中空闆在綠色建築中的(de)應用(yòng)與研究
材料是建築的(de)基本問題之一,建築師通(tōng)過材料來(lái)獲得(de)建築語彙的(de)深度和(hé)廣度,作爲建築師的(de)語言,傳統建築所采用(yòng)的(de)建築材料已經不能夠滿足我國建設資源節約型社會的(de)要求,随著(zhe)經濟的(de)發展,能源問題成爲我國面臨的(de)主要問題之一,而高(gāo)能耗的(de)建築行業面臨新的(de)機遇與挑戰,綠色建築成爲建築節能的(de)主要模式并大(dà)面積推廣建設。綠色建築材料恰恰是綠色建築的(de)載體,如果建築在建造的(de)過程中使用(yòng)可(kě)降解、可(kě)回收的(de)綠色建築材料将會節約大(dà)量資源,減輕環境壓力。
2 中空闆簡介與發展
中空闆,也(yě)就是“陽光(guāng)闆”。早期被用(yòng)于溫室大(dà)棚、廣告燈箱、公路聲屏障等非建築類項目,低調的(de)外觀效果和(hé)簡易的(de)安裝方式,給人(rén)們最初的(de)最初印象往往就是廉價和(hé)臨時(shí)性的(de)特點。
但是,随著(zhe)時(shí)代的(de)進步,随著(zhe)中空闆的(de)生産工藝和(hé)生産技術的(de)提升,這(zhè)種新材料逐漸在建築中嶄露頭角,在工業廠房(fáng)、體育場(chǎng)館和(hé)航空港等大(dà)空間建築中,中空闆被用(yòng)來(lái)解決大(dà)空間大(dà)進深建築中采光(guāng)的(de)問題,因此這(zhè)種新材料迅速得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng),中空闆以其透光(guāng)性好、物(wù)理(lǐ)化(huà)學性能穩定、安裝簡易的(de)特點逐漸取代玻璃成爲建築采光(guāng)頂中的(de)理(lǐ)想材料。
當陽光(guāng)闆被廣泛用(yòng)作建築的(de)采光(guāng)頂之後,建築師逐漸積累了(le)這(zhè)種新型材料的(de)工程經驗,有些建築師開始将中空闆作爲建築外牆材料來(lái)使用(yòng),這(zhè)種新材料給當代建築師帶來(lái)了(le)多(duō)樣的(de)可(kě)能性。
3 聚碳酸酯材料特性
聚碳酸酯作爲合成塑料,材料無色透明(míng),拉伸屈服強度高(gāo),有良好的(de)機械性能,折射率高(gāo),易加工,但是耐磨性差,耐高(gāo)溫,高(gāo)溫的(de)熱(rè)變形溫度達135°C,低溫變形溫度達-45°C。
中空闆是兩片或者多(duō)片單層中空闆平行疊加且之間通(tōng)過加強筋相連,這(zhè)樣就獲得(de)了(le)穩定的(de)空間結構形态。在增強闆材的(de)抗沖擊性的(de)同時(shí)而減弱了(le)中空闆材的(de)透光(guāng)性,而且其内部的(de)中空結構也(yě)爲改善闆材的(de)物(wù)理(lǐ)性能起到了(le)積極的(de)作用(yòng),空氣層使得(de)中空闆在保溫隔熱(rè)、隔聲等性能方面均優于實心闆。這(zhè)些材料和(hé)結構特性使得(de)中空闆成爲綜合性能優異的(de)新型綠色建築材料。
中空闆由于材料和(hé)結構特性使它具有以下(xià)特點:
(1)透光(guāng)不透視:中空闆的(de)透光(guāng)率最高(gāo)可(kě)達82%,和(hé)平闆玻璃的(de)透光(guāng)性相差無幾。而且自身獨特的(de)複合結構又能夠使它形成了(le)“透光(guāng)不透視”的(de)特點。
(2)柔和(hé)的(de)漫射:自然光(guāng)透過中空闆材進入室内後會形成柔和(hé)的(de)漫射光(guāng),避免産生眩光(guāng)。中空闆能夠透射大(dà)部分(fēn)的(de)可(kě)見光(guāng),卻能夠阻隔大(dà)部分(fēn)的(de)紫外線和(hé)紅外線。這(zhè)種遮蔽性能使這(zhè)種中空闆常常用(yòng)于一些對(duì)室内光(guāng)環境要求較高(gāo)的(de)展覽館和(hé)博物(wù)館建築中。
(3)質輕高(gāo)強:聚碳酸酯的(de)密度:1.18-1.22g/cm 3 ,普通(tōng)玻璃的(de)密度确是2.4-12.8g/cm 3 。帶中空闆的(de)質量甚至可(kě)以達到爲相同厚度玻璃的(de)1/20,抗沖擊強度卻可(kě)以達到相同厚度的(de)玻璃十幾倍,且不會像普通(tōng)玻璃一樣發生脆性斷裂。
(4)防火性好:中空闆是一種自熄性材料,自身燃點爲630℃,根據測試,它的(de)阻燃等級屬于B1級(難燃一級)。
(5)耐候性好:中空闆的(de)耐溫差性極好,熱(rè)變形溫度達到140℃,脆化(huà)溫度低至-110℃。常溫下(xià)能夠保持穩定的(de)物(wù)理(lǐ)性能,能夠适應各種氣候分(fēn)區(qū)建築要求,同時(shí)在向陽的(de)一面塗覆一層紫外線吸收劑避免闆材遭受紫外線輻射導緻性能下(xià)降。
(6)節能效果明(míng)顯:中空闆的(de)四層闆材傳熱(rè)系數可(kě)是達到3.8W/ (㎡·k),比傳統同厚度中空玻璃要低許多(duō)。而中空闆材的(de)空氣層使它成爲了(le)目前保溫隔熱(rè)性能最好的(de)塑料闆材。
4 中空闆在建築中的(de)應用(yòng)
4.1 采光(guāng)屋面
一直以來(lái),玻璃是建築中常用(yòng)的(de)采光(guāng)材料,但就建築的(de)屋面采光(guāng)來(lái)講,要求材料具有足夠的(de)透光(guāng)率的(de)情況下(xià)盡量具備“質輕高(gāo)強”的(de)特點。而自重大(dà),易發生碎裂的(de)玻璃在安全和(hé)使用(yòng)上帶來(lái)了(le)很多(duō)的(de)不便。而在光(guāng)學性能上非常接近玻璃的(de)中空闆恰恰能彌補玻璃在這(zhè)些方面的(de)不足,而且這(zhè)種中空闆還(hái)能夠帶來(lái)的(de)均勻的(de)光(guāng)照(zhào),中空闆正取代玻璃成爲建築屋面采光(guāng)的(de)新型材料。
4.2 幕牆系統
中空闆材以其自身獨特的(de)外觀特點與良好的(de)物(wù)理(lǐ)化(huà)學性能使它非常适合用(yòng)作幕牆材料。通(tōng)過建築師們在實踐中的(de)經驗積累,中空闆在建築幕牆的(de)表現也(yě)越來(lái)越出色。
與傳統建築材料的(de)外牆例如磚牆、砌塊牆等相比,陽光(guāng)闆幕牆在熱(rè)工性能和(hé)密封性等方面都還(hái)存在一定差距,爲了(le)滿足建築外圍護結構的(de)保溫、隔熱(rè)、防水(shuǐ)、隔聲等方面的(de)要求,建築師往往将中空闆用(yòng)在“複合外牆系統”中。通(tōng)過複合外牆系統來(lái)克服單層材料某些弱點的(de)同時(shí)發揮每個(gè)材料的(de)效果,達到改善外牆性能的(de)目的(de)。
5 結束語
随著(zhe)我國全面建成資源節約型、環境友好型社會。綠色建築成爲我國發展新型城(chéng)鎮化(huà)的(de)必經之路,傳統的(de)高(gāo)耗能的(de)建築材料已經不能夠滿足社會的(de)需求,新型綠色建築材料成爲新的(de)選擇,中空闆作爲一種新型建築材料,在綠色建築中應該得(de)到的(de)應用(yòng)和(hé)推廣,建築師更過地關注建築材料,在建築實踐中發現綠色建材的(de)潛力。