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玻璃幕墙的能耗及节能设计
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-11 17:03:27

 摘要:我国的经济的发展带动了能源消耗的大幅度增加,伴随着能源的高速消耗,能源危机日渐严重,能源的短缺将对我国经济的持续发展和人们生活水平的提高产生严重的威胁。在我国的总的能源消耗中,建筑玻璃幕墙占了很大的比例,是建筑能源消耗的重要源头之一。因此,在世界范围内能源危机的条件下,降低建筑的能源消耗,是我国坚持资源节约型社会建设的重要环节。加强对幕墙建筑的节能设计,具有深远的社会意义和生态意义。笔者将从幕墙节能设计的原则作出分析,并从幕墙的遮阳、热工、材料等方面的节能设计做出深入探讨。 

  关键词:建筑;玻璃幕墙;节能;研究设计 

  中图分类号:TU201.文献标识码: A 文章编号: 

  前言 

  现阶段,我国的建筑面积越来越大、楼层越来越高。施工规模的不断扩大,建筑业的不断繁荣,带动了各种各样幕墙施工技术的发展。近年来,幕墙不仅广泛应用于各种建筑物的外墙,还应用于各种功能的建筑内墙,如通信机房、电视演播室、航空港、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等,很大程度上满足了建筑内外的特殊需要,提高了建筑内外的环境,也产生了很好的装饰效果,但是,在现代幕墙广泛采用并为居民创造了更为舒适的工作生活环境的同时,也造成了巨大的能源消耗,使得我国的经济发展和人们生活水平的提高缺乏强有力的支持。因此,加强幕墙的节能设计,已经势在必行。 

  二.节能型玻璃幕墙设计的一般的原则。 

  建筑幕墙是现代建筑最外层的结构,不仅仅可以增强建筑的审美价值,更可以创造出舒适的室内环境,但是,幕墙也是整个建筑体系中重要的能源消耗点之一,加强建筑幕墙的节能设计,必须综合考虑到建筑物周边的气候条件,人文经济特征,科学分析周边的光线,温度等因素,在此基础上,要结合建筑整体的高度,结构特点,朝向等条件,通过科学合理的设计手段,对建筑室内的环境进行调整,使得建筑内部的温度,湿度,光线,遮阳,采光,通风,隔热等多方面的条件更适合人们的居住和工作,既满足了整个建筑的基本功能,也通过合理的设计,大幅度降低了整个幕墙建筑的能源消耗。据笔者多年幕墙施工经验,幕墙的节能设计,要遵循以下几个方面的原则。 

  1.要严格遵守目前设计节能的各种法律法规 

  伴随着幕墙在建筑工程的广泛运用,我国也相继出台了一系列的法律法规,这些法律规范都是建筑幕墙节能设计必须严格遵守的标准之一。在进行建筑幕墙节能设计过程中,要从保温,隔热等多方面进行,严格遵守GB 50189—2oo5《公共建筑节能设计标准》、JGJfF151—2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》、GB/T21086—2007《建筑幕墙》等法律规范,并使得建筑幕墙的各项设计符合节能的基本要求。2.幕墙的节能设计要具有科学性 

  幕墙的节能设计是一项极其复杂的过程,必须综合考虑到建筑功能,性能等多方面的因素,从地理自然条件到人文经济因素,都做出全面分析,权衡。据建筑的实际情况,科学选择幕墙的形式结构和窗墙面积比,使用节能材料,优化建筑构造,从而使得建筑主体和幕墙之间形成科学合理的统一体。 

  3.幕墙的节能设计要遵守适用性原则 

  在设计过程中,要从当地的环境因素与项目的具体实际出发,设计要符合地方规定标准和国家法律规定,严格落实节能政策,处理好提高建筑舒适度和降低幕墙能源消耗的关系。 

  4.要遵守经济性原则 

  在建筑幕墙设计过程中,要处理好局部和整体的关系,相对于整个建筑项目而言,建筑幕墙只是其中一个部分,也是整体建筑节能设计的一个关键环节,因此,要结合整体建筑的节能设计,将幕墙的节能设计和建筑主体的节能设计统一起来,综合考虑,实现二者的统一协调,实现建筑设计的节能性能和经济成本的优化。 

  三.现代幕墙建筑设计中的节能设计分析 

  1.建筑幕墙节能的遮阳设计 

  (一)科学选择遮阳的玻璃 

  在遮阳节能设计过程中,遮阳玻璃的选择是其中很重要的环节,在进行遮阳玻璃的选择时,可以综合考虑到各种遮阳系数,建筑施工点的自然气候条件,人文经济因素等多方面的条件,进行综合分析,科学选择,一般而言,镀膜玻璃、反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等玻璃类型都是节能设计过程中广泛运用的类型。 

  (二)优化遮阳的结构设计 

  一般来说,按照位置遮阳构件可分为内遮阳和外遮阳。其中,外遮阳的形式又可以分为垂直式遮阳、水平式遮阳、挡板式遮阳、综合式遮阳和幕墙式遮阳等。在设计水平式遮阳板时,要注意处理玻璃外侧散逸的热空气,既要求遮阳板和玻璃墙面要保持一定的距离,并且遮阳板本身也应该做好热处理工作,比如设计成百叶状倾斜的形式。对于垂直的遮阳板来说,最好做成根据太阳的不同的位置进行相应的调节的形式,以达到最好的遮阳效果。而内遮阳,相对比较简单,就是在幕墙内侧设置遮阳帘、竹帘、软百页等挡阳的设施,以防止阳光透过外遮阳进入室内。 

  2.幕墙节能的热工设计 

  (一)建筑幕墙热工节能设计的发展趋向 

  在幕墙节能设计过程中,如果幕墙主要用于采暖供热,那么在设计时要注意保温性能,力求实现温室效益,如果是为了达到制冷效果,比如冷房效果,在综合考虑到这些性能特征的同时,都要综合利用太阳能,双层通风幕墙就是一种比较科学合理的发展方向。 

  (二)幕墙热工节能设计中的传热优化 

  进行幕墙热工设计时,必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。玻璃幕墙的传热过程大致有三种途径:一是玻璃和铝合金金属框格的传热:通过单层玻璃的热流传热,通过金属框格传热,通过玻璃的镀膜层减少辐射换热;二是幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热:内表面与室内空气间的对流换热,内表面与室内环境间的辐射换热;三是玻璃幕墙外表面与周围空气和外界环境间的换热;外表面与周围空气间的对流换热,外表面与外界环境间的辐射换热,外表面与空间的各种长波辐射换热。设计时采用尼龙等结构塑料,形成“断桥”,可增大热阻,减少热传导,从而设计隔热幕墙。 

  3.幕墙结构粘接材料的节能选择 

   (一)硅酮结构密封胶,硅酮结构密封胶将建筑幕墙玻璃粘结到支撑结构上。结构硅酮密封胶既起到结构粘结作用,又起到幕墙密封胶作用。因此在幕墙设计中如何选用合适的结构硅酮胶产品对确保幕墙的安全性和耐久性是至关重要的。幕墙所用各种胶料均必须进行相容试验和性能检测,并出具试验检测报告。 

  (二)低发泡间隔双面胶带,低发泡间隔双面胶带的作用与结构硅酮胶相同。目前国内使用的双面胶带有聚胺基甲酸乙脂低发泡间隔双面胶带和聚乙烯低发泡间隔双面胶带两种产品。要根据幕墙承受的风荷载、高度和玻璃大小、重量,铝型材的重量以及注胶厚度来选用双面胶带。 

  四.结束语 

  节能环保是我国建筑行业发展的重要理念。在能源危机日渐严重的今天,幕墙的能源消耗大大增加了我国的能源负担,不利于我国社会主义和谐社会的进程,随着建筑行业的飞速发展,现代幕墙将会得到更广泛的运用,幕墙能源消耗势必会进一步增加,为了缓解我国的能源压力,在幕墙设计过程中,应该采取各种措施,不断地降低成本,减少能源消耗,为建设资源节约型环境友好型的和谐社会做贡献。 

  参考文献: 

  [1] 邢杰 关于玻璃幕墙节能设计的一些思考 [期刊论文] 《中国科技信息》 -2012年5期 

  [2] 卫敏菲 建筑幕墙节能设计的探讨与对策 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年12期 

  [3] 赵明军 小议建筑玻璃幕墙的节能设计 [期刊论文] 《城市建设与商业网点》 -2009年14期 

  [4]GB50189—2005公共建筑节能设计标准[S]. 

  [5]盛素玲,傅驰峰.玻璃幕墙节能技术发展方向的思考[J].河南建材,2010(3):95. 

  [6]王振强.浅析建筑玻璃幕墙及窗的节能措施[J].中国高新技术企业,2009(11):95. 

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