上海超高層建筑玻璃幕墻的綠色和非綠色

　　2，超高層建筑外墻體系的較佳選擇是幕墻

　　2-1，超高層建筑采用玻璃幕墻的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

　　2-1-1.減輕建筑物自重

　　采用玻璃幕墻取代傳統(tǒng)混凝土、磚等材料，則可減輕建筑物外墻自重約5倍多。

　　2-1-2. 提高建筑物抗震性能

　　由于輕再加上懸掛結(jié)構(gòu)、浮動節(jié)點(diǎn)、層間變位適應(yīng)性好等，使建筑外圍護(hù)系統(tǒng)抵抗地震的性能十分優(yōu)越 。

　　2-1-3. 實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的技術(shù)保證

　　單元板片的標(biāo)準(zhǔn)化程度可達(dá)80-90%;現(xiàn)場人工操作工作量很低,90%以上的工作量可以在工廠內(nèi)完成;預(yù)制品加工質(zhì)量高、精度高;

　　工廠內(nèi)和施工現(xiàn)場工人勞動生產(chǎn)率高;施工受氣候條件影響小;施工安裝不用腳手架，工地文明清潔簡約;建造用工少工期短等。

　　2-1-4. 便于建筑物長效管理維護(hù)與維修

　　2-1-5. 主要材料具備現(xiàn)代化時代性，可再生循環(huán)利用鋼、

　　鋁合金框架和玻璃板片均屬于可回爐再生循環(huán)利用的綠色建材。

　　2-1-6. 滿足使用者人性化采光、視野、通透

　　建筑外圍護(hù)系統(tǒng)的一個基本功能，是滿足使用者通透、采光、視野的要求，而玻璃只有玻璃材料才能達(dá)到這一人性化要求。

　　2-2， 超高層建筑采用玻璃幕墻的技術(shù)不足

　　2-2-1. 安全方面因玻璃自爆及火災(zāi)熱爆、側(cè)擊雷沖擊高處散落的危險性。消防、救災(zāi)、逃生都是大難題，不易解決。

　　2-2-2. 節(jié)能方面因使用階段達(dá)到室內(nèi)熱環(huán)境舒適性而外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系單薄其耗能待具體分析;不同地區(qū)氣候適應(yīng)性待區(qū)別;

　　上海夏熱冬冷地區(qū)夏季防熱設(shè)計自然通風(fēng)、遮陽、隔熱等待優(yōu)化。

　　2-2-3. 健康方面超高層建筑的外墻的高密封性使自然通風(fēng)不可行，輕質(zhì)材料隔聲性能較差。

　　2-5-4. 功能方面因主體結(jié)構(gòu)變形全單元體系接縫帶來一系列變形后果問題如防水性待提高

　　2-5-5. 長效管理維護(hù)維修超高層建筑幕墻較難尚有待完善等。建筑幕墻設(shè)計使用年限25年偏短。金屬材料銹蝕腐蝕問題。

　　2-2-6. 環(huán)保方面因玻璃反射光可能產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)

　　3、超高層建筑的綠色評估必須建立專門子系統(tǒng)

　　超高層建筑外圍護(hù)體系的“綠色”評估尚待探討。建筑幕墻的綠色性能如何評估，尚未見系統(tǒng)的規(guī)定。

　　3-1. 建筑高度超過400米時，幕墻工程技術(shù)規(guī)范缺乏數(shù)據(jù)支撐和已建工程實(shí)踐總結(jié)資料

　　3-1-1. 風(fēng)荷載取值

　　3-1-2. 模擬風(fēng)洞試驗(yàn)輸入邊界條件

　　3-1-3. 氣候適應(yīng)性 缺臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、極端氣候氣象條件及氣候變化預(yù)測

　　3-1-4. 缺乏100米以上高度下的氣溫、風(fēng)速、雷電、雨量等要素變化狀態(tài)，建筑變形、防水、通風(fēng)等數(shù)據(jù)。

　　3-2. 節(jié)能減排

　　3-2-1. 建筑幕墻能耗較高是建筑節(jié)能的突出薄弱環(huán)節(jié)

　　3-2-2. 超高層建筑外墻圍護(hù)體系節(jié)能減排是一個重大課題

　　上海金茂大廈，全單元體系玻璃幕墻，18+12A+8中空玻璃，K值3.0w/ m2k未達(dá)到《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。運(yùn)行每年能源開支達(dá)4000多萬元，

　　仍有14%~20%的節(jié)能潛力。實(shí)際上金茂大廈的節(jié)能改造工程難以實(shí)現(xiàn)。

　　3-3，上海地區(qū)超高層建筑外墻節(jié)能重點(diǎn)

　　上海在熱工設(shè)計分區(qū)屬“夏熱冬冷”地區(qū)，太陽夏季輻射高得熱地區(qū)，其設(shè)計要求是“必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫”。而夏季防熱設(shè)計要求

　　規(guī)定 了“建筑物的夏季防熱應(yīng)采取自然通風(fēng)、窗戶遮陽、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱和環(huán)境綠化等綜合性措施”

　　3-3-1.自然通風(fēng)

　　3-1-1-1. 高層、超高層建筑因?yàn)榘踩�性、外觀性、舒適性、衛(wèi)生性的原因，不宜開窗。建筑節(jié)能要求封閉、自然通風(fēng)要求開啟，本身就是一對矛盾。高層超高層建筑玻璃幕墻的自然通風(fēng)問題至今仍是一大難題。幕墻上開窗開放不好，不開窗封閉也不好;我們需要的是使用室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)系統(tǒng)，對室內(nèi)空氣置換、凈化進(jìn)行有效的控制。高層、超高層建筑玻璃幕墻自然通風(fēng)問題是建筑大系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。這個問題解決不好，較大地影響到玻璃幕墻的綠色性質(zhì)和綠色建筑的評估。

　　3-2-2. 外部遮陽

　　首先應(yīng)阻擋夏季直射陽光入室;其次冬季應(yīng)保持必要的日照;再次，應(yīng)能導(dǎo)風(fēng)入室保持自然通風(fēng);還有，不影響自然采光和妨礙室內(nèi)向外眺望的視

　　線等。采用外遮陽體系的不多，其原因是與外立面外觀特性的矛盾 。建筑節(jié)能室內(nèi)熱環(huán)境適應(yīng)性和外觀的矛盾，合理的解決是采用外遮陽的一大問題。

　　設(shè)置遮陽的四個條件，即室外氣溫達(dá)到與超過29℃、太陽輻射強(qiáng)度大于279.12 w/m2 (240kcal/ m2h)太陽光直射入室內(nèi)大于0.5m并大于1小時，

　　在上海夏季5月立夏日至秋季9月秋分日均應(yīng)設(shè)置遮陽。如何設(shè)置遮陽?首先是應(yīng)設(shè)置外遮陽系統(tǒng)，其次便是遮陽裝置應(yīng)有高的熱反射率，此外，在外遮

　　陽與外墻面之間 應(yīng)留有空間，再次，應(yīng)使遮陽件始終保持在太陽光與建筑外墻被遮擋部位的正確位置 。

　　建筑玻璃幕墻的外遮陽問題，其一，在玻璃幕墻外設(shè)置其他材料制作的外遮陽系統(tǒng)。其二，改善幕墻玻璃本身的遮陽性能，降低玻璃的遮陽系數(shù)

　　SC。其三，采用所謂“雙層玻璃幕墻”。將“雙層玻璃幕墻”的外層玻璃里視作“外遮陽”系統(tǒng)，值得研究。

　　3-3-3.隔熱問題

　　在高得熱地區(qū)、(夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū))，對玻璃幕墻的隔熱性能起決定性作用的是太陽輻射熱，而不是溫差傳導(dǎo)熱，是玻璃遮陽系數(shù)Sc和

　　太陽光輻射熱的透射率Tv起主導(dǎo)作用。對玻璃幕墻節(jié)能的重點(diǎn)是隔熱 而不是保溫、是夏季制冷能耗而不是冬季采暖能耗。

　　上海地區(qū)建筑幕墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)上海地區(qū)氣候特點(diǎn)，應(yīng)按夏季熱工條件設(shè)計。建筑外圍護(hù)系統(tǒng)的節(jié)能，有一個前提條件即應(yīng)保證“以人為

　　本”，人體在室內(nèi)應(yīng)有的熱舒適性，這主要取決于人體與外界熱交換是否平衡。控制好室內(nèi)外墻面的溫度，減少該溫度與室內(nèi)舒適性所規(guī)定的溫度差、

　　與人體表皮溫度差、與節(jié)能指標(biāo)所規(guī)定的室內(nèi)平均氣溫差，才是建筑節(jié)能，幕墻節(jié)能的實(shí)際意義所在。

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