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  • 幕墻門窗要向“節能”發展

    • 更新時間:2010-10-6 12:41:45  文章來源:
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    今年3月份召開的“首屆國際智能與綠色建筑技術研討會”暨“首屆國際智能與綠色建筑技術與產品展覽會”的大會上,建設部汪光燾部長的報告中指出:“中國正處于工業化、城鎮化加速發展時期,在推進城鎮化中堅持大中小城市和小城鎮協調發展的方針,促進城鄉協調發展。我們不僅要注重單體建筑上的效果,更重要的是要從區域(城鎮和鄉村)來考慮降低能源資源消耗的總體效果。中國現有建筑總面積400多億平方米,預計到2020年還將新增建筑面積約300億平方米。中國政府立足調整經濟結構、轉變經濟增長方式,結合城鎮發展質量與效益現狀,提出鼓勵發展節能省地型住宅與公共建筑,要求制定并強制推行更嚴格的節地節能節水節材(以下簡稱“四節”)標準,制定具體目標和具體措施來大力推進,促進城鎮發展方式的根本性轉變,城鎮發展質量和效益有根本性提高。”學習汪部長講話,結合行業實際,幕墻門窗要向“四節”發展,初淺體會如下:
        一)鋼結構將成為我國房屋建筑的主體結構
        鋼結構具有結構自重輕、抗震性能好、工業化生產程度高、施工速度快、建筑造型美觀、有利環境環保等優點。鋼結構稱之為環保型建筑。傳統的秦磚漢瓦,挖土燒磚方法破壞生態環境:
        中國過去每年要生產7000億塊磚,占世界總產量的1/2,毀地約100萬畝,耗煤約7000萬噸(1997年8月12日光明日報)。中國一年要用水泥5億噸(占世界總產量1/3強),燒水泥排放大量CO2 ,污染大氣。  
        混凝土結構施工濕作業,現場環境臟亂,建筑不可重復使用:
        鋼結構工廠制造,工地拼裝,施工現場基本無污染,無毀地破壞生態問題, 鋼結構房屋改造重建時,鋼材可回收重復利用,屬可重復利用型和環保型綠色建筑。2003年建設部編制的<<建設事業技術政策綱要>>又明確指出:進一步推廣與擴大建筑鋼結構的應用。
        可以預見:二十一世紀將是我國鋼結構廣泛應用與發展的世紀,鋼房屋建筑不僅將取代秦磚漢瓦房屋,還將成為鋼筋砼結構的主要競爭對手。再過五十年或更長一段時間,鋼結構將成為我國房屋建筑的主體結構。
        鋼結構外圍護更需要建筑幕墻。幕墻的支承結構也要大力發展和開發鋼結構,尤其是要大力開發薄壁輕鋼結構。
        二)中國建筑幕墻從1983年開始起步,歷經二十多年,前十年中國建筑幕墻平均年產量約200萬m2 ,后十年中國建筑幕墻平均年產量約700萬m2,比前十年平均年產量翻了兩番。2004年我國生產(使用)了約1150萬平方米建筑幕墻和采光頂,當年建筑幕墻和產量(使用量)占全世界1700萬平方米的2/3左右。中國已成為世界第一幕墻生產大國和使用大國,正在向世界幕墻強國發展。目前中國鋁門窗幕墻行業,已經形成了以100多家大型企業為主體,以50多家產值過億元的骨干企業(民營企業集團股份制企業為多數)為代表的行業體系。這批骨干企業完成的幕墻工業產值約占全行業工業總產值的70%左右,在國家重點工程、大中城市形象工程、城市標志性建筑、外資工程以及國外工程建設中,為全行業樹立了良好的市場形象,成為全行業技術創新、品牌創優、市場開拓的主力軍。
        三)今后發展估計
        1)預計這一時期建筑幕墻預計平均年產量約1100—1200萬平方米,鋁門窗的平均年產量還將維持在1.5億m2,近年來中國每年全國建成竣工的房屋面積約20億平方米,年產門窗產品約3.5億m2。2000年門窗實際使用量:鋁門窗60%,鋼門窗15%,塑料門窗15%,其他門窗10%。年產建筑幕墻1.2千萬m2。今年3月28日召開的“首屆國際智能與綠色建筑技術研討會”汪部長講話:“中國現有建筑總面積400多億平方米,預計到2020年還將新增建筑面積約300億平方米。”平均每年將新增建筑面積約20億平方米。維持近年來水平,因而估計今后15年也將維持平均年產門窗產品約3.5億m2。平均年產建筑幕墻1.2千萬m2。 
        2)今后15年不是量的翻番,而是質的提高和發展。在科學發展觀指導下,幕墻門窗要用“四節”創新來提高,要向“四節”方向來發展。
        四)節能提高和發展
        1)目前我國每年新建房屋面積近20億平方米,其中60%為高耗能建筑;在既有的近400億平方米建筑中有70%是高耗能建筑。我國絕大多數采暖地區房屋圍護結構的保溫隔熱功能,都比氣候相近的發達國家差了許多,其中傳熱系數,建筑外墻相差3.5至4.5倍、外窗相差為2至3倍、屋面為3至6倍,門窗的空氣滲透相差為3至6倍, 而且建筑整體舒適度還低于世界各發達國家的情況下,我國單位建筑面積能耗卻是發達國家能耗的2至3倍以上;建筑能耗已經占到當年全社會終端能源消耗的27%以上。嚴峻的事實表明,門窗幕墻要走可持續發展道路,發展“四節”門窗幕墻刻不容緩。
        2)從目前來看,國內外幕墻行業在節能方面的工作大都還停留在消極設防的設計思想階段,致力于提高玻璃幕墻的隔熱保溫性能。現階段    提高玻璃幕墻節能保溫性能的主要措施有:
        1.鍍膜玻璃、Low-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術;
        2.鋁塑復合材料、"斷熱橋"型材等高熱阻材料應用技術;
        3.減少開啟窗扇面積、提高密封膠性能、改進節點密封性能等降低空氣滲透熱損失技術;


     

     4.采用百頁、格柵等遮陽設施,以減少太陽輻射得熱等。
        以上各種保溫措施原理比較簡單,實施也比較方便。采用這些技術的幕墻結構傳熱系數由普通單層白玻璃幕墻的大于5W/m2K降到了3W/m2K以下。國內外大量工程的多年應用實踐表明,節能效果明顯,尤其是在高寒地區,如北歐、加拿大等地,該類技術趨于成熟,已經成為幕墻工程的主流技術。近幾年該類技術在我國的北方地區也開始得到應用。
        五)門窗和幕墻熱工設計要執行下列規定
        5.1 外墻和屋面的傳熱系數K應符合下列表中列出的相應氣候分區的建筑圍護結構的限值要求。其中,外墻的傳熱系數為包括結構性熱橋在內的平均值Km。
     


     


     


     


     


     


     


     


     



     




     




        5.2 建筑外窗面積不宜過大。嚴寒和寒冷地區窗墻面積比不應大于0.40;夏熱冬冷和夏熱冬暖地區窗墻面積比不應大于0.45。窗的傳熱系數K和玻璃的遮陽系數SC應符合附錄B中的規定,玻璃的可見光透射比不應小于0.65。
        5.3 天窗的面積不應大于建筑屋頂總面積的5%,傳熱系數K不應大于3.2 W/( m2•K ), 玻璃的遮陽系數SC不應大于0.5。
        5.4 建筑中庭透明部分的傳熱系數K不應大于3.2W/( m2•K ),透明部分的遮陽系數SC不應大于0.5,透明部分可見光透射比不應小于0.6。建筑中庭應充分考慮自然通風,必要時設置機械排風。
        六)“四節”的幕墻門窗的合理價格
        多年來,我國的各類建筑門窗和幕墻始終是在低水平、低價格的怪圈中徘徊。需要指出的是,目前這種價格是加工不出高品質的節能型產品來的、節能門窗和幕墻應具備良好的氣密、水密、透光、保溫、隔熱、抗風壓等性能,因此,從門窗的型材選取、玻璃的選用、五金件的選配以及密封材料的選擇都會對其價格產生影響。目前節能門窗的價格應該在350至400元每平方米是比較合理的。另外就北京地區目前的新建商住房而言,房屋價格在8000至10000元每一平方米的住房,所配套使用的門窗價格應該在1200至1000元每平方米;房屋價格在5000至7000元每平方米的、配套使用的門窗價格應在800至600元每平方米;房屋價格在4000元每平方米以下的.配套門窗價格是在450元每平方米以上(各地門窗價格略有不同)。門窗產業更是日新月異,目前市場上門窗價格從幾百元到幾千元,價格范圍非常大。除了門窗開啟方式不同影響價格外,產品材質、做工、工藝等都會影響門窗的價格。相信。隨著人們對優質門窗幕墻需求的增多,使用新型節能門窗幕墻,淘汰舊的高能耗門窗幕墻將是大勢所趨。  

    最重要的問題就是它的造價,“四節”建筑在等級制度里有一系列的描繪,達到節能60%標準的建筑,造價是不高的,只是在原來建筑的造價基礎上再增加5—7個百分點,而且增加的造價預計在五年到八年的時間內就可以收回。但是,它給人們提供的室內環境是完全不一樣的,它對外部環境的影響也是大不一樣的。所以,造價是完全能夠承受的。
        因為我們國家每年的建筑量如此巨大。但是,我們可以估計一下,如果我們全面推行“四節”建筑,也就是在原來建筑總造價的基礎上再加上5%左右的增量成本,經濟賬很簡單,原來投資多少,再增加5個百分點。但是,環境賬和生態賬非常巨大。我們曾經測算過,如果不采取、不推行“四節”建筑,到2020年,我們中國建筑的能耗要達到11億噸標準煤,也就是現在我們建筑消耗能源的三倍以上,這是個非常巨大的能源消耗。可以說中國在那個時候就會成為碳排放量最大的國家。 不僅要關注經濟成本,更主要的是要關注生態成本和社會成本。
    作為外圍護結構的建筑幕墻是建筑物的內外環境的分界和媒介,對建筑物的內外環境起著重要作用,需要以健康、綠色、生態、持續建筑的理念來探討研究,需要用“四節”的指導思想來發展提高,需要建筑師和幕墻設計師共同努力,用這些理念來審視、強化過去忽視的內容,結合國情創造、發展新內容。 


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