30 30 水柱之水柱之 间 间 室内外的压力差使屋盖膜布受到一定 室内外的压力差使屋盖膜布受到一定 的向上的浮力 从而实现较大的跨度的向上的浮力 从而实现较大的跨度 张拉张拉 膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成膜结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成 型 其造型非常优美灵活型 其造型非常优美灵活 A A 材质 膜结构所用膜材料由基布和涂层 材质 膜结构所用膜材料由基布和涂层 两部分组成两部分组成 基布主要采用聚酯纤维和玻璃基布主要采用聚酯纤维和玻璃 纤维材料 涂层材料主要聚氯乙烯和聚四纤维材料 涂层材料主要聚氯乙烯和聚四 氟乙烯 常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯氟乙烯 常用膜材为聚酯纤维覆聚氯乙烯 PVCPVC 和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯 和玻璃纤维覆聚聚四氟乙烯 TeflonTeflon PVCPVC 材料的主要特点是强度低 材料的主要特点是强度低 弹性大 易老化 徐变大 自洁性差 但弹性大 易老化 徐变大 自洁性差 但 价格便宜 容易加工制作 色彩丰富 抗价格便宜 容易加工制作 色彩丰富 抗 折叠性能好 为改善其性能 可在其表面折叠性能好 为改善其性能 可在其表面 涂一层聚四氟乙烯涂层 提高其抗老化和涂一层聚四氟乙烯涂层 提高其抗老化和 自洁能力 其寿命可达到自洁能力 其寿命可达到 1515 年左右 年左右 TeflonTeflon 材料强度高 弹性模量大 自洁 材料强度高 弹性模量大 自洁 耐久耐火等性能好 但它价格较贵 不易耐久耐火等性能好 但它价格较贵 不易 折叠 对裁剪制作精度要求较高 寿命一折叠 对裁剪制作精度要求较高 寿命一 般在般在 3030 年以上 适用于永久建筑 年以上 适用于永久建筑 B B 膜结构特点 用于膜结构中的高强度柔 膜结构特点 用于膜结构中的高强度柔 韧薄膜称膜材 它是一种耐久用 高强度韧薄膜称膜材 它是一种耐久用 高强度 的涂层织物 由织物和涂层复合而成 具的涂层织物 由织物和涂层复合而成 具 有质地柔韧 厚度小 重量轻 透光性好有质地柔韧 厚度小 重量轻 透光性好 的特点 对自然光吸收和透射能力 阻燃 的特点 对自然光吸收和透射能力 阻燃 具有良好的耐久 防火 气密等特性 表具有良好的耐久 防火 气密等特性 表 面经过氟素处理或二氧化钛处理的膜材料面经过氟素处理或二氧化钛处理的膜材料 抗老化性能好 具有较高的自清洁性能 抗老化性能好 具有较高的自清洁性能 建筑造型优美建筑造型优美 膜结构建筑是膜结构建筑是 2121 世纪最具代表性与充世纪最具代表性与充 满前途的建筑形式 它打破了纯直线建筑满前途的建筑形式 它打破了纯直线建筑 风格的模式 以其独有的优美曲面造型 风格的模式 以其独有的优美曲面造型 简洁 明快 刚与柔 力与美的完美组合 简洁 明快 刚与柔 力与美的完美组合 呈现给人以耳目一新的感觉 同时给建筑呈现给人以耳目一新的感觉 同时给建筑 设计师提供了更大的想象和创造空间 设计师提供了更大的想象和创造空间 具有良好的环保性 透光性 自清洁性 具有良好的环保性 透光性 自清洁性 膜材表面采用膜材表面采用 PVDFPVDF 聚偏二氟乙烯 涂层 聚偏二氟乙烯 涂层 或二氧化钛涂层 具有较好的隔热效果 或二氧化钛涂层 具有较好的隔热效果 对太阳热能可反射掉对太阳热能可反射掉 70 70 膜材本身吸收了 膜材本身吸收了 17 17 传热 传热 13 13 而透光率却在 而透光率却在 20 20 以上 以上 经过经过 1010 年的太阳光直接照射 其辉度仍能年的太阳光直接照射 其辉度仍能 保留保留 70 70 适合覆盖大跨度空间适合覆盖大跨度空间 膜结构中所使用的膜材料每平方壹公膜结构中所使用的膜材料每平方壹公 斤左右 由于自重轻 加上钢索 钢结构斤左右 由于自重轻 加上钢索 钢结构 高强度材料的采用 与受力体系简洁合理高强度材料的采用 与受力体系简洁合理 力大部分以轴力传递 故使膜结构适力大部分以轴力传递 故使膜结构适 合跨越大空间而形成开阔的无柱大跨度结合跨越大空间而形成开阔的无柱大跨度结 构体系 构体系 防火性与抗震性防火性与抗震性 膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的膜结构建筑所采用的膜材具有卓越的 阻燃性和耐高温性 故能很好的满足防火阻燃性和耐高温性 故能很好的满足防火 要求 由于结构自重轻 又为柔性结构且要求 由于结构自重轻 又为柔性结构且 有较大变形能力 故抗震性能好 有较大变形能力 故抗震性能好 工期短 膜材裁剪 拼合成型及骨架的工期短 膜材裁剪 拼合成型及骨架的 钢结构 钢索均在工厂加工制作 现场只钢结构 钢索均在工厂加工制作 现场只 需组装 施工简便 故施工周期比传统建需组装 施工简便 故施工周期比传统建 筑短 筑短 C C 膜结构体系 膜结构体系 膜结构体系由膜面 边索和脊索 谷膜结构体系由膜面 边索和脊索 谷 索 支承结构 锚固系统 以及各部分之索 支承结构 锚固系统 以及各部分之 间的连接节点等组成 间的连接节点等组成 膜结构按支承分类 膜结构按支承分类 膜结构按支承条件分类为 柔性支承膜结构按支承条件分类为 柔性支承 结构体系 刚性支承结构体系 混合支承结构体系 刚性支承结构体系 混合支承 结构体系 结构体系 膜结构建筑按结构分类 膜结构建筑按结构分类 膜结构按结构可分为 骨格式膜结构 膜结构按结构可分为 骨格式膜结构 张拉式膜结构 充气式膜结构 张拉式膜结构 充气式膜结构 D D 膜结构建筑形式的分类 膜结构建筑形式的分类 从结构上分可分为 骨架式膜结构 从结构上分可分为 骨架式膜结构 张拉式膜结构 充气式膜结构张拉式膜结构 充气式膜结构 3 3 种形式种形式 骨架式膜结构 骨架式膜结构 FrameFrame SupportedSupported StructureStructure 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架 在其上方张拉膜材的构造形式 下部支撑在其上方张拉膜材的构造形式 下部支撑 结构安定性高 因屋顶造型比较单纯 开结构安定性高 因屋顶造型比较单纯 开 口部不易受限制 且经济效益高等特点 口部不易受限制 且经济效益高等特点 广泛适用于任何大 小规模的空间 广泛适用于任何大 小规模的空间 骨格式膜结构骨格式膜结构 张拉式膜结构 张拉式膜结构 TensionTension SuspensionSuspension StructureStructure 以膜材 钢索及支以膜材 钢索及支 柱构成 利用钢索与支柱在膜材中导入张柱构成 利用钢索与支柱在膜材中导入张 力以达安力以达安 定的形式 除了可实践具创意 定的形式 除了可实践具创意 创新且美观的造型外 也是最能展现膜结创新且美观的造型外 也是最能展现膜结 构精神的构造形式 近年来 大型跨距空构精神的构造形式 近年来 大型跨距空 间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网间也多采用以钢索与压缩材料构成钢索网 架来支撑上部膜材的形式 因施工精度要架来支撑上部膜材的形式 因施工精度要 求高 结构性能强 且具丰富的表现力 求高 结构性能强 且具丰富的表现力 所以造价略高于骨架式膜结构 所以造价略高于骨架式膜结构 充气式膜结构 充气式膜结构 PneumaticPneumatic StructureStructure 充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结 构周边 利用送风系统让室内气压上升到构周边 利用送风系统让室内气压上升到 一定压力后 使屋顶内外产生压力差 以一定压力后 使屋顶内外产生压力差 以 抵抗外力 因利用气压来支抵抗外力 因利用气压来支 撑 及钢索作撑 及钢索作 为辅助材 无需任何梁 柱支撑 可得更为辅助材 无需任何梁 柱支撑 可得更 大的空间 施工快捷 经济效益高 但需大的空间 施工快捷 经济效益高 但需 维持进行维持进行 2424 小时送风机运转 在持续运行小时送风机运转 在持续运行 及机器维护费用的成本上较高 及机器维护费用的成本上较高 现今 城市中已越来越多地可以见到现今 城市中已越来越多地可以见到 膜结构的身影 膜结构已经被应用到各类膜结构的身影 膜结构已经被应用到各类 建筑结构中 在我们的城市中充当着不可建筑结构中 在我们的城市中充当着不可 或缺的角色 或缺的角色 PTFEPTFE 膜 聚四氟乙烯涂层覆盖玻璃纤膜 聚四氟乙烯涂层覆盖玻璃纤 维织物 维织物 PTFEPTFE 膜材膜材是在超细玻璃纤维织是在超细玻璃纤维织 物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料 颜物上涂以聚四氟乙烯树脂而成的材料 颜 色多为白色 这种膜材有较好的焊接性能 色多为白色 这种膜材有较好的焊接性能 有优良的抗紫外线 抗老化性能和阻燃性有优良的抗紫外线 抗老化性能和阻燃性 能 另外 其防污自洁性是所有建筑膜材能 另外 其防污自洁性是所有建筑膜材 中最好的 但中最好的 但柔韧性柔韧性差 施工较困难 成差 施工较困难 成 本也十分惊人 在盖格公司领导下 美国本也十分惊人 在盖格公司领导下 美国 的杜邦公司 的杜邦公司 康宁康宁玻纤公司 玻纤公司 贝尔德贝尔德建筑建筑 公司 化纤织布公司共同开发永久性膜材 公司 化纤织布公司共同开发永久性膜材 其加工方法是把玻纤织物多次快速放入特其加工方法是把玻纤织物多次快速放入特 氟隆熔体中 使织物两面皆有均匀的特氟氟隆熔体中 使织物两面皆有均匀的特氟 隆涂层 使永久性的隆涂层 使永久性的 PTFEPTFE 膜正式诞生 此膜正式诞生 此 后永久性膜结构正式在美国风行 许多学后永久性膜结构正式在美国风行 许多学 者对膜结构进行了深入的研究 者对膜结构进行了深入的研究 2020 年后跟年后跟 踪检测结果表明 这种膜材的力学性能与踪检测结果表明 这种膜材的力学性能与 化学稳定性指标只下降了化学稳定性指标只下降了 20 30 20 30 颜色也 颜色也 几乎没变 膜的表层光滑 具有弹性 大几乎没变 膜的表层光滑 具有弹性 大 气中的灰尘 化学物质微粒极难附着与渗气中的灰尘 化学物质微粒极难附着与渗 透 经雨水冲刷建筑膜可恢复其原有的清透 经雨水冲刷建筑膜可恢复其原有的清 洁面层与透光性 这足以显示出洁面层与透光性 这足以显示出 PTFEPTFE 膜材膜材 的强大生命力和广阔的市场前景 目前国的强大生命力和广阔的市场前景 目前国 外对这种膜材的开发和应用比较成熟 生外对这种膜材的开发和应用比较成熟 生 产厂家也很多 如德国产厂家也很多 如德国 MehlerMehler 公司 公司 VerseidagVerseidag 公司 日本公司 日本 Taiyoko gyoTaiyoko gyo 公司 公司 中兴化成工业株式会社 美国中兴化成工业株式会社 美国 ChemfabChemfab 公公 司 沙特阿拉伯司 沙特阿拉伯 ObeiKanObeiKan 公司等 公司等 PTFEPTFE 膜材刚安装时略微呈黄色 随着膜材刚安装时略微呈黄色 随着 太阳光的照射 一般在太阳光的照射 一般在 3 3 6 6 个月变为纯白个月变为纯白 色 透光率在色 透光率在 1010 1515 之间 尽管之间 尽管 PTFEPTFE 可以降低太阳辐射得热 但是由于透光率可以降低太阳辐射得热 但是由于透光率 较小 会影响室内自然采光效果 较小 会影响室内自然采光效果 ETFEETFE 膜膜 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 由 由 ETFEETFE 乙烯 乙烯 四氟乙烯共聚物 生料直接制成 四氟乙烯共聚物 生料直接制成 ETFEETFE 不不 仅具有优良的抗冲击性能 电性能 热稳仅具有优良的抗冲击性能 电性能 热稳 定性和耐化学腐蚀性 而且机械强度高 定性和耐化学腐蚀性 而且机械强度高 加工性能好 近年来 加工性能好 近年来 ETFEETFE 膜膜材的应用在材的应用在 很多方面可以取代其他产品而表现出强大很多方面可以取代其他产品而表现出强大 的优势和市场前景 这种膜材透光性特别的优势和市场前景 这种膜材透光性特别 好 号称好 号称 软玻璃软玻璃 质量轻 只有同等大 质量轻 只有同等大 小玻璃的小玻璃的 1 1 韧性好 抗拉强度高 不易 韧性好 抗拉强度高 不易 被撕裂 延展性大于被撕裂 延展性大于 400 400 耐候性和耐化 耐候性和耐化 学腐蚀性强 熔融温度高达学腐蚀性强 熔融温度高达 200 200 可有效 可有效 的利用自然光 节约能源 良好的声学性的利用自然光 节约能源 良好的声学性 能 自清洁功能使表面不易沾污 且雨水能 自清洁功能使表面不易沾污 且雨水 冲刷即可带走沾污的少量污物 清洁周期冲刷即可带走沾污的少量污物 清洁周期 大约为大约为 5 5 年 另外 年 另外 ETFEETFE 膜可在现成预制膜可在现成预制 成薄膜气泡 方便施工和维修 成薄膜气泡 方便施工和维修 ETFEETFE 也有也有 不足 如外界环境容易损坏材料而造成漏不足 如外界环境容易损坏材料而造成漏 气 维护费用高等 但是随着大型体育馆 气 维护费用高等 但是随着大型体育馆 游客场所 候机大厅等的建设 游客场所 候机大厅等的建设 ETFEETFE 更突更突 显自己的优势 目前生产这种膜材的公司显自己的优势 目前生产这种膜材的公司 很少 只有很少 只有 ASAHIASAHI 日本旭硝子 日本旭硝子 AGCAGC 德国科威尔等少数几家公司可以提供德国科威尔等少数几家公司可以提供 ETFEETFE 膜材 这种膜材的研发和应用在国外发达膜材 这种膜材的研发和应用在国外发达 国家也不过十几年的历史 国家也不过十几年的历史 经过改进了的一种粉式聚合树脂 具经过改进了的一种粉式聚合树脂 具 有张拉强度大 质轻 透明等特点 由于有张拉强度大 质轻 透明等特点 由于 ETFEETFE 薄膜自身很薄 单层薄膜厚度不超过薄膜自身很薄 单层薄膜厚度不超过 0 5mm0 5mm 因此可忽略膜材本身的热阻 在多 因此可忽略膜材本身的热阻 在多 层膜之间形成多个空气夹层 利用空气层层膜之间形成多个空气夹层 利用空气层 的热阻来实现结构的保温 当采用的热阻来实现结构的保温 当采用 5 5 层层 ETFEETFE 薄膜的结构 其传热系数薄膜的结构 其传热系数 K K 值可以降值可以降 至至 1 01 0 W m2W m2 K K 左右 白色膜材透光率为左右 白色膜材透光率为 50 55 50 55 既能降低太阳辐射得热 控制温 既能降低太阳辐射得热 控制温 差传热得热 同时能提高室内采光效果 差传热得热 同时能提高室内采光效果 工程应用 工程应用 北京奥运会场馆北京奥运会场馆 水立方水立方 膜结构采膜结构采 用用 ETFEETFE 膜材 是目前国内最大的膜材 是目前国内最大的 ETFEETFE 膜膜 材结构建筑 膜材采用进口产品 材结构建筑 膜材采用进口产品 鸟巢鸟巢 采用双层膜结构 外层用采用双层膜结构 外层用 ETFEETFE 防雨雪防紫防雨雪防紫 外线 内层用外线 内层用 PTFEPTFE 达到保温 防结露 隔达到保温 防结露 隔 音和光效的目的 音和光效的目的 水立方水立方 采用双层采用双层 ETFEETFE 充气膜结构 共充气膜结构 共 14371437 块气枕 每一块都好块气枕 每一块都好 像一个像一个 水泡泡水泡泡 气枕可以通过控制充气 气枕可以通过控制充气 量的多少 对遮光度和透光性进行调节 量的多少 对遮光度和透光性进行调节 有效地利用自然光 节省能源 并且具有有效地利用自然光 节省能源 并且具有 良好的保温隔热 消除回声 为良好的保温隔热 消除回声 为运动员运动员和和 观众提供温馨 安逸的环境 观众提供温馨 安逸的环境 张膜充气 四氟乙稀 张膜充气 四氟乙稀