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唐罗君:门窗外遮阳,响应建筑“双碳”目标的有力措施
日期: 2021-08-19
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  为积极促进“双碳”目标下的建筑行业绿色发展,7月27日,中国房地产采购平台联合住建部康居认证中心共同发起的“2021建筑产业‘碳中和’发展云论坛”第三季开播,论坛特邀被动式超低能耗建筑与建筑节能领域、门窗幕墙行业专家,以及探索碳中和的优秀企业技术总工,在线多路径探索“建筑碳中和”实现方法。

  南京金星宇节能技术有限公司常务副总经理、高级工程师、国家注册一级建造师(房建)、国家注册造价师(土建)唐罗君以《门窗外遮阳,响应建筑“双碳”目标的有力措施》为题发表演讲。 

唐罗君:门窗外遮阳,响应建筑“双碳”目标的有力措施

  以下是演讲实录:

  唐罗君:线上的各位专家、朋友,大家下午好!今天我带来的题目是《门窗外遮阳,响应建筑“双碳”目标的有力措施》。围绕这个主题,我们有三个小观点:一是我们理解的超低能耗建筑;二是遮阳原理、作用、目的;三是遮阳设计。

  一、我们理解的超低能耗建筑

  做超低能耗建筑是希望获得室内高舒适性,最好不用或少用采暖或供暖,主要目的还是缓解紧张的能源,改善地球环境,适应双碳背景。

  超低能耗建筑,除了建筑要有很好的地理位置、建筑朝向、体积系数外,门窗在外围护里就是相对薄弱的位置,虽说门窗现在K值做到了0.7、0.8、1.0,甚至有0.6的,但在整个建筑外围护里还是相对薄弱的,所以这里希望外围护有相对比较好的窗墙比,还需要高效的外保温、无热桥设计、高性能门窗和遮阳以及良好的气密性。其实中国从北到南区域跨度蛮大的,包括新风要求在北和南都有一些差距。可再生能源使用是大家都关注的,包括智能化运维、辅助的供冷/供热的设备储备。

  二、遮阳原理、作用、目的

  做遮阳,更多的是研究阳光和遮阳的关系。太阳和雨水孕育了地球上的万物,也让人类在地球上生生不息,代代相传,但是烈日高挂,高温酷暑,也让人感觉到非常难受,这些都是源于太阳的光和热。

  太阳光致热原理是什么?我们上中学时,在这方面有过了解,太阳的光其实就是电磁波。在全部辐射中,波长在0.15~4微米区间的光波大概占到了99%以上,而且主要分布在可见光、红外和紫外区,可见光部分总辐射量占到50%以上,红外占到43%,紫外线很少,大概只有7%。但是就这部分光真正到达地面的大概只有0.295~2.5微米的波段,短于这个波段和长于这个波段的都在太阳向地面辐射过程中,因为地球的臭氧、水气和其他一些气体分子的强力吸收和反射,基本不能达到地面。致热方式有两种,直射和慢反射。

  人们对于日光被动应对通常是两种方式,一是夏天时找一个比较凉爽的地方,特别是像树荫下乘凉,同时吹自然风;二是冬天找一个避风的地方,太阳光好的地方。

  建筑门窗做到今天这一步,面对水、温、风、声、气,其实做得已经很不错了,虽说整个外围护系统还是会弱一点,但是光这一块确确实实是被忽视最大的。在需要时,把光请到室内来,在不需要时,把光隔绝到室外,真正做到随心所欲、光随我动。这是相当于建筑门窗一种被动的应对方式。

  建筑门窗有遮阳的需求,简单分析一下遮阳到底有什么样的位置关系和效率。

  内遮阳、中置遮阳、外遮阳是现代建筑的遮阳节能解决方案,以三玻两腔系列为例:无遮阳的太阳得热系数是0.35,内遮阳的太阳得热系数是0.20,中置遮阳与没有遮阳相比,可以把太阳得热系数0.35降到0.1,进到室内会降低70%左右。外遮阳可以把太阳得热系数从0.35降到0.03左右,绝大部分热量挡在室外。

  达成这个共识情况下,我们公司2008年有一个数据检测,那时候对江苏来说还是中空玻璃,三玻两腔数据还没有出来。数据显示,从早上8点到晚上6点的时间段,当时室外气温是28~36摄氏度,同样朝南两个房间,温度差在1.5~7.6摄氏度。这两个房间一个使用遮阳,一个没有使用遮阳,后面进行了模拟计算,与碳排放联系起来,从8点到18点的时间段,共温度差是93摄氏度。如果用空调能耗对其进行降温,以1.5匹空调为背景,大约需要32.9度,按1千瓦时等于123.03克标煤计,遮阳一天使用和不使用对室内温度的影响是4.047公斤,实际上还是蛮可观的。

  前两天无锡一个小伙伴随手拍的场景数据显示,使用遮阳卷帘,室内温度只有32.2摄氏度,没有使用的,室内温度达到40.6摄氏度,当时无锡天气是29~36摄氏度。

  三、外遮阳设计

  到底什么时候必须要用遮阳?现在大学课本里也有了设置的条件:室外气温大于等于29摄氏度,阳光进入到室内时间大于等于1小时,阳光进到室内距离大约等于0.5米,太阳照度大约等于240Kcal/m2ch,这四个条件一旦达到,就应当设置遮阳了。

  目前可以选择的外遮阳产品有几种:铝合金卷帘类、铝合金百叶类、织物卷帘、木质类、固定金属板类、构件类、结构构件类和折叠金属板类。目前市面上建筑外立面遮阳产品中,铝合金卷帘、织物卷帘、铝合金百叶三类产品大概占到99%以上。

  铝合金卷帘:主要功能是遮阳适光、防风防尘、防寒保暖、隔热降温、隔音降噪、防窥防撬,遮阳系数可达0,抗风性能5级以上,机械耐久性4级以上。

  系统窗外遮阳:终于强强合一,外遮阳组件可灵活地与不同品牌、型号的系统窗匹配,满足不同建筑节能标准和客户使用的综合需求。

  硬核遮阳,成本之王:最大的功能是隔热降噪,冬季还有保温的效果。

  梯绳百叶:主要功能是遮阳适光、通风透气、隔热降温,遮阳系数可达0.15,抗风性能大于等于0.6kpa,机械耐久性3级以上。这个产品更建议用在公建项目上,层数不是特别高或当地季风不是特别高的公建上。

  防风拉链织物卷帘:主要功能是遮阳适光、通风透气、防蚊虫、透景,遮阳系数可达0.05,抗风性能大于等于1.2kp,机械耐久性3级以上。对于季风比较大的高层建筑,这款产品优越性就出来了,最出色的是抗风性能和通风透气性能。这款产品整体框架比较小,稳定抗风、极简美学,放下来时可以在遮阳的同时解决通风透气的问题,又不使室内过于黑暗。

  到底什么样的建筑该选什么样的产品?

  超低能耗建筑外围护做得相当强大,长期性最好与建筑同寿命。维持遮阳系数情况下,长期性反映出耐久性,同时又在外立面上有抗风性能,所以前面介绍的一些产品抗风能力,包括耐久性,真正面对不同建筑时需要采集当地的超低能耗建筑所处的当地气候条件、季风情况。建筑有通风透气要求或有一些透光要求,可能就选百叶和织物。百叶只能用在相对比较低的公建上,民建也能用。

  还要考虑建筑同寿命,产品检修、运维分两块,一是产品本身,具体产品工法;二是寿命周期总成本最优,分为设置费和维持费,同时兼顾建筑的外立面美观。

  举个例子,当时我给北京一个项目做了室外产品分析,从这几个维度一项一项列出来,最终他们需要什么样的建筑匹配我们产品的特性,给他推荐了铝合金硬卷帘。

  本次演讲时间有限,后面详细应用方案不一一介绍了,前面专家也有提到门窗集中安装方式,对遮阳来说,外立面和检修非常重要,所以我们首推的是门窗内嵌外平齐安装方案,对遮阳非常有帮助。

  欢迎大家来金星宇指导工作,交流超低能耗的做法、心得、体会。谢谢大家!

  来源:被动房网

唐罗君:门窗外遮阳,响应建筑“双碳”目标的有力措施

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