光电幕墙和生态幕墙技术的概况和发展趋势

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1、光电幕墙和生态幕墙技术的概况和发展趋势　　光电幕墙的产生是在二十世纪初期，由于世界经济的发展，在一些国家出现能源危机，因此光电幕墙开始研发。那么什么是光电幕墙呢？它是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙，它是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能，它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量，使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动，从而产生电压，这称为光电效应。　　多个太阳能光电池经加固处理，镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连，从而构成了一个整体的光电板。光电板的尺寸规格可以根据实际工程的幕墙分格方案进行量体定

2、型制作，在阳光照射下产生直流电，所有光电极产生的电能，通过多极集成电路整流，变压等过程，转化成供使用的交流电，送入用户电网。此幕墙体现了智能化特点，把太阳能光电技术集成到幕墙中不占有建筑面积，且太阳能光电板优美的外观，具有特殊的装饰效果，更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。　　设计时除考虑光电池组、光电板、导线、集成电路、整流器等各因素外，还需考虑幕墙传统的安全、防护、密封、装饰等功能，各项指标必须满足国家标准规定，使其达到最佳使用效果。还要考虑安装方向，安装阳光照射时间长的部位，如墙楣部分或屋顶等应面南或东南、西南方向。还有双层玻璃幕墙，它是由双层结构组合而成的幕墙，内层一般都有能够开启的门

3、窗，在外层幕墙的遮挡下，室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启，外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制，内外层之间的热通道，可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应，从而做到既保证必要的通风、换气，又能够节约能源。它的原理，早在二十世纪三十年代就有人提出并进行实践，如当时法国建筑师皮埃尔卡洛设计的玻璃住宅就利用了这个原理，到二十世纪80年代首先在德国得到较为广泛的应用。如德国杜伊斯堡的商业促进中心幕墙工程、波恩邮政总局大楼幕墙工程、法国巴黎大学研究所幕墙工程、美国纽约的西方化学中心幕墙工程，被誉为典型的高层建筑的双层玻璃幕墙，这一高新技术产品的幕墙，在提高幕墙的隔热性能、生态环保功能和节省

4、能源消耗等方面都有很大的突破。　　其次是生态幕墙，它是随着建筑生态化的发展而发展的，何为生态建筑呢？根据建筑物的使用功能或使用要求，能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑称之为生态建筑。根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑外围护结构。　　生物气候缓冲层是指在生态系统结构的框架内，通过建筑构件或建筑群体之间的组合关系，对建筑实体和建筑细部等进行设计和处理，在建筑与周围生态环境之间，建立的一个缓冲区域，既

5、可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响，又可以强化各种微观气候调节的效果，进而满足人们种种舒适的要求，并且能够达到适当节能的目标。BBL大到如街道、广场等空间，也可以是建筑物的外围护结构，建筑物的中庭等空间，还可以小到建筑物的细部构造等，它以超出常规建筑学和建筑工程学的范畴，成为一个系统工程，而要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理，了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识，需要多学科的协调，各专业的通力合作。　　生态建筑与生态幕墙在三维空间中，引入了时间，在功能及美学上具有独特的意义，可以称其为“四维建筑”，即静与动，封闭与开放，收敛与张开，空间与时间，

6、使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩，拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术，对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展，有着独立的价值和意义。这种幕墙在德国研发和使用较早，技术成熟得到广泛的发展，典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。　　由此可见，幕墙的发展是随着科学的进步，综合技术的开发利用，特别是新技术、新工艺、新材料的发展而精华的，所以生态幕墙是科学技术的综合体现。　　生态幕墙设计理念与传统幕墙设计理念，我认为主要有五个方面的不同：　　1.对自然生态

7、环境的态度：传统设计理念是幕墙与自然生态环境相分离，对自然通风考虑不够；而生态设计理念是幕墙与自然生态环境组成统一的有机体。精心设计自然通风。　　2.对资源能源的态度：传统是没有或很少考虑有效的资源，能源再生利用及对生态环境的影响；而生态是必须考虑节能，资源重复利用，保护生态环境，积极利用太阳能等自然能量。　　3.设计依据：传统是依据功能，性能及成本需求来设计；而生态是依据环境效益和生态环境指标与功能、性能及成本来设计。