冷弯薄壁金属围护的可持续发展应用

发布时间:2019-05-09 15:54作者:admin 阅读:

摘要:建筑可持续性与金属围护 可持续建筑(sustainable building)是查尔斯凯博特博士1993年提出的,旨在说明达到可持续发展进程中 建筑 业的责任。1994年第一届国际可持续建筑会议(ICSC)上正
  建筑可持续性与金属围护
 
  可持续建筑(sustainable building)是查尔斯·凯博特博士1993年提出的,旨在说明达到可持续发展进程中建筑业的责任。1994年第一届国际可持续建筑会议(ICSC)上正式提出,并将它定义为:在有效利用资源和遵守生态原则的基础上,创造一个健康的环境并对其保持负责的维护。可持续建筑的理念就是追求降低环境负荷,与环境相接合,且有利于居住健康。其目的在于减少能耗、节约用水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提高生产力,影响用户生活质量和工作效率,从而影响整个社会的经济效益。
 
  冷弯薄壁金属围护系统在设计、施工和使用中引入可持续理念,不仅从根本上改善建筑的质量,而且还有利于创建更加健康的社会,增加建筑的吸引力,提高经济效益。利用可持续性设计,冷弯薄壁金属围护系统的建造和使用能最大限度地减少使用者健康、舒适度和工作效率等方面的影响,同时减少能耗和污染。其在建设场地、建筑材料、建筑设计和设备系统都经过整合来实现最优化的经济效益和环境保护。
 
  可持续性金属围护的效益
 
  在建筑工程中引入可持续设计原理可带来多种效益,包括提高资源及能源利用效率,增进居住者的身心健康,增加楼宇舒适感,促进地方经济与小区发展,为未来社会创建一个环境、社会和经济可持续发展的远景。
 
  环境效益
 
  金属围护系统本身就采用冷弯薄壁及压型金属板等绿色环保材料,并且对于不同地区、环境能够有效地利用其自然资源,减少建筑对环境造成的负面影响,从而带来环境效益。
 
  经济效益
 
  金属围护系统具有自重轻、耐久性强及经济性能高等特点,为保持其可持续性,建筑的初始建筑造价可能较高,但是在建筑的整个使用期内,能过降低运行成本来产生较大的经济效益,而运行成本的降低主要来自于能耗及维护费用的减少。
 
  冷弯薄壁金属围护可持续性设计
 
  设计原则
 
  1)在设计时应该重视建筑项目地方性、地域性并延续地方特色的文化气息,同时应该考虑南北不同、东西差异,根据地域气候、文化及风俗习惯不同而提供不同的建筑产品;
 
  2)增强适用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术,充分利用地方资源及当地的自然材料;
 
  3)树立建筑材料回收利用意识。在最大范围内使用可再生性的地方性建筑材料,避免使用高储存能量,破坏环境产生废物以及带有放射性的建筑材料,争取重新利用旧的建筑材料和构件;
 
  4)针对当地的资源条件,利用被动式能源策略,尽量应用可再生能源;
 
  5)围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途经。根据地区的气候环境及使用习惯,可以分别采用不同的设计以改善围护结构的热工性能;
 
  6)注重新能源技术的应用。在设计时要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成居住与自然隔离,同时也能节约能源;
 
  7)注重可再生资源的利用与开发。
 
  冷弯薄壁金属围护可持续性体现
 
  建筑场地规划
 
  金属围护可持续建筑在设计、施工运行过程中有多种策略与方法。最初的场地规划是确保建筑总体环境绩效的关键,诸如设计、建材、地形地貌及周围植被等因素都将对建筑未来的使用与发展产生重大影响。
 
  对任何可持续建筑可言,在进入建筑设计时间之前,设计小组直接参与对场地的选择是非常重要的。场地规划的主要目的是识别场地的环境特性,确定该场地是否能够通过所设想的使用与研究方法使建筑更好地融入其中,从而优化建筑的使用性能。
 
  环境的场地规划能够最大限度减少建设项目对环境和小区的负面影响,保护好场地内现有的植被。场地内的微气候,诸如温湿度和主导风向等环境因素、地区性的地形地貌都可以在很大程度上影响建筑的性能以及对环境技术的选择。
 
  基地周围潜在的有害污染源、空气质量会影响建筑整体的建造费用,也会影响金属建筑的设计使用寿命。
 
  可持续建筑材料选用
 
  冷弯薄壁金属围护建筑应用金属板具有回收利用的和重复使用的或可回收利用和可重复使用的材料。选择这样的建筑材料有利于保护世界上日益枯竭的不可再生资源,同时,能降低建筑在维护和能源使用方面的成本。
 
  选用耐久性强的金属材料。建筑是具有其设计使用寿命的,但日益严重大气污染加快了金属的腐蚀,大大降低了金属建筑的耐久性从而缩小了使用寿命。因此冷弯薄壁金属围护建筑在设计应用时结合区域的大气污染现状环境,选择适当的金属材质,并根据我国大气腐蚀等级选用适当的金属材料,避免金属建筑的过度腐蚀。
 
  材料耐久性等级对应环境分类建议
 
  而可持续发展的冷弯薄壁金属围护建筑属永久性地标建筑,因涂层先天耐候性能不足容易粉化损失,在建筑使用期间出现基材锈蚀而进行修补会造成建筑外观不美观等不良状况,因此应直接选用不锈钢等耐久性材料。
 
  同时,因地或性资源优势,可利用在当地或所在地区能够获得的材料,从而减少因运输带来的能源消耗。
 
  保温隔热
 
  建筑的热工性能影响是影响建筑物采暖、空调能源利用效率以及人居舒适度的一项重要指标,改善建筑的热工性能是人类社会追求可持续性发展重要手段之一。
 
  金属围护建筑采用具有减缓热量传递的保温隔热材料,并且对不同气候条件下的建筑使用不同“R-值”的保温隔热材料来达到有效的保温隔热性能,从而降低对其它能源的消耗。
 
  吸音降噪
 
  声学性能是建筑物理性能中的一个重要指标,也是建筑设计中一个关键的设计因素。冷弯薄壁成型金属围护系统中,将已测定的系统构件的隔声频率特微曲线与规定的参考曲线做编辑部从而推导出构件的计权隔声量。测量结果转换为单值评介量-计权隔声量,以便于隔声性能的相互比较及建筑隔声设计。另外,金属围护可采用疏松多孔的吸声材料,并配合穿孔金属底板提高吸声效果,从而达到减少建筑的噪声污染。
 
  屋面种植
 
  屋面种植是目前比较流行的一种方式,也是今后发展的一个趋势。屋面种植可以提供更好的保温隔热性能和隔声性能,并且可以在炎热的季节降低太阳辐射率的吸收及减少雨水的流失。
 
  进行屋面种植,是冷弯薄壁金属围护可持续性的最新体现。
 
  冷弯薄壁金属屋面种植具有以下七大可持续性优势:
 
  1)高保水性。根据绿色屋顶种植的设计可以减少90%的经流量,大大减少了排水流量,同时可以减少城市排水管、下水道等的建设成本。
 
  2)改善气候。绿色屋顶凉爽和保湿,在城市中创造一个小气候环境,从而从局部改善区域环境。
 
  3)减少尘埃和烟雾。绿色屋顶种植有助于过滤灰尘和烟雾微粒,从空气中吸收材料散发出的有害物质,并随着雨水的冲洗进入土壤中,从而改善空气质量。屋顶绿化平均滞尘量为8.5g/m2每年。
 
  4)降低噪音影响。绿色屋顶能降低3-8dB的噪声量,在喧闹的都市或工来区这是很有必要的。
 
  保温隔热作用。屋面种植对建筑具有稳定良好的保湿隔热作用,可节省建筑能耗。绿化屋顶全天热能量值变化极其微弱,对建筑屋面顶板的保湿、隔热作用明显。绿化屋顶夏季室温平均比未绿化屋顶室温低1.3~1.9℃;冬季室温比未绿化屋顶室温平均高1.0~1.1℃。
 
  5)增加屋面使用寿命。绿化屋顶可大大降低建筑屋面结构及材料的热胀冷缩变化幅度,延缓建筑结构及屋面材料因热胀冷缩所导致的老化进程。研究测定结果,裸露屋顶表面年最大温差高到58.2℃,而绿化屋顶表面年最大温差仅为29.2℃,绿化屋顶与裸露屋顶的年最大温差相差29℃。
 
  6)空间利用。在获得规划许可,可以在绿色屋顶修建娱乐和体育运动场所,有利于空间利用,减少额外土地成本。
 
  可持续建筑环境评价体系
 
  建筑环境评估体系是根据室内的,当地的以及全球的环境标准,对建筑进行一个全面的性能评估,通过这一评估体系能够在建筑与建筑之间直接的性能比较。建筑环境评估体系的创立是为了推广被验证的建筑新技术、建造方法以及最佳实践范例的设计准则来提高环境质量能及建筑的可持续性。英国建筑研究所于1990颁布的环境评估法(BREEAM)对建立评价建筑环境质量的综合方法产生了国际影响。之后,大量的建筑环境评估体系不断涌现并得到发展,如日本的CASBEE,美国的LEED,澳大利亚的NABERS,印度的TGBRS,中国的绿色奥运评估体系。
 
  参考国内外的建筑环境评价体系,我们可以建立一个属于冷弯薄壁成型金属围护的评价体系,根据冷弯薄壁成型金属围护的建造方法,建筑设备以及操作和建筑管理等方面的最佳标准,就建筑性能的以下方面进行评估:
 
  生态:保留并增强基地的生态性;
 
  健康和舒适:室内和室外对健康和舒适有影响的因素;
 
  管理:总体的管理政策,全过程调试基地的管理和规程;
 
  材料:建筑材料的环境影响,包括全生命周期影响;
 
  土地使用:绿地或废弃用的的使用;
 
  能源利用:运行能耗以及CO2排放;
 
  污染:空气以及水污染;
 
  水:水资源的消耗以及利用效率;
 
  根据评估份值,可以将冷弯薄壁金属围护建筑的环境性能划分为合格、良好、优良、和优秀四个等级。
 
  结束语
 
  冷弯薄壁成型金属围护系统其大部分结构为金属材质等可持续性的环保建材,在设计使用寿命过程中无需进行定期的维护与维修,降低了使用维护经济成本。另外,冷弯薄壁成型金属围护系统本身可以因建筑的地域性及设计要求配以相应的保温隔热、吸音降噪等性能,并且随着其发展进化配以屋面种植技术,不仅提高了其保温隔热和隔声性能,同时还能改善区域环境内的微气候。因此,冷弯薄壁成型金属围护是建筑可持续发展的最新体现,也是建筑发展变化的必然选择。
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