本文重点分析了以上案例所采用的高效透明建筑窗膜性能指标,产品特点,使用条件。介绍了与其他产品的竞争优势,在投标中胜出的基本要素。给出了降低直接太阳辐射60%,降低建筑热负荷50%的良好成果。
1.引言
复旦大学上海视觉艺术学院是复旦大学与上海文广集团、文新联合报业集团等董事单位合作创办的综合性新型艺术类本科院校。复旦大学上海视觉艺术学院的标志性建筑图文信息中心大楼于2006年落成,该大楼总建筑面积26400平方米,为四层建筑,主要功能空间为展示、交流、会议和图书馆。。大楼的正面采用了通透玻璃设计,从远处看去像极了一只翻着双眼皮的“大眼睛”,这个世界上最大的“眼睛”不仅外表华丽,其“眼睛”的大面积玻璃幕墙设计也给室内带来充足的阳光和通透感。复旦大学上海视觉艺术学院展示中心展示大厅玻璃幕墙由两部分组成,
眼脸以下为点支玻璃幕墙,采用12+1.52PVB+10钢化夹胶玻璃(无色清玻);眼脸以上为框架支承玻璃幕墙,采用6+0.76PVB+6+9A+6钢化夹胶中空玻璃(无色清玻)。朝南的2000平方米的夹胶高透玻璃被设计成通透美丽的“眼球”,这个美丽的眼球在给我们带来充足阳光时却也使大量的热量进入了室内,尤其到了夏天,酷暑难耐。期间,相关部门寻找了很多方案来了寻求隔热和节能的解决方案。几年来一直组织力量寻求最佳解决方案。加设外遮阳,悬挂遮阳帘或百叶窗都一一被否决。因为这些方案都极大的影响了现有建筑的设计风格,隔热效率也很不理想。也曾找过几家窗膜公司试贴。但都由于透光度不足,隔热效果不佳而没能实施。
在建设部下达的国家标准,"GB10589-2005:公共建筑节能设计标准"对玻璃性能设定清楚的方向和要求,以提高能效的要求下,在来访客人的不断反映下,领导层对工程部下达了限期解决的明确指示。2010年一开始,上海视觉艺术学院就成立了专案组,设立了改造目标。开展了招标,评标,确定方案、供应商、施工队伍等一系列必备的准备工作。在对产品进行了全面的对比、分析,参观了各供应商展示厅,典型用户及相关工厂基础上,确定了目前国际上最高效的IQue73FG和IQue58AG高效建筑窗膜。
2.图文信息中心大楼节能改造项目概述
本案是针对图文信息中心大楼南面外幕墙。这是一个具有大面积透明玻璃设计现代的前庭建筑。基本建筑设计理念是自然采光,明亮,透明内外一体与周围环境自然和谐。大厅玻璃幕墙采用22mm厚单层钢化夹胶玻璃,2050平方米。本工程幕墙轮廓为双曲面,曲面形状由建筑效果图确定。由于强烈阳光直射大厅,室内人员及过往客人都抱怨灼热阳光酷热难耐。尽管加大空调风量,也抵不住太阳辐照的热度。因此,此次改造的首要目的是降低进入大厅的太阳热辐射强度。其次,降低整体太阳热能进入,从而减少空调热负荷,降低空调用电。第三,单层钢化玻璃不符合安全玻璃幕墙标准,要求增强玻璃的安全性。任何改造方案的基本点是不得改变现有建筑的整体外观。也即通透明亮内外一体的设计风格不能改变。
在确定了本次改造的目标及要点后,首要的任务就是将这些叙诉文字要求体现在技术指标要求上。
3.技术标准的制定
减少热积累的可能方案的初始评估程序包括分析热负荷产生的所有来源及相应的解决方案。由于玻璃已经构成整个建筑物外围结构的一大区域,这一基本因素导致玻璃性能的改善成为此项目第一要解决的问题。
可能方案包括增加遮阳板到其它各朝向;更换成较高性能的窗玻璃,如着色玻璃或中空玻璃;以及采用薄膜镀层提高玻璃性能。
然而很快就发现一些解决方案不是很理想。增加遮阳板只能解决高角度照射时的太阳热,而且它会改变建筑物的整体外观,导致它失去明亮清晰,内外和谐的设计理念。
更换玻璃系统,当然是可能的。但它要整体重新装修,包括除去现有的玻璃系统然后安装新的玻璃窗户。这是一个耗时费钱的工程,而且会干扰建筑物中的员工正常工作。频繁的接待任务也不允许长时的重新装修。而且这也会产生大量垃圾,把仍然可用的状态良好的现有门窗弃置。
因此最适当的解决方案被确定为采用薄膜镀层。在工业上,这些即是太阳控制膜或窗膜。他们是一种聚酯胶片,在其上镀有金属材料或被染色。将它们粘在玻璃上以防止眩光或起到太阳控制作用。
在采用建筑窗膜作为此次改造的方案确定之后,重要的就是技术指标的确定。这是关系到本次改造能否达到目的,以及工程造价,施工期限等一系列相关课题的确定落实。
3.1建筑外观与玻璃的光学特性
玻璃建筑的外观取决于玻璃的颜色、透光率及可见光反射率。为了良好遮阳,又不形成镜面效应引起光污染,研发大楼上层玻璃采用了镀膜着色玻璃。而底层大厅采用的是透明白玻。这样选用的窗膜必须为中性色。一般透明玻璃透光率在90%左右。5%以上透光率的玻璃窗仍具有良好透视效果。40%以上透光率是建筑上采光要求极限值。30%以下玻璃在北方考虑到冬季取暖及室内照明能耗增加是不被推荐使用的,在南方,也由于影响室内采光产生额外能耗而需要慎用。
普通玻璃可见光发射率在8%左右。国标GB/T18091-2000指出16%以上玻璃反射率会引起强烈光污染,不宜在道路两侧使用。一般建筑玻璃幕墙反射率不得超过30%。为使改造工程不改变现有建筑外观,所用窗膜反射率应低于16%。
GB50189-2005中规定窗玻璃系统遮阳系数应小于等于0.5,可见光传输应大于40%。然而,对本项目,要求更高的可见光传输以保持原有玻璃的清晰度,可见光透射率被定为55%以上。清晰度的任何明显改变都会改变整个建筑物外观。为了保持大厅明亮通透的视觉观感,我们确定了所用窗膜的光学技术指标:透光率和反光率均高于要求指标。 |