玻璃幕墙节能环保设计

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城市建筑中大面积运用玻璃幕墙,那带来美观的同时,也带来了大能耗的问题。本文就主要对玻璃幕墙节能设计相关问题进行了简要分析。
标签: 玻璃幕墙;节能;环保;设计;
引言:
尽管在应用玻璃幕墙后,能够大大减少混凝土与钢筋等的使用量,并且这对降低资源的消耗产生更多有利影响;然而,若把玻璃幕墙当作外围护结构时,其各种性能都远不如传统墙体,如:保温性能与隔热性能,据统计,玻璃幕墙的热损失是传统墙体热损失的6倍左右。但是,玻璃幕墙能耗是建筑能耗的一半。由此看来,玻璃幕墙在建筑节能设计中占有十分重要的位置。肩垫
毛皮加工1.选择节能性能良好的玻璃幕墙材料
1.1隔热玻璃
电镀阳极板
拳击架隔热玻璃是在保证可见光透过率的前提下,最大限度地吸收红外线辐射热能。目前,生产加工隔热玻璃的方法大致有两种:一种是将一层或多层金属或金属氧化物镀在传统平板玻璃上,在其上形成一种薄膜;另一种是将某种拥有吸热性的着剂适度地加进传统的普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中。
1.2LOW-E玻璃
LOW-E玻璃亦称低辐射玻璃。主要是因为LOW-E玻璃的表面喷镀多层次的金属或者金属化合物制成的薄膜,而且这层薄膜在最大限度地保证可见光透过率的同时,保持对中远红外线的高度放射。因其特别性能,所以对传统镀膜玻璃来说,LOW-E玻璃在确保其透光性的前提下,具有更高效的隔热保温性。
1.3中空玻璃
首先利用厚度在0.1mm至0.2mm之间的支撑块,将其放置在两片平板玻璃中间起到支撑作用,然后低温玻璃熔封粉对其周围进行烧结,在此过程中,可将玻璃之间的空气抽出组成真空玻璃。由于玻璃左右两侧的热能无法通过玻璃中的空气进行导热或对流传热,只能利
用辐射进行。所以,真空玻璃一方面拥有良好的隔热保温性能,一方面又能提升玻璃幕墙的节能性。
2.建筑玻璃幕墙的节能设计所要遵循的原则
2.1、科学性
在对建筑玻璃幕墙节能进行设计时,要全面考虑各个因素的影响,如:功能、性能等。再选择更为科学的幕墙构造与结构。事实上,玻璃幕墙传热系数确定是由地区气候、建筑构造以及玻璃传热系数等共同决定的。
2.2、适用性
对不同地区的环境和项目实际情况进行全面考虑,再结合与之相关的规定,贯彻和落实国家节能政策。另外,还要把建筑耗能和舒适度二者关系处理好。伯努利方程实验
2.3、经济性
在建筑维护结构中,其玻璃幕墙是一重要部分,而且又是考虑建筑节能所不可缺少的一方
吗,因此,对建筑节能设计要进行全面考虑,只有将节能和经济二者达到统一后,才能真正凸显出建筑节能设计的价值。
3.玻璃幕墙的节能设计分析
3.1、对于玻璃的选择
现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃和中空玻璃等玻璃类型。
(1)热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称阳光控制镀膜玻璃,是指具有反射太阳能作用的镀膜玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光,而把起加热作用的远红外光反射到室外,同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离,使热主要散发到室外一侧,尽可能地减少太阳的热作用。
(2)低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃,低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃又稱保温镀膜玻璃,这类材料的特性是对可见光高通透,对红外线辐射高反射,特别是对远红外辐射有极高的反射率,可让80%的可见光进入室内,同时又能将90%以上的室内物体所辐射的长波保留在
室内。
(3)薄膜型热反射材料贴膜玻璃,薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料,它不仅能反射较宽频带的红外线,还具有较高的可见光透射率。
(4)中空玻璃现今中空玻璃的大幅度发展的主要原因是聚硫胶的出现和在中空玻璃中的广泛应用。中空玻璃是通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开,周边密封,充入干燥空气并填入少量
3.2、幕墙框架材料的选用
从幕墙的构成来说幕墙框架是幕墙的结构材料,缺之不可,那么如何选用呢?首先要考虑建筑物美观效果,由于铝合金材料与钢材相比密度小、熔点低、加工难度小精度级别高可以制成比较复杂的结构,而且结构性能优越可以满足幕墙构件设计的需要,在加上型材表面处理多种多样可以制成丰富多彩的表面颜从而备受建筑设计师的青睐。
不论结构框架是钢材还是铝材都是金属材料,金属材料热传导率很高,当室内外温差大时,热传导就成为影响玻璃幕墙保温隔热性能的一个重要因素,所以其次就因该解决结构
框架的节能性能。目前解决结构框架的热传导率是采用复合材料和设置隔热垫的方法阻断热量的传导,对于铝合金框架大多采用铝合金断热型材,是将原本一体的型材断面一分为二,中间通过传导率很低的断热材料相连并满足结构性能;对于结构框架为钢材和铝材的也可以在玻璃面材与框架结构之间设置低传导率隔热垫将其分开,阻断室内外热量的传导。
3.3、降低传热系数
(1)提高玻璃热阻
中空玻璃,一般由两片(或三片)玻璃与空气层组合而成,有的采用暖边间隔条,中空层填充惰性气体或抽成真空,具有较高的性能,可以有效地提高玻璃热阻。因其具有优越的保温与隔声特质,很大程度上阻止了由门窗引起的热交换,降低了空调的能耗,限制了表面冷凝现象的发生,为工作和生活提供了舒适的室内环境。然而,采用中空玻璃需要注意气体间层的厚度设置:幕墙用中空玻璃间层厚度应不小于9mm、不大于20mm,以12mm或以上为宜。
(2)提高金属型材热阻
提高金属型材热阻的主要方式是选择断桥隔热型节能型材。断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域,利用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分。隔热条选用聚酰胺尼龙66,具有远小于铝合金的传热系数——0.3W/(m2·K),却有与铝合金相当的力学性能指标。(3)提高玻璃幕墙及窗的气密性
提高玻璃幕墙及窗的气密性,减少室内外空气对流传热,应采用弹性好、耐久的密封条密封或密封胶密封玻璃面板四周,双道或多道密封开启扇和单元式幕墙的单元板块间,同时,采取措施对单元板块的纵横交错缝进行密封,密封条应当在单元板块安装就位后保持压缩状态。
(4)采用双层幕墙系统
采用性能更为优异的双层幕墙系统。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙构成,外层幕墙设置进风口和出风口,幕墙中间形成一个通道便于空气流通。外层幕墙的形式多为隐框、明框和点式玻璃幕墙,内层幕墙以明框幕墙或铝合金门窗为主。双层玻璃幕墙是由内、外2层玻璃幕墙组成,2层幕墙中间形成一个通道,同时在外层幕墙设置进风口和出风口。
为了使立面通透、视野开阔,内层幕墙一般可采用悬窗结构形式。还有一种方法是设置通风器,通风器可安装在幕墙的顶部,使得控制方便,通风换气更自然、柔和,使人更加舒适。与传统玻璃幕墙相比,双层玻璃幕墙独特的夹层设计,不仅在提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能,更重要的是,为遮阳构件提供一个栖身之地,使之既能有效遮阳,又不破坏建筑外观。
3.4、遮阳幕墙构造设计
(1)遮阳板的安装位置
遮阳板安装的位置对防热和通风的影响很大。例如将板面紧靠墙面布置时,受热表面加热而上升的热空气将受室外风压作用导入室内。这种情况对综合式遮阳更为严重,为了克服这个缺点,板面应该离开玻璃墙面一定的距离安装,以使大部分热空气沿着墙面排走,且应使遮阳板尽可能减少挡风,最好还能兼起导风入室作用。
(2)遮阳板面的组合与构造
在满足阻挡直线阳光的前提下,可以有不同板面组合的形式,应该选择对通风,采光,视
野,构造和立面处理等要求更为有利的形式。为了使于热空气的散逸,并减少对通风,采光的影响,常将板面做成百页的或部分做成百页的,或中间层做成百页的。遮阳板可用铝板,轻金属或混泥土制做。厌氧胶能用于木材吗
(3)外遮阳和内遮阳
一般来讲,室外南向仰角45°的水平遮阳板,可轻易遮去68%的太阳辐射热。装在窗口内侧的布帘,软百页等遮阳设施,其所吸收的太阳辐射热,大部分散发给室内空气。装在外侧的遮阳板,吸收的辐射热,大部分散发给室外的空气,從而减轻了对室内温度的影响。因此采用外遮阳(遮阳板)是最好的建筑节能之道。
(4)材料与颜
为了减轻自重,遮阳构件以采用轻质量为宜。遮阳构件经常暴露在室外,受日晒雨淋,容易损坏,因此要材料坚固耐久。如果遮阳室活动式的,又要求轻便灵活,以便调节或拆除。材料的外表面对太阳辐射热的吸收系数要小,设计时可根据上述的要求并结合实际情况来选择适宜的遮阳材料。
遮阳的构件的颜对隔热效果也有影响。以安装在玻璃幕墙内侧的百叶帘为例,暗、中间和白的遮阳系数分别为:86%、74%和62%.白的比暗的要减少24%.为了加强表面的反射,减少吸收,遮阳帘朝向阳光的一面,应为浅发亮的颜,而在背阳光的一面,应为较暗的无光泽颜,以免引起眩光。
4、结语
玻璃幕墙是现代大型公共建筑的一种时尚,玻璃幕墙包括窗户的能耗可以占到建筑总额的一半以上,要想达到低耗能的作用,采用高效节能的玻璃幕墙是一个重要的方面。在建筑设计中对玻璃幕墙进行合理的设计,并且选择适合的玻璃材质,采用合理的构造,这样就可以达到节能的效果。双重玻璃幕墙的节能性能较好并且环保,适合应用在冷、热负荷相当的大学公共建筑上。双重玻璃幕墙和其他同类型的建筑耗能相比较,节能效果很明显。
参考文献:
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[3]包浪华.对建筑玻璃幕墙节能设计的探讨[J].建材与装饰,2012.

本文发布于:2023-06-02 23:13:57,感谢您对本站的认可!

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