綠色建筑和綠色施工綠色建筑技術(shù)

1、綠色建筑和綠色施工 綠色建筑技術(shù)1、定義從采用技術(shù)的層面考慮， 綠色建筑技術(shù)包 涵： 軟技術(shù)：即采用先進的設(shè)計理念和方法、 利用設(shè)計專用計算機模擬軟件對熱島、 建筑 熱工、風(fēng)場、日照、采光、通風(fēng)等方面進行 精細設(shè)計。硬技術(shù)：采用高性能的圍護結(jié)構(gòu)部件、節(jié) 能的冷熱源系統(tǒng)、 高效的暖通空調(diào)設(shè)備以及 利用可再生能源利用技術(shù)，例如：太陽能集 熱器、沼氣、地下蓄能 （ 地下風(fēng)道、地下水 直接利用 ） ；海水供能、污水廢熱利用；太 陽能光伏板、光導(dǎo)管、風(fēng)能發(fā)電機等。綠色 / 節(jié)能建筑應(yīng)該采用：產(chǎn)出投入比 高的技術(shù)，而不是盲目采用昂貴技術(shù)，應(yīng)重 視軟技術(shù)而不是偏重硬技術(shù)，深入、充分的方案論證，精心仔細的設(shè)計

2、是保證，否則再 昂貴的設(shè)備也無法發(fā)揮作用， 只是聾子的耳 朵，軟技術(shù)比硬技術(shù)的成本低得多，但作用 卻是決定性的。應(yīng)因地制宜采用適宜技術(shù)，而不應(yīng)該盲目追求新奇先進”體現(xiàn)在適宜和高效，不是 “高新 ” 。很多優(yōu)秀的傳 統(tǒng)民居就是因地制宜的節(jié)能 / 綠色建筑的典 型，如土窯洞、徽居。對于關(guān)于太陽能利用技術(shù)問題， 如果需 要低品位能源，應(yīng)該直接利用太陽能。生活 熱水：太陽能熱水器 （ 平板熱水器、真空管 熱水器 ） ；采暖：直接利用太陽熱（保證日 照、太陽房等） 。太陽能光伏發(fā)電應(yīng)保證高 品位能源的需要。 北京， 10m2 最大輸出功率1。 2kW ，能瞬時帶動 1。 5 匹空調(diào)，價格約 68 萬元。

3、 建議用途： 室內(nèi)（ 如樓梯間、 地下 車庫） 照明、路燈；電視機、電冰箱等家用電器；水景與綠地澆灌水泵 （不需要蓄電池， 是最好的選擇） 。2、綠色建筑設(shè)計（ 1 ）改變傳統(tǒng)設(shè)計流程構(gòu)想 總體設(shè)計 細節(jié)設(shè)計 建筑事實證明，這種接力棒式的設(shè)計流程 弊病極大；國外調(diào)研表明：建筑能耗特性的 30%以上決定于建筑設(shè)計階段（劍橋）設(shè)計理念1） 設(shè)計方法筑師的主觀模擬反復(fù)深入過程術(shù)工程師的建筑設(shè)計與技術(shù)的互動過程， 相互影響， 完美結(jié)合。3、新型圍護結(jié)構(gòu)介紹 新型圍護結(jié)構(gòu)分為非透光型圍護結(jié)構(gòu)（各種新型結(jié)構(gòu)體系、各種可通風(fēng)墻體）和 透光型圍護結(jié)構(gòu) （各種玻璃產(chǎn)品、 各種型材、 雙層皮、各種遮陽形式） 。（

4、 1 ）新型 CL 結(jié)構(gòu)體系CL 結(jié)構(gòu)體系 （Composite Light-weight 復(fù)合輕型 ） 是一種新型復(fù)合墻建筑結(jié)構(gòu)體系， 同其他結(jié)構(gòu)相比，具有環(huán)保、節(jié)能 （ 不用黏 土磚） 、抗震、自重輕、 工業(yè)化生產(chǎn)等特點。 CL 結(jié)構(gòu)體系的材料組成是 CL 網(wǎng)架板做主要 承重構(gòu)件的骨架 （ 偏居中放置，兩側(cè)澆筑混 凝土） ，以高壓高強石膏板作為施工澆筑混 凝土的永久性模板 （ 替代了鋼模板和抹灰 層 ） ；同時，內(nèi)隔墻采用高壓高強石膏空心 砌塊砌筑而成。CL 建筑結(jié)構(gòu)體系是一種由復(fù)合式外墻 板、復(fù)合式承重墻板、復(fù)合式樓板 （ 或普通 樓板） 、輕骨料混凝土內(nèi)隔板組成的全新結(jié) 構(gòu)體系。 它是

5、集建筑結(jié)構(gòu)與保溫功能為一體 的新型復(fù)合鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系， 綜 合技術(shù)達到國際先進水平。 CL 建筑體系不僅 可以達到國家規(guī)定的節(jié)能 65% 以上技術(shù)標準 要求，還解決了目前普遍采用外墻粘貼、外 掛保溫層技術(shù)產(chǎn)生的易裂縫、空鼓、滲漏、 脫落等隱患，并集保溫、抗震、環(huán)保、施工周期短、技術(shù)成熟先進、造價低等眾多優(yōu)點 于一身，適用于城鎮(zhèn)各種形式的住宅建設(shè)。 CL 建筑體系推廣應(yīng)用后， 可取代粘土磚制品， 是目前替代磚混結(jié)構(gòu)的最佳體系。 在施工中， 它具有以下特點 : 節(jié)約土地資源、 節(jié)約能源 CL 建筑體系不 用黏土磚， 按每條生產(chǎn)線提供 50 萬 / 年住宅 的材料計算， 即相當(dāng)于 1.2

6、億塊黏土磚的產(chǎn) 量，每年可節(jié)約耕地 300 畝。同時 CL 體系 若在全國采用， 每年僅燒磚取暖可節(jié)約 1 億 噸煤，相當(dāng)于全國煤炭年產(chǎn)量的 10% 。 保護環(huán)境 節(jié)能的同時減少了大氣污染， 而且 CL 建筑體系建成后無輻射、無污染， 屬綠色環(huán)保型住宅。另一方面，施工過程可 以減少 50% 的建筑垃圾，這對日益密集的城 市空間來說，更是求之不得。 安全、 高效 在安全性能方面， CL 體系抗震性能比磚混結(jié)構(gòu)提高了 2 3 個地震烈度， 優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)；自重比磚混結(jié)構(gòu)減輕50% ；保溫隔熱性能達到了國家規(guī)定50% 的節(jié)能要求。 CL 體系還有效解決了墻體裂縫等建筑弊 端， 質(zhì)量穩(wěn)定。 另外， CL

7、 體系產(chǎn)品供應(yīng)商為 購買 CL 體系住宅的業(yè)主在華泰保險公司投 保 20 年的質(zhì)量保險。在經(jīng)濟效益方面， CL 體系比框架及框剪類結(jié)構(gòu)每平方米造價低 100 元左右；按使用面積計算，比磚混結(jié)構(gòu) 低 5% 左右， 帶來了直接經(jīng)濟效益。 由于住宅 內(nèi)外無外露梁柱，擴大住房使用面積8% 10%。 符合建筑施工與城市發(fā)展的要求 CL 體 系 70% 的構(gòu)件均在工廠內(nèi)完在，減少了濕 作業(yè)和施工占地，縮短了工期，實現(xiàn)了文 明施工。由于城市框架的逐漸完善，越來 越多的建筑屬 “城中城 ”建設(shè)，為施工提供的空間越來越有限，所以減少施工占地， 集中加工建筑構(gòu)件會日趨必要，目前，已 有多個工程采用了 CL 建筑體

8、系。CL 體系復(fù)合墻板（ 2） ASA 板輕型鋼框架鑲嵌式體系 輕型鋼結(jié)構(gòu) ASA 板鑲嵌式集成節(jié)能建 筑體系，是指采用冷彎輕型方管、矩形管 及高頻焊接輕型 “ H”型鋼，圍護結(jié)構(gòu)采用 ASA 系列板材進行巧妙的組合達到房屋強 度高、耐久性好、且保溫隔熱的目的。建 筑體系制冷、 供暖選用太陽能、 地?zé)崮?（清 潔能源、 再生能源） ，根據(jù)地區(qū)不同也可選 用海水發(fā)電、沼氣發(fā)電、光伏發(fā)電等可再 生能源。ASA 板以水泥、粉煤灰、發(fā)泡混凝土為 主要原料，中間嵌入保溫材料聚苯板， ASA 板內(nèi)嵌輕型鋼框架，就構(gòu)成了該建筑體系。輕型鋼結(jié)構(gòu) ASA 板建筑節(jié)能體系的優(yōu)點： 高效節(jié)能 具有良好的保溫、隔熱性

9、能。 可根據(jù)不同地區(qū)的氣候溫度， 采用不同厚度 和不同結(jié)構(gòu)形式的組合外墻和屋面。 節(jié)能效 果超過 80% 以上。該建筑體系立足開發(fā)應(yīng)用 清潔能源、再生能源，廢舊的 ASA 板粉碎后 還可作原料重新投入新的 ASA 板生產(chǎn)， 屬超 低能耗建筑。 節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材 建房不用一塊磚（板 材生產(chǎn)原材料是水泥、粉煤灰） ，墻體薄， 在不增加土地面積的情況下可增加使用面 積 10% 15% 。普通磚混建筑每平方米施工 用水 3 噸，該體系屬干法作業(yè)（組裝式） ， 每平方米用水不到 30kg 。板材按用戶需要尺 寸加工，沒有邊角余料；鑲嵌式集成節(jié)能建 筑體系與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)住宅體系 比較可節(jié)省 鋼材 30% 4

10、0% 。 建筑速度快 建設(shè)周期僅為同等建筑面積 （磚混結(jié)構(gòu)）的 1/6 。鋼結(jié)構(gòu)件、板材都在 工廠預(yù)制好，現(xiàn)場施工快捷、方便、節(jié)省勞 動力。板材可鋸、釘、鉆、刨、粘等作業(yè)。 防火、防腐、抗震 此建筑體系克服了普 通鋼結(jié)構(gòu)裸露在外面防火性能差的缺點。 鑲 嵌式把鋼構(gòu)件包裹在板材中提高了防火性 能，耐火極限可達 4 小時，并避免了鋼構(gòu)件 裸露 在外面長期接觸氧氣、 水、酸堿介質(zhì)， 阻斷了鋼構(gòu)件被腐蝕的條件， 鋼構(gòu)件還經(jīng)特 殊防腐處理，防腐性能好，房屋使用壽命為50 年以上。經(jīng)清華大學(xué)土木系檢測， 通過 九度大震房屋完好無損。八度地震設(shè)防區(qū)， 可建六至八層建筑； 七度地震設(shè)防區(qū)可建十 二層以下建筑；

11、六度地震設(shè)防區(qū)，可建十六 層以下建筑。 隔聲 其板材采用專利發(fā)泡技術(shù)（板材內(nèi) 部密閉微孔結(jié)構(gòu)， 可高效阻隔聲音的傳遞） 加上采用隔斷聲橋的結(jié)構(gòu)層，隔音效果強， 16cm 厚墻體隔聲性能超過 37cm 厚墻磚，外 墻隔聲在 40dB 以上。 調(diào)節(jié)濕度 墻體板材具有呼吸性能，當(dāng)室 內(nèi)潮氣過大時，墻體可吸收潮氣；室內(nèi)空氣 干燥時墻體可釋放水分， 起到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣 濕度的作用。 對人的呼吸系統(tǒng)起到保護作用。 生產(chǎn)、使用過程中無毒無害 放射性物質(zhì) 符合國家 GB6566 2001 標準要求。經(jīng)建設(shè) 部及專家評審認定為 “健康建筑推薦產(chǎn)品 ” 應(yīng)用范圍廣 該建筑體系不僅適合民用 建筑（別墅、低層多層住宅）

12、，也適用于公共節(jié)能建筑及工業(yè)建筑（醫(yī)院、學(xué)校、 商廈、餐廳、寫字樓等） 。低價位、高 品位 此建筑休系是以低價位、低能耗建 造高品位、高舒適度房屋，以高科技引領(lǐng) 人居未來，給房屋開發(fā)商帶來新的亮點、 賣點；給居住者帶來低能耗消費，給國家 帶來節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材。創(chuàng)造更大 的社會效益。鋼板內(nèi)嵌夾屋面板心保溫外墻樓板干掛式背通風(fēng)外墻保溫隔熱體系外墻面設(shè)龍骨， 以多種增強板作面層裝2) 通風(fēng)墻體典型性能可調(diào)節(jié)圍護結(jié)構(gòu)的研究通過對通風(fēng)外墻保溫得出以下主要結(jié)論通風(fēng)外墻的隔熱性能提高約 20飾，龍骨間填保溫材料與隔熱性能實驗研究、理論分析 適用于不太注重保溫的夏熱冬冷、夏熱冬暖地區(qū)。好的保溫裝飾板。隔

13、熱測試、通風(fēng)合理的夾層寬度為 50mm100m開口面積約為 0。050 。10m2/ m 立面寬度；利用真空玻璃 明）研制。特點： 平板；- 保溫瓶原理（ 1893 年發(fā)透明； 真空層 0.1 厚；兩片平板間有支撐物陳列；由集熱和氣流輸送0.3 0.6mm 。分系統(tǒng)組成。熱系統(tǒng)為垂直墻板，一般為金屬板材，覆于建筑外墻的外側(cè)，上面開有小孔，與墻體的 間距一般 200mm 左右。 氣流輸送系統(tǒng)包括風(fēng) 機和管道。 “太陽墻系統(tǒng) ”可將 50 80的太陽輻射能量轉(zhuǎn)化為可用的熱能。普通“太陽墻系統(tǒng) ” 可將空氣加熱至高于環(huán)境溫 度 15 至 35 。加玻璃的系統(tǒng)可提升溫度 高達 60 。“太陽墻” 板一

14、般安裝在距外墻 1030cm 處，提供 3580 立方米新風(fēng)量 /hr 太陽墻系統(tǒng)( Solar Wall TMSystems ) 是一項用于提供經(jīng)濟適用的采暖通風(fēng)解決 方案的太陽能高科技新技術(shù)。其突出優(yōu)點在于： 造價低廉，無需維護； 微能耗，從而降低運行費用； 提供新鮮空氣，改善居民的室內(nèi)環(huán)境，預(yù) 防疾病。由于不斷的技術(shù)改良，太陽墻系統(tǒng) 的成本大大下降。它作為一種外裝飾材料， 具有美觀、醒目的特點。太陽墻的構(gòu)成及工作原理太陽墻全新風(fēng)供暖系統(tǒng)核心組件是太 陽墻板。屋頂太陽墻系統(tǒng)： 太陽墻板是在鋼板或鋁板表面鍍上一 層熱轉(zhuǎn)換效率達 80% 的高科技涂層，并在板 上穿有許多微小孔縫， 經(jīng)過特殊設(shè)計

15、和加工 處理制成的， 能最大限度地將太陽能轉(zhuǎn)換成 熱能。太陽墻板組成太陽墻系統(tǒng)的外殼，安 裝后與傳統(tǒng)的金屬墻面（立面）相似。太陽 墻板有多種色彩選擇， 易于融入建筑整體風(fēng) 格。太陽墻系統(tǒng)的工作原理：室外新鮮空氣 經(jīng)太陽墻系統(tǒng)加熱后由鼓風(fēng)機泵入室內(nèi)， 換室內(nèi)污濁空氣， 起到供暖和換氣的雙重功 效。簡單地說，太陽墻可以最大限度地利用 太陽能，將其轉(zhuǎn)換成熱能，以熱空氣的形式 傳遞到室內(nèi)。為了體現(xiàn)政府在可再生能源使用中的 表率作用，德國 Erlangen 市政廳建設(shè)項目 使用了太陽墻空氣采太陽墻暖系統(tǒng)為建筑 提供采暖安裝在建筑正立面的太陽墻充分 表明了 Erlangen 市政府正以實際行動來響 應(yīng)歐盟

16、提出的 “綠色采曖 ”號召。把大樓的 節(jié)能和減少運行費用作為考慮的頭等大事 之一。 建筑師關(guān)注的問題不僅僅是如何在建 筑中使用可再生能源， 而是還要更多地考慮 如何能將太陽能系統(tǒng)與建筑立面有機的結(jié) 合起來。對建筑師來說，建筑的外觀設(shè)計是 極其重要的， 但也要充分兼顧建筑運行維護 的需要。最終，綜合各方因素，太陽墻系統(tǒng) 被選中作為新建大樓的可再生能源系統(tǒng)。 除 了具有供熱量大、 二氧化碳減排量大的優(yōu)點， 還具有無需維護和無運動部件等特點。 這一 點對于安裝在建筑正立面上的太陽能系統(tǒng)來說尤其重要，因為一旦安裝后，很難在建 筑立面上對太陽能系統(tǒng)進行維護。 解決方案： 建筑師在這棟高層建筑的第614

17、層之間設(shè)置了 150m 的太陽墻。這一大膽的設(shè)計非常 吸引人， 在保證充足得熱量的同時對建筑立 面起到了非常好的裝飾作用。 該系統(tǒng)每周平 均工作 60 小時，每分鐘可以為建筑供應(yīng) 0.4m 。的新鮮空氣。據(jù)計算，該系統(tǒng)每年 減少的二氧化碳排放量達 6 噸。太陽墻系統(tǒng) 的技術(shù)指標：經(jīng)過測試，每平方米太陽墻板 在冬季日照正常情況下可向建筑物內(nèi)提供 40m/h 高于室外空氣 17 35的新鮮空氣， 每年可減少標準煤耗 150kg ，切實地為環(huán)保 做出責(zé)獻。 太陽墻新風(fēng)系統(tǒng)在夏季可以為建 筑起到遮蔭的作用， 相比沒有太陽墻覆蓋的 墻面低 5左右，間接地為空調(diào)節(jié)約了能源。 由于太陽墻系統(tǒng)增加了墻面的隔熱

18、系數(shù)， 可 使室內(nèi)冬暖夏涼， 這是其他采暖設(shè)施無法比 擬的。 太陽墻技術(shù)目前巳廣泛使用于加拿大、 美國、歐洲及日本的住宅、廠房、學(xué)校、辦 公樓等不同用途的建筑上。 它已榮獲多項國 際大獎， 并被美國能源部評為先進節(jié)能供暖 技術(shù)發(fā)明。 設(shè)于科羅拉多州的美國國家可再 生能源研究所將其稱為迄今為止最為先進 的太陽能供暖技術(shù)。 2005 年 3 月，太陽墻技 術(shù)應(yīng)用在中國大陸的典型工程 “山東建工學(xué) 院梅園一號學(xué)生公寓 ” 已被中國建設(shè)部評為 國家科技示。 2005 年 9 月，太陽墻系統(tǒng)在北 京奧運村實驗房上安裝完畢并投入使用， 得 到了奧運村項目業(yè)主國奧投資有限公司的 高度重視， 將在奧運設(shè)施建設(shè)

19、上大規(guī)模推開。 太陽墻技術(shù)同時也在農(nóng)產(chǎn)品及食品干燥領(lǐng) 域廣泛使用。 2005 年 5 月，太陽墻農(nóng)用干燥 的大型工程竣工并投入生產(chǎn)， 節(jié)能效果十分顯著。經(jīng)濟，環(huán)保和社會效益 經(jīng)濟效益分析以青島地區(qū)為例： 每平方米的太陽墻板 在冬季日照正常情況下每天可向室內(nèi)提供 0.5MJ 的熱量，為業(yè)戶節(jié)約可觀的采暖費用。 造價及回報分析安裝 1m 太陽墻板需要 1600 元（包括框 架材料），安裝 lm 玻璃幕墻需要 800 元左右 （ 高檔的玻璃幕墻造價可達1000 元以上 ） ，那么用太陽墻板代替玻璃幕墻只需要多花 800 元。而太陽墻板在冬季會以每天 3.9 元 的回報速度來回饋用戶， 以此速度來計算

20、只 需要 205 天便能收回太陽墻板的投資。 太陽 墻板的使用壽命在 30 年以上，無須維護， 梭每年能源價格上漲幅度為3% 、通貨膨脹率為 2 5% 、銀行折現(xiàn)率 （長期） 為 9% 來計算，太陽墻系統(tǒng)在 30 年內(nèi)給業(yè)主帶來的平均投 資回報率為 17.5% 。太陽墻對環(huán)保和社會的 效益貢獻巨大。根據(jù)測算，在中國華北地區(qū) 每百平方米太陽墻每年可節(jié)能折合人民幣 35 萬元，同時減少二氧化碳排放約 40 噸 （ 6）膜結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)（ Membrane ）是 20 世紀中期發(fā) 展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式， 是由多種 高強薄膜材料（ PVC 或 Teflon ）及加強構(gòu)件 （鋼架、鋼柱或鋼索）通過一

21、定方式使其內(nèi) 部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形 狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載 作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式 . 膜結(jié)構(gòu)可分為充 氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類. 充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣， 使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力 差（一般在 10 30 水柱之間） ，室內(nèi)外 的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實現(xiàn)較大的跨度 . 張拉膜結(jié)構(gòu)則通 過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型， 其造型非 常優(yōu)美靈活 .A材質(zhì)：膜結(jié)構(gòu)所用膜材料由基布和涂層 兩部分組成 . 基布主要采用聚酯纖維和玻璃 纖維材料； 涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟 乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯（ PVC ）和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（

22、Teflon ）。PVC 材料的主要特點是強度低、 彈性大、 易老化、 徐變大、自潔性差，但價格便宜，容易加工 制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其 性能，可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層， 提高其抗老化和自潔能力， 其壽命可達到 15 年左右。 Teflon 材料強度高、彈性模量大、 自潔、耐久耐火等性能好，但它價格較貴， 不易折疊，對裁剪制作精度要求較高，壽命 一般在 30 年以上，適用于永久建筑。B膜結(jié)構(gòu)特點：用于膜結(jié)構(gòu)中的高強度柔 韌薄膜稱膜材，它是一種耐久用、高強度的 涂層織物，由織物和涂層復(fù)合而成，具有質(zhì) 地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點。 對自然光吸收和透射能力、阻燃，具有

23、良好 的耐久、防火、氣密等特性；表面經(jīng)過氟素 處理或二氧化鈦處理的膜材料抗老化性能 好，具有較高的自清潔性能。建筑造型優(yōu)美膜結(jié)構(gòu)建筑是 21 世紀最具代表性與充 滿前途的建筑形式。 它打破了純直線建筑風(fēng) 格的模式， 以其獨有的優(yōu)美曲面造型， 簡潔、 明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現(xiàn)給 人以耳目一新的感覺， 同時給建筑設(shè)計師提 供了更大的想象和創(chuàng)造空間。 具有良好的環(huán)保性、透光性、自清潔性， 膜材表面采用 PVDF （聚偏二氟乙烯）涂層、 或二氧化鈦涂層，具有較好的隔熱效果，對 太陽熱能可反射掉 70% ，膜材本身吸收了 17% ， 傳熱 13% ，而透光率卻在 20% 以上，經(jīng)過 10 年

24、的太陽光直接照射， 其輝度仍能保留 70% 。 適合覆蓋大跨度空間 膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方壹公 斤左右，由于自重輕，加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高 強度材料的采用， 與受力體系簡潔合理 力大部分以軸力傳遞， 故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越 大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。 防火性與抗震性 膜結(jié)構(gòu)建筑所采用的膜材具有卓越的 阻燃性和耐高溫性， 故能很好的滿足防火要 求。由于結(jié)構(gòu)自重輕，又為柔性結(jié)構(gòu)且有較 大變形能力，故抗震性能好。工期短：膜材裁剪。拼合成型及骨架的鋼 結(jié)構(gòu)、鋼索均在工廠加工制作，現(xiàn)場只需組裝，施工簡便，故施工周期比傳統(tǒng)建筑短。C膜結(jié)構(gòu)體系：膜結(jié)構(gòu)體系由膜面、 邊索和脊索、 谷索、 支承結(jié)構(gòu)、

25、錨固系統(tǒng)，以及各部分之間的連 接節(jié)點等組成。膜結(jié)構(gòu)按支承分類：膜結(jié)構(gòu)按支承條件分類為： 柔性支承結(jié) 構(gòu)體系、剛性支承結(jié)構(gòu)體系、混合支承結(jié)構(gòu) 體系。膜結(jié)構(gòu)建筑按結(jié)構(gòu)分類： 膜結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)可分為：骨格式膜結(jié)構(gòu)、 張拉式膜結(jié)構(gòu)、充氣式膜結(jié)構(gòu)。 D膜結(jié)構(gòu)建筑形式的分類：從結(jié)構(gòu)上分可分為：骨架式膜結(jié)構(gòu)，張 拉式膜結(jié)構(gòu)，充氣式膜結(jié)構(gòu)3 種形式 骨 架 式 膜 結(jié) 構(gòu) ( Frame Supported Structure )以鋼構(gòu)或是集成材構(gòu)成的屋頂骨架， 在 其上方張拉膜材的構(gòu)造形式， 下部支撐結(jié)構(gòu) 安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不 易受限制，且經(jīng)濟效益高等特點，廣泛適用 于任何大，小規(guī)模的空間。骨

26、格式膜結(jié)構(gòu) 張 拉 式 膜 結(jié) 構(gòu) ( Tension Suspension Structure )以膜材、 鋼索及支柱 構(gòu)成， 利用鋼索與支柱在膜材中導(dǎo)入張力以 達安 定的形式。除了可實踐具創(chuàng)意，創(chuàng)新 且美觀的造型外， 也是最能展現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)精神 的構(gòu)造形式。近年來，大型跨距空間也多采 用以鋼索與壓縮材料構(gòu)成鋼索網(wǎng)架來支撐 上部膜材的形式。因施工精度要求高，結(jié)構(gòu) 性能強，且具豐富的表現(xiàn)力，所以造價略高 于骨架式膜結(jié)構(gòu) 充氣式膜結(jié)構(gòu)( Pneumatic Structure ) 充氣式膜結(jié)構(gòu)是將膜材固定于屋頂結(jié) 構(gòu)周邊， 利用送風(fēng)系統(tǒng)讓室內(nèi)氣壓上升到一 定壓力后，使屋頂內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，以抵抗 外力

27、，因利用氣壓來支 撐，及鋼索作為輔 助材，無需任何梁，柱支撐，可得更大的空 間，施工快捷，經(jīng)濟效益高，但需維持進行 24 小時送風(fēng)機運轉(zhuǎn)， 在持續(xù)運行及機器維護 費用的成本上較高。現(xiàn)今， 城市中已越來越多地可以見到膜 結(jié)構(gòu)的身影。 膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到各類建筑 結(jié)構(gòu)中， 在我們的城市中充當(dāng)著不可或缺的 角色：PTFE 膜(聚四氟乙烯涂層覆蓋玻璃纖維 織物)：PTFE 膜材是在超細玻璃纖維織物上 涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料， 顏色多為 白色。這種膜材有較好的焊接性能，有優(yōu)良 的抗紫外線、 抗老化性能和阻燃性能。 另外， 其防污自潔性是所有建筑膜材中最好的， 但 柔韌性差，施工較困難，成本也十分驚

28、人。 在蓋格公司領(lǐng)導(dǎo)下，美國的杜邦公司、康寧 玻纖公司、貝爾德建筑公司、化纖織布公司 共同開發(fā)永久性膜材。 其加工方法是把玻纖 織物多次快速放入特氟隆熔體中， 使織物兩 面皆有均勻的特氟隆涂層， 使永久性的 PTFE 膜正式誕生。 此后永久性膜結(jié)構(gòu)正式在美國 風(fēng)行， 許多學(xué)者對膜結(jié)構(gòu)進行了深入的研究。 20 年后跟蹤檢測結(jié)果表明， 這種膜材的力學(xué) 性能與化學(xué)穩(wěn)定性指標只下降了 20%30% ， 顏色也幾乎沒變， 膜的表層光滑， 具有彈性， 大氣中的灰塵、 化學(xué)物質(zhì)微粒極難附著與滲 透，經(jīng)雨水沖刷建筑膜可恢復(fù)其原有的清潔 面層與透光性，這足以顯示出 PTFE 膜材的 強大生命力和廣闊的市場前景。

29、 目前國外對 這種膜材的開發(fā)和應(yīng)用比較成熟， 生產(chǎn)廠家 也很多，如德國 Mehler 公司、 Verseidag 公司，日本 Taiyoko-gyo 公司、中興化成工 業(yè)株式會社、美國 Chemfab 公司、沙特阿拉 伯 ObeiKan 公司等。PTFE 膜材剛安裝時略微呈黃色，隨著 太陽光的照射，一般在 3 6 個月變?yōu)榧儼?色，透光率在 10 % 15 %之間。盡管 PTFE 可以降低太陽輻射得熱， 但是由于透光率較 小，會影響室內(nèi)自然采光效果。ETFE 膜（ 聚四氟乙烯 ） ：由 ETFE （乙烯 - 四氟乙烯共聚物） 生料直接制成。 ETFE 不僅 具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定

30、性 和耐化學(xué)腐蝕性，而且機械強度高，加工性 能好。近年來， ETFE 膜材的應(yīng)用在很多方面 可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢和 市場前景。 這種膜材透光性特別好， 號稱“軟玻璃 ”，質(zhì)量輕，只有同等大小玻璃的1%；韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，延展性 大于 400% ；耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強， 熔融 溫度高達 200 ；可有效的利用自然光，節(jié) 約能源；良好的聲學(xué)性能。自清潔功能使表 面不易沾污， 且雨水沖刷即可帶走沾污的少 量污物，清潔周期大約為5 年。另外， ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡， 方便施工和維 修。 ETFE 也有不足， 如外界環(huán)境容易損壞材 料而造成漏氣，維護費用高等，但

31、是隨著大 型體育館、游客場所、候機大廳等的建設(shè)， ETFE 更突顯自己的優(yōu)勢。 目前生產(chǎn)這種膜材 的公司很少， 只有 ASAH （I 日本旭硝子）（AGC ）、 德國科威爾等少數(shù)幾家公司可以提供 ETFE 膜材， 這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國外發(fā)達國 家也不過十幾年的歷史。經(jīng)過改進了的一種粉式聚合樹脂， 具有張拉強度大， 質(zhì)輕、 透明等特點。 由于 ETFE薄膜自身很薄， 單層薄膜厚度不超過 0.5mm ， 因此可忽略膜材本身的熱阻。 在多層膜之間 形成多個空氣夾層， 利用空氣層的熱阻來實 現(xiàn)結(jié)構(gòu)的保溫。當(dāng)采用 5 層 ETFE 薄膜的結(jié) 構(gòu)，其傳熱系數(shù) K 值可以降至 1.0 W/m2 。 K

32、左右。 白色膜材透光率為 5055% ，既能降低 太陽輻射得熱，控制溫差傳熱得熱，同時能 提高室內(nèi)采光效果。工程應(yīng)用： 北京奧運會場館 “水立方 ”膜結(jié)構(gòu)采 用 ETFE 膜材， 是目前國內(nèi)最大的 ETFE 膜材 結(jié)構(gòu)建筑，膜材采用進口產(chǎn)品。 “鳥巢 ”采 用雙層膜結(jié)構(gòu)，外層用 ETFE 防雨雪防紫外 線，內(nèi)層用 PTFE 達到保溫、防結(jié)露、隔音 和光效的目的。 “水立方 ”采用雙層 ETFE 充 氣膜結(jié)構(gòu)，共 1437 塊氣枕，每一塊都好像一個“水泡泡 ” ，氣枕可以通過控制充氣量 的多少，對遮光度和透光性進行調(diào)節(jié)，有效 地利用自然光，節(jié)省能源，并且具有良好的 保溫隔熱、消除回聲，為運動員和

33、觀眾提供 溫馨，安逸的環(huán)境。張膜充氣： 四氟乙稀（ ETFE ）薄膜，（Bubble Wall ）。（ 7）典型性能可調(diào)節(jié)圍護結(jié)構(gòu)雙層皮 幕墻 DSF雙層皮玻璃幕墻 （ Double-Skin Fa?ade，簡稱 DSF ）的構(gòu)造形式最早出現(xiàn)在20 世紀70 年代的歐洲， 其目的是為了解決大面積玻 璃幕墻建筑在夏季出現(xiàn)過熱的問題、 高層通 風(fēng)可控的需求以及單純外遮陽維修、 清洗困 難等問題。主要做法是，在原有的玻璃幕墻 上再增設(shè)一層玻璃幕墻， 在夏季利用夾層百 葉的遮擋與夾層通風(fēng)將過多的太陽輻射熱 排走，從而減少建筑物的空調(diào)能耗；冬季時 打開百葉，關(guān)閉通風(fēng)，形成溫室效應(yīng)。雙層皮幕墻作為一種較新

34、的幕墻形式， 近 20 年來在歐洲辦公建筑中應(yīng)用較多，據(jù) 統(tǒng)計已建成的各種類型的 DSF 建筑在歐洲就 有 100 座以上，分布于德國、英國、瑞士、 比利時、芬蘭、瑞典等國家。近幾年來，國 內(nèi)一些高檔建筑也開始了使用各類 DSF 的嘗 試，國內(nèi)最近 5 年間陸續(xù)出現(xiàn)的雙層皮幕墻 建筑如下表所示。雙層皮幕墻種類繁多，最 為常見的是根據(jù)通風(fēng)方式的不同， 分為外循環(huán)式和內(nèi)循環(huán)式兩種。 其中外循環(huán)式還可分 為外循環(huán)自然通風(fēng)式和外循環(huán)機械通風(fēng)。 如 下圖所示。 此外還可以根據(jù)夾層空腔的大小、 通風(fēng)口的位置、 玻璃組合及遮陽材料等不同 分為其他類型，如 “外掛式 ” 、“箱式”、“井 箱式 ”和“廊道式

35、” 。但其實質(zhì)是在兩層 皮之間留有一定寬度的空氣間層， 通過不同 的空氣間層方式形成溫度緩沖空間。 由于空 氣間層的存在， 因而可在其中安置遮陽設(shè)施 （如活動式百葉、 固定式百葉或者其他陽光 控制構(gòu)件）；通過調(diào)整間層設(shè)置的遮陽百葉 和利用外層幕墻上下部分的開口的輔助自 然通風(fēng)， 可以獲得比普通建筑使用的內(nèi)置百 葉較好的遮陽效果， 同時可以實現(xiàn)良好的隔 聲性能和室內(nèi)通風(fēng)效果。國內(nèi)雙層皮幕墻工程一覽編號項目名稱地點用途建成時間DSF 類型朝向1清華大學(xué)超低能耗示范樓北京辦公2005內(nèi)循環(huán)式 南 交互式 南 走廊式2清華大學(xué)環(huán)境節(jié)能樓北京辦公2006東 外循環(huán)走廊式南、東、西樓式對于外循環(huán)自然通風(fēng)幕

36、墻， 其內(nèi)層幕墻一 般由保溫性能良好的玻璃幕墻組成， 主要起 到冬季保溫，夏季隔熱的作用。而外層幕墻 通常為單層玻璃幕墻， 主要起到防護的作用， 保護夾層內(nèi)的遮陽裝置不受室外惡劣氣候 的損壞，同時，設(shè)置在外層立面的開口可以 調(diào)節(jié)夾層的通風(fēng)。 這種幕墻的主要特點就是 利用夾層百葉吸收太陽輻射熱后形成的煙 囪效益，驅(qū)動夾層空間與室外進行換氣，從 而達到減少太陽輻射得熱的目的。 為了獲得 較好的自然通風(fēng)效果， 其夾層的寬度一般不 小于 400mm 。與自然通風(fēng)的外循環(huán)雙層皮幕 墻相比， 外循環(huán)的機械通風(fēng)幕墻為了減少幕 墻結(jié)構(gòu)對建筑面積的占用而縮小了兩層幕 墻之間的間距，夾層間距一般小于 200mm ， 由于夾層較窄，加上夾層百葉的設(shè)置，使得 夾層通道的流動阻力增大， 為了減少太陽輻 射得熱， 通常采用機械的方式對夾層進行輔 助通風(fēng)。當(dāng)夾層有效通風(fēng)寬度小于 100mm 時， 單純依靠煙囪效應(yīng)進行通風(fēng)已經(jīng)不可行， 這 時需要采用輔助機械通風(fēng)的方式來強化夾 層的通風(fēng)，一般通風(fēng)量不宜小于 100m3/h 。 考慮到增加通風(fēng)量直接影響風(fēng)機能耗， 因此 存在一個最佳的機械通風(fēng)量范圍。對于內(nèi)循環(huán)機械通風(fēng) DSF 幕墻，在構(gòu)造上 與前面兩種幕墻有較大的區(qū)別。 它把保溫性 能好的幕墻設(shè)置在外層， 而內(nèi)層幕墻為普通 單層玻璃。 它主要是依靠機械的方式將室內(nèi) 的空氣抽