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对建筑玻璃幕墙节能的几点认识
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-11 17:21:47

      【摘要】随着人们生活水平的提高,节能建筑越来越受其青睐。玻璃幕墙是建筑的外围结构或装饰结构,被广泛应用。本文就玻璃幕墙特点入手,谈谈幕墙在建筑节能中的应用。

  【关键词】建筑;幕墙

  1.现行幕墙种类及其优点

  1.1现行幕墙的种类

  单元组合幕墙是一种新型建筑幕墙结构体系,它完全不同于固定网格梁式传统式的普通玻璃幕墙,它是以各个单元板块组件为基本构件单元,直接支撑在主体结构上,把这些单元板块组合起来构成面积的幕墙结构体系,基本单元组件的饰面材料及板块结构全部在工厂加工预制,施工现场只进行板块单元的组合安装。

  点支式全玻幕墙也称点驳接全玻幕墙。它是全玻璃幕墙的一个新的发展分支,是全景式幕墙,形成建筑物内外空间的通透和融合,是现代建筑艺术的标志之一,倍受青睐。点支式全玻幕墙由玻璃、点驳接件、支撑结构体系三部分组成。

  1.2现行幕墙的优点

  第一,幕墙质轻高强。玻璃幕墙的重量值相当于砖墙的1/10,这就大大减少了主体结构的材料用量,也减轻了基础的荷载,其面板采用玻璃可以承受较大的变形,强度十分大。第二,隔热好。幕墙一般采用节能玻璃,其隔热性能十分好,它的热变温度在200℃以上,不易变型,加之附件全部工厂化生产,密封性相当好。第三,抗震性能优。幕墙的自身强度是十分高的,加之质量较轻,减少了主体结构荷载,提高了抗震性。第四,幕墙本身具有装饰性,人性化设计,具有高舒适性能。第五,在施工方面,幕墙的全部构件均采用工厂化生产,现场安装,工期短且维护方便[1]。

  2.玻璃幕墙设计

  2.1玻璃的选用

  玻璃占据幕墙的绝大部分,是节能的关键。一般通过给玻璃镀膜、选择不同的膜层材质以及变换玻璃结构可以达到节能目的。节能玻璃有着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等,一般来说,仅采用单片着色玻璃或单片阳光控制镀膜玻璃是不能满足节能要求的,通过着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、Low-E玻璃和透明浮法玻璃不同单片组成中空玻璃可满足节能要求,即玻璃的传热系数和遮阳系数都符合要求。

  2.2骨架型材的选用

  由于玻璃与幕墙之间会发生热传导,因此,幕墙型材的选用也很重要。普通的铝合金框、钢框由于材料本身的导热系数很大,能耗浪费大,不建议采用;钢塑、铝塑框是在钢、铝骨架外覆盖了新型PVC材料,既形成了牢固耐用的保护层,又可降低窗框的导热系数,现被广泛应用;当前较热点的是隔热铝合金型材,它是在内、外两侧铝材中间采用有足够强度的低导热系数的隔离物质隔开,增加热阻值。总之,幕墙骨架的选择是尽量选择导热系数小,强度大又兼顾美观、设计灵活的型材。

  2.3幕墙的防火

  幕墙的火灾特点是玻璃幕墙的耐火极限比较低,火灾蔓延途径多;火灾中“冷桥”现象突出,玻璃极易受热脱落;采用玻璃幕墙的建筑多为高层建筑,发生火灾后,施救非常困难。

  幕墙的防火措施:第一,采用防火玻璃,常见结构防火玻璃分为复合防火玻璃与单片防火玻璃。第二,防火胶,其作为幕墙的一种辅助材料,主要用于幕墙防火结构的密封。第三,设置喷淋系统,实践证明:耐火结构并不能完全地解决幕墙的防火问题,但如果采用自动水喷淋系统问题就可以刃而解,尤其是初期火灾。第四,玻璃幕墙一般比较高大,结构为金属骨架,如果防雷措施不当,可能会遭到雷电的侧击破坏,严重的可能招至火灾。因此,防雷系统是玻璃幕墙防止火灾和安全使用的重要方面[2~3]。

  3.幕墙节能的方法

  3.1铝合金隔热型材在幕墙上的应用

  铝合金隔热型材是满足建筑节能要求的一种新型建筑材料,它是以低热导率的非金属材料连接铝合金建筑型材制成的具有隔热、隔冷功能复合材料,除了具有作为建筑型材所应具有的特性外,还具有优良的保温性能和隔声性能。另外,铝合金型材密度小,仅为钢的1/3,具有很高的经济性;回收率高,回收损耗为仅5%,避免了资源的浪费和对环境的污染。随着国家节能法规的不断完善,市场发展的需要,铝合金隔热型材在不久的将来将全面占领铝合金建筑型材产品市场,前景可观。

  3.2生态幕墙

  随着建筑生态化的发展,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,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。由此可见,玻璃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,所以光电幕墙和生态幕墙都是科学技术的综合体现。

  3.3双层结构体系节能法

  通常,窗及玻璃幕墙为单层结构,而在寒冷或炎热地区,则可以采用双层窗或双层幕墙(动态幕墙)的方法,利用两层结构间的空气层(通过设计的空气层)降低系统总传热系数的办法来实现节能目的。如:自然通风式动态幕墙的构造是外层由单层玻璃及非绝热杆件组成的敞开结构玻璃幕墙,内层由绝热杆件和中空玻璃组成的推拉门(或推拉窗)幕墙体系。两层幕墙之间的热通道一般装有可自动调控的百叶,在热通道的上下两端装有排风和进风装置[4]。

  3.4幕墙的遮阳

  由于玻璃幕墙由玻璃和金属结构组成,而玻璃表面换热性强,热透射率高,故对室内热条件有极大的影响。由于夏季不同朝向墙面辐射日变化很复杂,因此,不同的遮阳方式直接影响到建筑能耗的大小。水平式遮阳主要适用于南向的幕墙建筑物,垂直式遮阳主要适用于东北,北和西北向附近的玻璃幕墙建筑。综合式遮阳主要适用于东南或西南向的玻璃幕墙建筑。挡板式遮阳主要适用于东西向的玻璃幕墙建筑。建筑遮阳是非常有效的创造舒适环境、节约能源的节能技术,也是建筑设计师离不开的设计手段。通过适当的设计手法,建筑遮阳完全可以将建筑功能、建筑产品与建筑形态完美地进行结合和统一。

  3.5加强自然通风

  近来有些建筑为了追求外窗的视觉效果,外窗的开启率有逐渐下降的趋势,有的甚至使外窗完全封闭,导致房间自然通风不足,不利于室内空气流通和散热,不利于节能。所以做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适性[5]。

  在夏热冬暖地区,鉴于本地的高辐射特点,应慎重选择玻璃幕墙作为外围护结构。当采用玻璃幕墙为外围护结构时,对建筑玻璃幕墙材料的选择应全面考虑,采取适当的措施尽可能的降低能耗。幕墙如采用节能措施,初投资虽有所增加,但由于他们较好的隔热性,仅需要在短时间内,节约下来的电费就可以收回节能材料方面的造价。 

  【参考文献】

  [1]张芹.新一代环保节能型玻璃幕墙[J].上海建材,2004,(1).

  [2]刘俊锋.谈幕墙的防火[J].山西建筑,2007,(05).

  [3]韩业滨,陈少锋.玻璃幕墙防雷设计施工方法的探讨[J].广东建材,2006,(05).

  [4]张芹.环保节能型双层玻璃幕墙[J].上海建材,2005,(05).

  [5]王永江,王建国.建筑幕墙在动态节能技术的应用与发展方向[J].科技资讯,2006,(18).

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