節(jié)能玻璃范文

時(shí)間:2023-03-29 07:19:23

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節(jié)能玻璃

篇1

關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;建筑;節(jié)能材料;雙層幕墻

中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

正文:

玻璃幕墻作為建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的一種,以其漂亮的外觀、卓越的透光性,越來越受到建筑師和業(yè)主的喜愛,尤其在大城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),其使用率越來越高。而我國建筑節(jié)能的總體目標(biāo)要求:到2020年北方和沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和特大城市新建建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能65%的目標(biāo)。這就對(duì)玻璃幕墻的節(jié)能提出了更高的要求。玻璃幕墻的節(jié)能效率,主要從幕墻所用材料和幕墻結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面提高。

玻璃幕墻節(jié)能材料

現(xiàn)階段,提高玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的材料主要有鍍膜玻璃、low-e玻璃、中空玻璃及斷熱鋁型材。近幾年新出現(xiàn)先進(jìn)的環(huán)保、節(jié)能玻璃主要有以下幾種:

陽光輻射控制玻璃

這類技術(shù)通過改變玻璃的光學(xué)特性來實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能輻射的選擇性屏蔽或利用來達(dá)到環(huán)保節(jié)能效果,主要有: 光譜選擇透過性玻璃和透過率可調(diào)玻璃。光譜選擇透過性玻璃實(shí)際上是Low-E 玻璃、熱反射玻璃等技術(shù)的延伸。簡(jiǎn)單的講, 它就是通過在玻璃表面覆蓋一層或幾層特殊材料涂層, 使得玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)的太陽輻射或者熱輻射具有不同的透過率。采用該技術(shù),經(jīng)過細(xì)心“ 調(diào)制”, 可以令玻璃具有滿足人們特定需要的透過特性。根據(jù)玻璃特性改變的機(jī)理不同, 這種可調(diào)玻璃又可分為熱致變色玻璃、光致變色玻璃和電致變色玻璃。

1.2 隔熱玻璃

近年來, 在中空玻璃技術(shù)的基礎(chǔ)上, 一些新型的隔熱玻璃不斷出現(xiàn), 主要有如下幾種。

①惰性氣體隔熱玻璃。通過在中空玻璃的空腔內(nèi)充入惰性氣體, 可以得到更高隔熱性能的玻璃。目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了充氪氣的4-8-4-8-4 三層中空玻璃, 結(jié)合Low-E 技術(shù), 它的傳熱系數(shù)可以達(dá)到0.7W/m2·K。

②氣凝膠隔熱玻璃。氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠, 95%(體積比)為空氣。由于它內(nèi)部的氣泡十分細(xì)小(小于20mm), 所以具有良好的隔熱性能, 同時(shí)又不會(huì)阻擋、折射光線(顆粒遠(yuǎn)小于可見光波長(zhǎng)), 具有均勻透光的外觀。把這種氣凝膠注入中空玻璃的空腔,可以得到傳熱系數(shù)小于0.7W/m2·K 的隔熱玻璃組件。該種物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間使用后的沉降現(xiàn)象是目前限制它大范圍商業(yè)應(yīng)用的主要因素。

③真空隔熱玻璃。通過把中空玻璃空腔里的空氣抽走, 消除掉空腔內(nèi)部的對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱, 可以獲得更好的隔熱效果。通過附加Low-E 涂層改善其輻射特性。這種隔熱玻璃相對(duì)于其他的隔熱玻璃而言, 具有厚度薄、重量輕的優(yōu)點(diǎn), 但生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜, 在一定程度上限制了它在幕墻、門窗上的應(yīng)用。

2.新型節(jié)能玻璃幕墻-雙層幕墻

雙層幕墻是一種特殊的幕墻系統(tǒng),與傳統(tǒng)建筑幕墻有本質(zhì)區(qū)別。其由外層幕墻,內(nèi)層幕墻、遮陽系統(tǒng)和通風(fēng)裝置組成,內(nèi)外層幕墻之間形成空氣緩沖區(qū)。其設(shè)計(jì)理念是體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保,讓人親近自然。它除了具有傳統(tǒng)幕墻的全部功能以外,在保溫隔熱、防塵通風(fēng)、合理采光、隔聲降噪、防止結(jié)露和安全性六個(gè)方面更具顯著特點(diǎn)。

2.1 雙層幕墻的分類方式很多,一般按通風(fēng)方式可分為三類:整面式、通道式、箱式動(dòng)態(tài)幕墻。

2.1.1 整面式雙層幕墻:

空氣在幕墻中間整體流通,熱量傳送損失少,外部隔音效果好,而且安裝簡(jiǎn)便,不影響外觀效果。主要缺點(diǎn)是聲音會(huì)在各層之間反射,下一樓層所換出的空氣可能進(jìn)入上一樓層。夏季高層炎熱,不能開窗進(jìn)行通風(fēng),失火時(shí)煙火會(huì)在中間彌漫,防火問題很難解決,因而應(yīng)用并不廣泛。

2.1.2 通道式雙層幕墻:

窗戶和通風(fēng)道相互交錯(cuò),窗戶的進(jìn)氣口向外,出氣口在兩側(cè)向著通風(fēng)道通風(fēng),從而實(shí)現(xiàn)窗戶的通風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)是熱量傳送損失少,不影響外觀效果,外部隔音效果好。通風(fēng)道、通風(fēng)口需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)及試驗(yàn),設(shè)計(jì)不當(dāng)易產(chǎn)生夏季過熱、冬季過冷現(xiàn)象。起火時(shí),煙火會(huì)順著通道彌漫到各個(gè)樓層,因此必須預(yù)加排煙、防火措施。

2.1.3箱式雙層幕墻:

各層均有通風(fēng)裝置,每個(gè)層間都有水平隔板,每個(gè)窗戶都有豎直隔板。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠減少熱量損失,不影響外觀,隔音效果好,不存在聲音在各層間反射的問題。通風(fēng)道處,冬夏換氣條件得到了改善。進(jìn)、出風(fēng)口可上下或交錯(cuò)排列,下層上來的過濾物相對(duì)減少。由于有水平、垂直隔板,起火時(shí)煙火能夠被分開,不需預(yù)加其他防火措施。一般可適用于高層建筑。

2.2 按通風(fēng)原理可分為二類:自然通風(fēng)方式、機(jī)械通風(fēng)方式,也叫外循環(huán)式和內(nèi)循環(huán)式。

2.2.1 自然通風(fēng)方式

利用熱壓原理(煙囪效應(yīng))和溫室效應(yīng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能和自然通風(fēng)的效果。有時(shí)受外界因素影響如:室外溫度、空氣質(zhì)量、局部風(fēng)壓分布等,難以達(dá)到自然通風(fēng)的效果。整面式、通道式自然通風(fēng)方式一般可適用于較低建筑,箱式自然通風(fēng)方式可用于高層建筑,但外視效果可能受到局限,目前所知國外建筑實(shí)例多為顯橫隱豎形式。

2.2.2 機(jī)械通風(fēng)方式:

結(jié)構(gòu)上一般外層為中空玻璃幕墻,內(nèi)層為單玻璃幕墻。為了降低動(dòng)態(tài)幕墻平均傳熱系數(shù)K,外層幕墻采用斷熱式結(jié)構(gòu)。幕墻系統(tǒng)同建筑的空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)(以及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng))相互配合,實(shí)現(xiàn)節(jié)能和室內(nèi)通風(fēng)的效果。一般為箱式結(jié)構(gòu),以一個(gè)層間為單位,通道之間互不連通。被處理過之后的新鮮空氣通過建筑設(shè)施(風(fēng)道)送入空氣層,空氣層與室內(nèi)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。空氣層中可放置溫度、風(fēng)速傳感器,通過樓宇控制系統(tǒng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、活動(dòng)百頁進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

2.3 雙層幕墻工作原理

2.3.1 冬季保溫

進(jìn)入冬季,關(guān)閉雙層幕墻的出氣口,使緩沖區(qū)形成溫室。白天太陽照射使溫室內(nèi)空氣蓄熱,溫度升高,使內(nèi)層幕墻的外片玻璃溫度升高,從而降低內(nèi)層幕墻內(nèi)外的溫差。有效阻止室內(nèi)熱量向外擴(kuò)散。夜間室外溫度降低,由緩沖區(qū)內(nèi)蓄熱空氣向外層幕墻補(bǔ)償熱量,而室內(nèi)熱量得到相應(yīng)保持,因而無論白天和夜間,均可實(shí)現(xiàn)保溫功能。

2.3.2 夏季隔熱

進(jìn)入夏季,打開出氣口,利用空氣流動(dòng)熱壓原理和煙囪效應(yīng),使雙層幕墻由進(jìn)氣口吸入的空氣進(jìn)入緩沖區(qū),在緩沖區(qū)內(nèi)氣體受熱,產(chǎn)生由下向上的熱運(yùn)動(dòng),由出氣口把雙層幕墻內(nèi)的熱氣體排到外面,從而降低內(nèi)層幕墻溫度,同時(shí),電動(dòng)遮陽裝置使用,有效地減少室外陽光輻射進(jìn)入建筑內(nèi)部,減少室內(nèi)得熱。所以雙層幕墻具有優(yōu)良的隔熱功能。

3.結(jié)束語

新型材料的出現(xiàn),一直推動(dòng)著建筑技能效率的提高,所以作為幕墻工程設(shè)計(jì)師,必須持續(xù)關(guān)注各種新型技能玻璃的出現(xiàn)。雙層幕墻和普通單層幕墻相比,增加了一道屏障,一次性制造成本提高了,但從國外已經(jīng)投入使用的雙層幕墻反饋的使用效果來看,在幕墻正常壽命內(nèi),僅節(jié)約電費(fèi)一項(xiàng),就能節(jié)省相當(dāng)于單層幕墻造價(jià)的5倍,節(jié)能效果顯著。

參考文獻(xiàn):

[1] 中華人民共和國建設(shè)部 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003中國建筑工業(yè)出版社

篇2

夾層玻璃是在兩層或多層玻璃之間夾上特殊的中間膜,再經(jīng)高溫高壓制成的一體化深加工玻璃。使用這種安全玻璃,竊賊就是用電動(dòng)工具或者燃?xì)飧罹妫膊荒芷茐牟Aдw,可為防范破窗入室盜竊提供很好的安全保證。這是因?yàn)樘厥獾闹虚g膜具有極強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、延展率等物理性能,僅從一面是極難將夾層玻璃割開的,就是竊賊使用無聲玻璃切割器也沒有作用,即使竊賊將玻璃敲碎,由于中間層同玻璃已經(jīng)牢牢地粘附為一體,仍能保持完整性,竊賊仍無法進(jìn)入室內(nèi)。

除此之外,這種夾層玻璃還具有良好的節(jié)能環(huán)保性能,當(dāng)陽光直接照射一塊無色的夾層玻璃時(shí),中間膜能夠吸收掉大部分熱量,只把很少一部分熱量輻射至室內(nèi),并使室內(nèi)和室外的熱能不易傳導(dǎo),減少熱能消耗,從而保持室內(nèi)溫度,也減少空調(diào)耗能。此外,彩色中間膜能隔離掉99%以上的紫外線,減少室內(nèi)織物的褪色程度。夾層玻璃在隔離紫外線的同時(shí),并不會(huì)阻擋可見光的射入。

“印花綿綢”暢銷

最近在杭州中國絲綢城上市了一批“印花綿綢”,既經(jīng)久耐用又舒適柔軟,引起了國內(nèi)外客商的關(guān)注。絲綢產(chǎn)品的傳統(tǒng)旺銷已展開,成交量穩(wěn)步增長(zhǎng),除了順紆喬其、雙縐等走俏外,“印花綿綢”也是被人所看好品種。其中,一款13897“印花綿綢”經(jīng)緯都采用1/25N/1桑抽絲為原料,織物組織采用平紋的方式,織物經(jīng)緯密度216X175根/10厘米,經(jīng)過精練、印花等精良工藝加工而成,以其質(zhì)地優(yōu)、圖案美、易打理等長(zhǎng)處取信于消費(fèi)者。面料特適宜在夏季制作套裝、褲裙裝、短襯衫、連衣裙等,成裝上身,既得體大方,又典雅飄逸。面料適用范圍較廣,不僅適合年輕姑娘穿著,而且也適合中老年婦女。成品外幅為114厘米,成品重約為146克/米2,現(xiàn)市場(chǎng)批發(fā)價(jià)在10.80―11.60元/米之間。以其價(jià)廉物美、色彩豐富成為市場(chǎng)時(shí)令暢銷品種之一。

年輕人喜歡特殊材料家具

目前,一些特殊材料家具正悄悄占據(jù)市場(chǎng),受到越來越多的年輕人特別是白領(lǐng)一族的青睞和好評(píng)。

在特殊材料家具中,原料取自熱帶植物的藤家具在純天然方面更勝一籌。無論是竹藤結(jié)合還是藤木結(jié)合的家具,均具有人造板式家具無法比擬的環(huán)保優(yōu)質(zhì)。無有害氣體的防霉、防蟲的紙家具,在國外也已經(jīng)投放市場(chǎng),在日本、新加坡等國家,在大商場(chǎng)隨處可見紙床、紙桌、紙書柜等系列家具。據(jù)資料顯示,高品質(zhì)紙家具可承受90公斤重物10萬多次撞擊不變形,它的色彩可任意調(diào)制,自身重量輕,特殊工藝加上絕對(duì)環(huán)保的紙?jiān)炀土伺c眾不同的視覺效果。

另外,玻璃、金屬、壓克力(有機(jī)玻璃)等制作的家具雖多為小型,但也為家具選材多樣性提供了更大余地。另外,伴隨著新材料和新工藝的出現(xiàn),新型的環(huán)保、健康家具也將成為家具市場(chǎng)的主流。

市場(chǎng)看好高附加值雞蛋

近年來,在超級(jí)市場(chǎng)上高附加值品牌的特殊雞蛋不斷增多,消費(fèi)量也在逐年增加。這種特殊雞蛋的生產(chǎn)場(chǎng)家在全國各地都有,上市的品種有70多個(gè),其中高碘蛋已成為國內(nèi)外食品衛(wèi)生部門的特許產(chǎn)品,市場(chǎng)前景看好。

篇3

(訊)談起玻璃,相信大家都不會(huì)陌生,但能夠變色的玻璃恐怕并不多見,而一家名為View的公司設(shè)計(jì)了一款全新智能玻璃,通過變色可達(dá)到為用戶節(jié)能的目的。

該技術(shù)號(hào)稱可為用戶每年節(jié)約20%電費(fèi)賬單,配備這樣玻璃的大廈可自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,減少用戶對(duì)控號(hào)依賴而產(chǎn)生的費(fèi)用。

據(jù)了解,該智能玻璃的工作機(jī)制如下:在玻璃內(nèi)部附著著一層金屬氧化膜,當(dāng)微弱的電流通過這層金屬氧化膜時(shí),其內(nèi)部電離子會(huì)在玻璃內(nèi)流動(dòng)并觸發(fā)變色材料,實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃的變色控制。

據(jù)View公司的CEO Rao Mulpuri透露,每塊View智能玻璃都擁有自己的IP地址,這也就意味著每塊玻璃都可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。并且還可實(shí)現(xiàn)與照明系統(tǒng)和HVAC系統(tǒng)通訊。在未來,智能玻璃能夠與智慧城市和智能電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)通。

而剛剛拿到的1.5億美金的融資也將被用于自己工廠的擴(kuò)大,而這樣的智能玻璃也希望早點(diǎn)應(yīng)用與家庭!(來源:中關(guān)村在線 編選:中國電子商務(wù)研究中心)

篇4

【關(guān)鍵詞】建筑;玻璃幕墻;節(jié)能技術(shù)

中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

玻璃幕墻作為建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,在建筑節(jié)能中發(fā)揮著不可替代的作用。玻璃幕墻不僅實(shí)現(xiàn)了建筑護(hù)結(jié)構(gòu)中墻體與門窗的合二為一,而且把建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的使用功能與裝飾功能巧妙地融為一體,使建筑更具現(xiàn)代感和裝飾藝術(shù)性。

一、建筑玻璃幕墻節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)分析

1、鍍膜玻璃技術(shù)

鍍膜玻璃顧名思義就是在玻璃的表面上多涂鍍一層或者是多層的金屬、金屬合金或者是金屬化合物的薄膜,這樣就能夠較好的改善玻璃本身的光學(xué)性能,從而在實(shí)際的應(yīng)用過程中一定程度的降低熱交換,因此就能夠在建筑中起到隔熱的作用。根據(jù)鍍膜玻璃隔熱性能上的差別我們可以將鍍膜玻璃細(xì)分如下:熱反射玻璃、低輻射玻璃和導(dǎo)電膜玻璃。熱反射玻璃主要是在玻璃的表面涂鍍了鉻、鈦或者是不銹鋼等金屬,因此能夠使得玻璃呈現(xiàn)出豐富多彩的顏色來,由于可見光具有較為適當(dāng)?shù)耐干渎?,?duì)紫外線有著較高吸收率的同時(shí)對(duì)紅外線有著較高的發(fā)射率,這也就是能夠?qū)﹃柟膺M(jìn)行一定的控制,在建筑節(jié)能玻璃幕墻中的應(yīng)用比較廣泛。低輻射玻璃表面所涂鍍的主要是銀、銅或者是錫等金屬,這樣一些金屬膜對(duì)于可見光有著較好的吸收率的同時(shí)對(duì)于紅外線有著較高的反射率,但是低輻射玻璃膜層的強(qiáng)度一般比較差,因此在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中往往都是制作成中空玻璃來使用。而導(dǎo)電玻璃則是在玻璃的表面上涂覆了氧化銦等具有導(dǎo)電性質(zhì)的薄膜。通過上文中的分析我們可以看到,不同的鍍膜玻璃都是有著其固有的特點(diǎn)和性質(zhì)的,因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中要根據(jù)需要來進(jìn)行取舍。

2、Low-E玻璃處理技術(shù)

Low-E玻璃從本質(zhì)上來說也是鍍膜玻璃的一種,但是這樣一種鍍膜玻璃更多的是應(yīng)用于建筑物門窗的制造之中,能夠極大程度的降低熱能由室內(nèi)向室外的傳遞,因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中就能夠得到相當(dāng)好的節(jié)能效果。Low-E玻璃所營(yíng)造出的光環(huán)境相對(duì)而言更加的柔和和舒適,在我們國家是被大力的推廣和使用的。

3、雙層中空玻璃

雙層中空玻璃就是在兩層玻璃之間留出適當(dāng)?shù)拈g隔來,中間部分獨(dú)立的成為一個(gè)空間,在這樣一個(gè)空間內(nèi)充入惰性氣體,就能夠較好的減少玻璃內(nèi)外的熱交換,以這樣一種方式來實(shí)現(xiàn)玻璃的隔熱保溫作用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。應(yīng)用雙層中空玻璃的時(shí)候需要在外層的幕墻上采用透過率比較大的單層透明玻璃幕墻,而在其內(nèi)層使用中空玻璃幕墻,這樣一種設(shè)計(jì)主要是希望在兩層玻璃之間形成一個(gè)良好的空氣通道,以便于上下兩端之間的空氣交換。

二、建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)分析

1、玻璃部分的節(jié)能技術(shù)

玻璃是建筑玻璃幕墻的主材,同時(shí)也是熱量的良好導(dǎo)體與太陽輻射的良好透過體,是控制熱傳遞的關(guān)鍵因素。因此,必須充分重視玻璃部分的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。

1.1盡可能采用節(jié)能型玻璃

目前,建筑玻璃幕墻所采用的玻璃種類很多,如低輻射鍍膜玻璃、光致變色玻璃、光電玻璃、中空玻璃等,都在不同程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。因此,要根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)與節(jié)能性能需求,選擇不同性能的玻璃類別。

1.2盡可能降低玻璃的傳熱系數(shù),提高玻璃的節(jié)能保溫性能

一方面,可以采用中空玻璃處理技術(shù)。中空玻璃有雙層與多層之分,即在玻璃與玻璃之間形成空隔,并充入惰性氣體、干燥氣體等,以減少熱量的傳遞,能起到良好的保溫隔熱性能。另一方面,可以采用 Low- E 玻璃處理技術(shù),即低輻射鍍膜玻璃。低輻射鍍膜玻璃能夠吸收大量的輻射熱能,并降低熱能量的傳遞。在冬季可以把室內(nèi)的熱輻射反射回室內(nèi),減少室內(nèi)熱量的流失,而在夏季又能將室外的熱輻射反射出去,減少室內(nèi)熱量,由此而達(dá)到節(jié)能的效果。真空玻璃與氣凝膠玻璃等,都可以在很大程度上降低玻璃的傳熱系數(shù),提高玻璃的節(jié)能保溫性能。

1.3玻璃的遮陽節(jié)能技術(shù)

對(duì)于玻璃的遮陽,可以從兩個(gè)方面加強(qiáng)。一方面,是選擇合理材質(zhì)的玻璃來影響太陽光的輻射。如Low-E玻璃,對(duì)太陽光中的可見光有比較高的透射比,但反射比則較低,保證了室內(nèi)采光充足的基礎(chǔ)上,同時(shí)可以避免光反射而造成的光污染現(xiàn)象。另一方面,是通過遮陽系統(tǒng)的建設(shè)來提高遮陽節(jié)能性。在夏熱冬暖地區(qū),通過設(shè)置遮陽裝置來減少太陽光的直射,可以在很大程度上控制輻射熱的傳遞而遮陽系統(tǒng)的設(shè)置形式有許多,如室外遮陽、室內(nèi)遮陽等。通過多種多樣的遮陽裝置可以降低遮陽系數(shù),提高建筑玻璃幕墻的節(jié)能性。

2、鋁合金部分的節(jié)能技術(shù)

除了玻璃之外,鋁合金也是熱量傳導(dǎo)的主要導(dǎo)體,通過鋁合金傳導(dǎo)的熱量是建筑玻璃幕墻熱量傳導(dǎo)的一半以上??梢姡X合金型材也是熱傳導(dǎo)的重要通道。因此,對(duì)鋁合金部分的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也是建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)探討的重要組成部分。要盡可能選擇隔熱節(jié)能型的鋁合金型材。而影響隔熱鋁合金型材的熱導(dǎo)率的重要因素主要有幾個(gè),即隔熱條的形狀設(shè)計(jì)、隔熱條的寬度以及相關(guān)的輔助措施等。隔熱條可以在熱傳遞的路徑形成空腔,使熱傳遞出現(xiàn)阻斷,從而阻止熱量的傳遞??梢姡魺釛l是鋁合金的重要部件,對(duì)隔熱鋁合金門窗的質(zhì)量起到極其關(guān)鍵的作用。因此,隔熱條的質(zhì)量、尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)都應(yīng)該是選擇隔熱型材的考慮因素。利用隔熱斷橋技術(shù)提高鋁合金的節(jié)能性,即是基于產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的隔熱區(qū)域,利用材料為聚酰胺尼龍66的隔熱條把鋁合金分為兩個(gè)部分。目前,隔熱斷橋鋁材已不斷地應(yīng)用于我國的許多對(duì)隔熱保溫有高要求的建筑。對(duì)隔熱鋁型材的設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)在保持鋁合金型材截面不變的基礎(chǔ)上,改變隔熱條的尺寸并裝配不同的玻璃,以達(dá)到隔熱的效果。

3、建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)方面的節(jié)能

建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與節(jié)能效果密切相關(guān)。因此,必須在總體上綜合考慮建筑方向、建筑玻璃幕墻等各個(gè)方面的因素,盡可能減少建筑玻璃幕墻的熱傳遞。

3.1要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)好建筑玻璃幕墻的朝向。建筑玻璃幕墻的朝向不同,太陽輻射的熱量也有所不同。在設(shè)計(jì)建筑玻璃幕墻的朝向時(shí),應(yīng)當(dāng)以朝南為宜,并盡量避免朝西等。同時(shí),幕墻的安排也不宜過于集中,不宜面向居民樓。

3.2要科學(xué)設(shè)計(jì)建筑玻璃幕墻的面積。除了要盡可能提高材料的利用率,還要盡量減小幕墻的面積,控制鋁合金門窗與幕墻在建筑表團(tuán)面積中的比例,降低能耗。

高硼硅3.3玻璃技術(shù)參數(shù)為:厚度mm:0.5-20;密度ρ:2.23±0.02ρ;熱膨脹系數(shù):(0-30℃)3.3、0.1ⅹ10﹣6 K﹣1;軟化點(diǎn):820±10℃∕cm³;同片溫差性能:100k增強(qiáng)型>300k;耐熱沖擊性≥125;最高工作溫度≥450℃;折射率:ND=1.47384;透過率:92%(厚度≤4mm)91%(≥5mm);熱容:(0-100℃)0.82KJⅹ(kgⅹk)﹣1;導(dǎo)熱系數(shù):1.2wⅹ(mⅹk)﹣1。

后續(xù)加工:切割,莫標(biāo),鉆孔,熱彎、鍍膜,半鋼化,絲印等

出廠尺寸(mm):1150ⅹ850;1200ⅹ600;1150ⅹ1700(可根據(jù)客戶要求定做各種大小形狀規(guī)格)

結(jié)束語

總之,玻璃幕墻的節(jié)能效果與幕墻設(shè)計(jì)有密切關(guān)系。建筑玻璃幕墻的節(jié)能對(duì)促進(jìn)建筑節(jié)能發(fā)展具有極其重要的意義。因此,應(yīng)當(dāng)在科學(xué)合理設(shè)計(jì)建筑玻璃幕墻的前提下,選擇節(jié)能型的玻璃、鋁合金型材和輔助材料,盡可能降低玻璃與鋁合金型材的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù),從各個(gè)方面綜合考慮,提高建筑玻璃幕墻的節(jié)能性。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵字】建筑門窗;玻璃幕墻;建筑節(jié)能

房屋建筑中門窗及玻璃幕墻的保溫、隔熱往往是消耗能源的主要環(huán)節(jié)。在高寒地區(qū),在房屋設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)根據(jù)日照的時(shí)間對(duì)門窗及玻璃幕墻的安裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì),確保能夠達(dá)到采光時(shí)間長(zhǎng),并且使用熱工效果好的玻璃材料,在炎熱地區(qū),要使用隔熱防紫外線能力強(qiáng)的玻璃材料,設(shè)計(jì)挑檐時(shí)要做好遮陽措施,減少日光直射的面積從而降低空調(diào)的使用時(shí)間,達(dá)到節(jié)能的目的。

1 建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能對(duì)策

建筑節(jié)能已經(jīng)成為建筑領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題,并且要求完成建筑節(jié)能的規(guī)劃目標(biāo),所以科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面的突破和量化生產(chǎn),使建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能實(shí)現(xiàn)真正意義上的普及推廣。

1.1 建筑門窗及玻璃幕墻的保溫隔熱能力是評(píng)定其節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)之一,在設(shè)計(jì)方面要求針對(duì)實(shí)際的住宅門型及窗型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開啟關(guān)閉的方式選擇和設(shè)計(jì)能夠達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的玻璃材料和門窗產(chǎn)品,確保施工中的施工質(zhì)量和門窗的密封性能。

1.2 玻璃幕墻的節(jié)能采用自然通風(fēng)器替換排氣扇,這樣即達(dá)到通風(fēng)的目的又能夠節(jié)省電力的開銷,并且起到了對(duì)建筑的整體外觀的美化作用。

1.3 建筑門窗及玻璃幕墻的保溫隔熱技術(shù)可以通過采用自然能源的充分利用達(dá)到優(yōu)質(zhì)的使用效果,譬如利用太陽能保溫等。

1.4 建筑門窗及玻璃幕墻的安裝技術(shù)也需要進(jìn)一步的創(chuàng)新,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改良,達(dá)到密封的要求,使其達(dá)到更好的節(jié)能效果。

2 建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能的方法

建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能的目的是降低房屋的采暖能耗和降溫能耗,一般可以通過以下幾種方法來解決。

2.1 在建筑設(shè)計(jì)中,門窗及玻璃幕墻的比例設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能效果起著重要的意義,所以針對(duì)不同氣候環(huán)境的建筑,門窗及玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和使用材料有所不同。在我國北方地區(qū),冬季氣候寒冷,日光照射時(shí)間短,所以門窗及玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和材料選擇上要以采光性能好,熱工性能高的玻璃材料,施工中要做好密封保溫,門窗位置要盡量設(shè)計(jì)在日照時(shí)間長(zhǎng)的位置。在我國南方地區(qū),夏季炎熱,日照時(shí)間長(zhǎng),門窗及玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和材料的選擇上要求具有隔熱降溫,防紫外線的性能,門窗位置的設(shè)計(jì)要避免設(shè)計(jì)在太陽直射的位置。

2.2 建筑門窗和幕墻框架的施工材料多為金屬材質(zhì),導(dǎo)熱性能大,當(dāng)室內(nèi)和室外的溫度溫差較大時(shí)容易發(fā)生“熱橋”,導(dǎo)致房屋內(nèi)的墻壁出現(xiàn)結(jié)露、發(fā)霉的現(xiàn)象。所以在門窗及幕墻框架內(nèi)需要加入熱絕緣材料來防止“熱橋”的出現(xiàn),并且做好門窗及幕墻的密封,確保透光性能好。

2.3 門窗及玻璃幕墻的施工中應(yīng)注意防火和隔熱的材料不要接觸到熱反射玻璃的背面,這樣如果在光照下會(huì)透過玻璃看到墻體影響美觀,另外如果遇到寒潮天氣會(huì)使材料與玻璃之間有冷凝水生成這樣逐漸就腐蝕了墻體。在做門窗遮擋結(jié)構(gòu)時(shí)采用遮擋中空玻璃,消除反射透視現(xiàn)象,并能夠保證玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性。

2.4 玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與安裝要結(jié)合建筑自身特點(diǎn),確保其的美觀性。另外,對(duì)玻璃幕墻的經(jīng)濟(jì)、耐用、維修與清洗方面也要求達(dá)到簡(jiǎn)便靈活。

3 建筑門窗及玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 因地制宜對(duì)建筑門窗及玻璃幕墻進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑門窗及玻璃幕墻的設(shè)計(jì)中要以建筑整體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),確保建筑的各項(xiàng)功能可以完全的展現(xiàn)出來,依據(jù)建筑所處的地理環(huán)境需求,對(duì)門窗及玻璃幕墻的比例進(jìn)行設(shè)計(jì)、控制和安裝。如果在溫度變化差異大的地區(qū),如果采用大面積的玻璃幕墻設(shè)計(jì),則對(duì)玻璃材料進(jìn)行特殊的選擇,要求玻璃材料具有透光性能強(qiáng)、保溫隔熱性能高、隔音防震效果好的玻璃材料,通常采用熱反映玻璃。如果在炎熱地區(qū),設(shè)計(jì)大面積使用玻璃幕墻,則玻璃材料需要具有隔熱降溫,防紫外線的功能,從而降低空調(diào)的使用時(shí)間,一般采用具有防紫外線功能的中空保溫玻璃或者是LOW-E中空玻璃。

3.2 中空玻璃的節(jié)能效果

中空玻璃是兩層或者多層玻璃中間充入空氣介質(zhì)黏合而成的特殊玻璃,其優(yōu)點(diǎn)是具有隔熱、保溫、隔音、防結(jié)露等功能。中空玻璃是普通單層玻璃節(jié)能效果的30%,雖然中空玻璃的造價(jià)要比普通單層玻璃高,但是對(duì)于新建建筑,長(zhǎng)期使用來說所節(jié)約的能耗要比普通玻璃長(zhǎng)遠(yuǎn)的多。中空玻璃對(duì)室內(nèi)的溫度控制非常有效,其可以減少室內(nèi)的空氣對(duì)流,保證室內(nèi)溫度均勻,并且具有抗震性能,可以增加其的使用年限。

3.3 LOW-E玻璃的節(jié)能效果

目前的建筑設(shè)計(jì),為了其達(dá)到美觀效果,大量使用玻璃幕墻的設(shè)計(jì)方案,如果使用普通的玻璃那么對(duì)于隔熱、控溫、防紫外線等問題沒有控制效果,所以需要采用特殊材質(zhì)和特殊制作而成的玻璃材料從而達(dá)到節(jié)能的設(shè)計(jì)要求。這樣就可以確保室內(nèi)的溫度可以做到冬暖夏涼。LOW-E玻璃是一種低輻射玻璃,其玻璃表面鍍有金屬膜,具有透光效果好,傳熱系數(shù)低,中遠(yuǎn)紅外線反射性能高的特性,使用保溫型LOW-E玻璃可以將室內(nèi)的熱溫反射回室內(nèi),不容易散出,起到了室內(nèi)保溫的效果,從而降低了取暖的能耗它可將冬季室內(nèi)暖氣、家用電氣及人體發(fā)出的熱量反射回室內(nèi),并通過降低玻璃自身的熱傳導(dǎo)獲得極佳的保溫效果。使用遮陽型LOW-E玻璃,其傳熱的系數(shù)低,反射中遠(yuǎn)紅熱外輻射,并具有抵御紫外線滲透的能力,適合南方地區(qū)使用。

3.4 窗戶挑檐的設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于門窗及玻璃幕墻的采光設(shè)計(jì),窗戶的挑檐也是需要精心研究的,依據(jù)建筑的實(shí)際需求合理的設(shè)計(jì),在北方日照時(shí)間短,可以增加玻璃的日照面積,在南方日照時(shí)間長(zhǎng)可以減少玻璃的日照面積,這樣北方可以降低取暖能耗,南方可以降低空調(diào)能耗。

遮陽板的設(shè)計(jì)可以分為室內(nèi)遮陽板設(shè)計(jì)和室外遮陽板設(shè)計(jì),相比室外遮陽板的使用效果要比室內(nèi)遮陽板好,但是依據(jù)實(shí)際需求合理的安排,如果同時(shí)需要日照和遮陽的設(shè)計(jì),則可以采用活動(dòng)式的遮陽板,在遮陽板的設(shè)計(jì)上要整體考慮建筑的美觀性,即要求滿足節(jié)能要求也好保證建筑的藝術(shù)效果,對(duì)遮陽板及窗戶挑檐的設(shè)計(jì)也要充分考慮日后的維修和清洗工作,要保證安裝簡(jiǎn)單清洗方便。

3.5 采取保溫措施,防止“熱橋”產(chǎn)生

如果在嚴(yán)寒地區(qū)大面積使用玻璃門窗和玻璃幕墻,需要進(jìn)行保暖密封措施,因?yàn)殚T窗和幕墻大多為金屬材料,導(dǎo)熱系數(shù)大,當(dāng)室內(nèi)溫差大時(shí),容易發(fā)生“熱橋”現(xiàn)象,所以在門窗及玻璃幕墻安裝時(shí),應(yīng)注意在門窗及幕墻框架型材內(nèi)加熱絕緣材料進(jìn)行保溫,這樣可以防止結(jié)露、掛霜,這樣在日常生活中可以能源的消耗。

4 結(jié)束語

建筑門窗及玻璃幕墻的應(yīng)用是建筑建設(shè)中不可或缺的組成部分,在建筑建設(shè)中,玻璃材料應(yīng)滿足建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求,譬如玻璃材料要具有一定的強(qiáng)度和剛度,能夠抗壓抗震,并且要求能夠抵制溫度變化引起的變形,在建筑節(jié)能方面,建筑門窗及玻璃幕墻需要滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求,因地制宜,選擇適合地區(qū)氣候環(huán)境特點(diǎn)的玻璃材料,在設(shè)計(jì)和選材上達(dá)到節(jié)能的目的。

參考文獻(xiàn)

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[3]邱文航. 夏熱冬冷地區(qū)建筑西向氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)與建筑形態(tài)研究[J]. 華中科技大學(xué),2003

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【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻,節(jié)能設(shè)計(jì),分析研究

中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一.前言

可持續(xù)發(fā)展要求節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源二者相輔相成,環(huán)保要求節(jié)能,節(jié)能促進(jìn)環(huán)保。隨著這一理念在建筑業(yè)的傳播,新世紀(jì)國際建筑逐漸形成了“開放與交流,舒適與自然,環(huán)保與節(jié)能”的三大原則,綠色建筑概念應(yīng)運(yùn)而生。玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑的象征之一,在世界范圍內(nèi)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

二、建筑幕墻節(jié)能技術(shù)分析

(一)新型構(gòu)造技術(shù)在建筑幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,許多新構(gòu)造技術(shù)在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)中得到新的應(yīng)用,如:雙層玻璃幕墻、利用水幕降溫的玻璃幕墻、可進(jìn)行雨水收集的玻璃幕墻等。其中雙層玻璃幕墻的應(yīng)用最為普遍,節(jié)能效果也很好,它是利用新的構(gòu)造技術(shù)達(dá)到了綠色節(jié)能目的。目前進(jìn)行深入研究的要數(shù)節(jié)能玻璃幕墻。

應(yīng)用最為普遍的雙層玻璃幕墻是由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻來組成的。內(nèi)層幕墻大多采用鋁合金門窗或明框幕墻來制作,外層幕墻大多采用明框、隱框、點(diǎn)式玻璃幕墻來制作。由于普通玻璃幕墻耗能高、室內(nèi)空氣質(zhì)量差,使用雙層玻璃幕墻后能很好解決這些問題。采用這種雙層體系作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),能更好的實(shí)現(xiàn)自然采光和室內(nèi)通風(fēng)的效果,幕墻的隔音、保溫、通風(fēng)等性能都得到了很大的提高,從而達(dá)到增加室內(nèi)的舒適度,進(jìn)一步的降低能耗,與傳統(tǒng)的玻璃幕墻相比,雙層玻璃幕墻在采暖時(shí),可以有效的節(jié)約能源42%-52%,在制冷時(shí)節(jié)約能源38%-60%。最終達(dá)到了建筑節(jié)能的目的。

在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上,雙層玻璃幕墻根據(jù)通風(fēng)層的結(jié)構(gòu)可以分為:封閉式內(nèi)循環(huán)體系和敞開式外循環(huán)體系兩種構(gòu)造類型。封閉式內(nèi)循環(huán)體系常被使用在冬季較為寒冷的地區(qū),由于外層玻璃幕墻外層一般是由斷熱型材與中空鋼化玻璃組成,內(nèi)層一般由可開啟窗的單片鋼化玻璃組成,因此封閉性能很好,在寒冷的季節(jié)可以起到很好的保溫效果。而敞開式外循環(huán)體系就是人們常說的呼吸式雙層玻璃幕墻,它作為一種新形式的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,它的外層是由非斷熱型材組成的單層玻璃幕墻,內(nèi)層幕墻則是由隔熱或斷熱明的明框幕墻或單元幕墻組成。根據(jù)構(gòu)造形式和通風(fēng)方式的不同,大多采用以下幾種類型:井箱式雙層玻璃幕墻,走廊式雙層玻璃幕墻,箱式雙層玻璃幕墻,可開啟式雙層玻璃幕墻,多層式玻璃幕墻。敞開式外循環(huán)體系可以根據(jù)構(gòu)件的加工程度和在結(jié)構(gòu)上安裝工藝的區(qū)別,分為構(gòu)件式和單元式兩種玻璃幕墻形式。

(二)新型材料在建筑幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科技水平的迅速提高和應(yīng)用技術(shù)的日新月異,各種功能獨(dú)特的玻璃紛紛問世,豐富了玻璃家族。原來玻璃幕墻和窗戶的能耗約占建筑總能耗的50%,如果要達(dá)到降低能耗的目的,采用高性能的節(jié)能玻璃是達(dá)到節(jié)能效果的重要方面。目前常用的玻璃有浮法玻璃、低輻射玻璃、熱反射膜玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃、鋼化玻璃等。

目前,國內(nèi)采用的幾種常見的節(jié)能玻璃材料主要有:被稱為陽光控制鍍膜玻璃的熱反射鍍膜玻璃。它具有反射太陽能的作用,對(duì)可見光具備高通透能力,對(duì)遠(yuǎn)紅外線輻射具有極高的反射率,因此,80%的可見光可以進(jìn)入室內(nèi),同時(shí)又能將90%以上長(zhǎng)波的輻射留在室內(nèi),這是一種透明性很好的低輻射玻璃。另外,被稱為保溫鍍膜玻璃,兼具多種功能,是一種新型復(fù)合材料貼膜玻璃,不僅能反射較寬頻帶的紅外線,還具有較高的可見光透射率。究其原因是因?yàn)樗趦蓪悠桨宀Aчg利用間隔框架隔開,具有較好的密封性能,在充入干燥空氣或少量干燥劑而制得的中空玻璃,它不是普通的中空玻璃,具有隔熱、保溫性能,它的保溫性能是中空玻璃的2倍,是單片普通玻璃的4倍。

三、目前常見的新型玻璃技術(shù)類型

1、選擇光譜透過性玻璃

這種新技術(shù)實(shí)際上是Low-E玻璃、熱反射玻璃等技術(shù)的延伸。它通過在玻璃表面涂上幾層特殊材料做成,對(duì)不同波長(zhǎng)的太陽輻射或熱輻射的吸收強(qiáng)度有所差異??梢宰屘栞椛渲械目梢姽獬煞肿畲罅康耐ㄟ^,在采光和制冷或制暖兩方面起到節(jié)能效果,它對(duì)具有較高熱量的紅外線或,紫外線有阻擋效果,可以讓自然光最大限度的照亮室內(nèi),把輻射的熱能阻擋在室外。另外利用它相反的特性和對(duì)可見光透過熱量的阻擋,可以使室內(nèi)迅速加溫。這種特性最適用于高緯度地區(qū),在高緯度地區(qū),當(dāng)太陽高度較低的,消除了進(jìn)入室內(nèi)的眩光的同時(shí)又充分利用了太陽輻射的熱量。

2、透過率可調(diào)玻璃:

該種玻璃的特性是可以隨環(huán)境的變化改變自身的透過率,因此它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽輻射能量的有效控制,滿足節(jié)能要求。可調(diào)玻璃可以根據(jù)玻璃特性的不同,對(duì)機(jī)理進(jìn)行改變,因此,可調(diào)玻璃又可分為:電至變色玻璃和光至變色玻璃。通常所說的光至變色玻璃當(dāng)有電流通過或光強(qiáng)度增大的時(shí)候,玻璃透過率會(huì)降低。而熱至變色玻璃也會(huì)隨溫度升高,降低透過率。光至變色玻璃的透過率變化范圍在25%-75%之間,太陽輻射變化率在23%-53%。相比之下,電致變色玻璃則可以使可見光在短時(shí)間內(nèi)的通過率從10%達(dá)到67%,使太陽輻射能透過率在10%到66%之間變化。

四、現(xiàn)代幕墻建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)分析

1.建筑幕墻節(jié)能的遮陽設(shè)計(jì)

(一)科學(xué)選擇遮陽的玻璃

在遮陽節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,遮陽玻璃的選擇是其中很重要的環(huán)節(jié),在進(jìn)行遮陽玻璃的選擇時(shí)候,可以綜合考慮到各種遮陽系數(shù),建筑施工點(diǎn)的自然氣候條件,人文經(jīng)濟(jì)因素等多方面的條件,進(jìn)行綜合分析,科學(xué)選擇,一般而言,鍍膜玻璃、反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等玻璃類型都是節(jié)能設(shè)計(jì)過程中廣泛運(yùn)用的類型。

(二)優(yōu)化遮陽構(gòu)件設(shè)計(jì)

遮陽構(gòu)件的設(shè)計(jì)按位置可分為外遮陽和內(nèi)遮陽,外遮陽的形式可分為水平式遮陽、垂直式遮陽、綜合式遮陽和擋板式遮陽、幕墻遮陽板常見形式。其中水平遮陽板設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)玻璃外側(cè)熱空氣散逸的處理,即遮陽板與玻璃墻面應(yīng)有一定距離,遮陽板本身也應(yīng)做通風(fēng)處理,比如設(shè)計(jì)成傾斜百頁狀。垂直遮陽板最好設(shè)置可調(diào)節(jié),可以根據(jù)太陽位置改變方向。內(nèi)遮陽就是在幕墻內(nèi)側(cè)設(shè)置遮陽簾、軟百頁、竹簾等。

2.幕墻節(jié)能的熱工設(shè)計(jì)

(一)建筑幕墻熱工節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展趨向

在幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,如果幕墻的主要用于采暖供熱,那么,在設(shè)計(jì)時(shí)候要注意保溫性能,力求實(shí)現(xiàn)溫室效益,但是,如果是為了達(dá)到制冷效果,比如冷房效果,在綜合考慮到這些性能特征的同時(shí),都要綜合利用太陽能,雙層通風(fēng)幕墻就是一種比較科學(xué)合理的發(fā)展方向。

(二)幕墻熱工節(jié)能設(shè)計(jì)中的傳熱優(yōu)化設(shè)計(jì)

進(jìn)行幕墻熱工設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)其復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進(jìn)行研究分析。玻璃幕墻的傳熱過程有以下幾種途徑:

一是通過單層玻璃和鋁合金金屬框格的熱流來傳熱,通過金屬框格和玻璃的鍍膜層的輻射減少來達(dá)到換熱的目的;

二是通過幕墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣和環(huán)境間來達(dá)到換熱。具體的方式是使室內(nèi)空氣與內(nèi)表面之間形成對(duì)流來換熱或者是使室內(nèi)環(huán)境與內(nèi)表面間的輻射來換熱;

三是通過周圍空氣和外界環(huán)境與玻璃幕墻外表面來達(dá)到換熱的目的。具體要實(shí)現(xiàn)的是周圍空氣與外表面的對(duì)流來換熱,外界環(huán)境與外表面間的輻射來換熱,環(huán)境中的各種長(zhǎng)波輻射與外表面來換熱。設(shè)計(jì)時(shí)采用尼等結(jié)構(gòu)塑料,形成“斷橋”,可增大熱阻,減少熱傳導(dǎo),從而設(shè)計(jì)隔熱幕墻。

五、結(jié)束語

總之,加強(qiáng)對(duì)玻璃幕墻的建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)分析,可以不斷提高玻璃幕墻的綠色化和節(jié)能化,這對(duì)于我國玻璃幕墻的應(yīng)用具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:玻璃幕墻輔助措施節(jié)能設(shè)計(jì)

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展步,玻璃幕墻在建筑上的應(yīng)用越來越多,特別是高層辦公樓中,玻璃幕墻幾乎成了建筑立面的代言。建筑節(jié)能是當(dāng)前建筑界共同關(guān)注的問題,而玻璃幕墻的保溫隔熱性能較差,與傳統(tǒng)墻體相比差距很大,其熱損失是傳統(tǒng)墻體的6~7 倍,玻璃幕墻成了制約此類建筑節(jié)能的瓶頸。因此,對(duì)玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)建筑節(jié)能具有重要意義.

2 建筑玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

玻璃幕墻的傳熱方式有導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射,還包括太陽光的透射,節(jié)能設(shè)計(jì)就是要對(duì)這些環(huán)節(jié)的熱交換加以控制,增加玻璃幕墻的保溫隔熱性能。

玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)首先要注重玻璃幕墻材料本身的熱工性能,選用節(jié)能型材料;其次是采用一些特殊的構(gòu)造做法控制熱交換,達(dá)到節(jié)能的目的;還可以借助一些輔助措施,取得節(jié)能效果。

2.1玻璃幕墻材料節(jié)能

材料節(jié)能就是在玻璃幕墻選材時(shí),選用節(jié)能型材料,包括節(jié)能玻璃和節(jié)能型材。

2.1.1玻璃幕墻常用的節(jié)能玻璃有:吸熱玻璃、鍍膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光電玻璃等。

吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽輻射的平板玻璃,包括本體著色和表面鍍膜兩類:本體著色吸熱玻璃是在無色透明平板玻璃中加入特殊著色劑,采用浮法、垂直引上法、平拉法等工藝生產(chǎn);表面鍍膜吸熱玻璃是在玻璃表面噴鍍吸熱的氧化物薄膜形成的吸熱玻璃。吸熱玻璃能把太陽能吸收轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射的形式把熱能散發(fā)出去,從而減少了進(jìn)入室內(nèi)的太陽能,降低了空調(diào)制冷費(fèi)用。

鍍膜玻璃分為熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃兩種。熱反射鍍膜玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、非金屬及氧化物薄膜,使其對(duì)太陽光具有一定的反射作用,將太陽能反射回大氣中,阻擋太陽能進(jìn)入室內(nèi)。熱反射鍍膜玻璃有良好的控光性和隔熱性,對(duì)太陽輻射熟反射率可達(dá)30%,可以有效減少進(jìn)入室內(nèi)的熱量,節(jié)約能耗。此外,熱反射鍍膜玻璃具有單向透視性,迎光面具有鏡面反射效果,而背光面則可以透視。低輻射鍍膜玻璃,也就是我們常說的Low-E玻璃,它能吸收大量紅外線輻射熱,又保持良好的可見光透射率,對(duì)遠(yuǎn)紅外線則具有80%以上的反射率,節(jié)能效果明顯。冬季,低輻射鍍膜玻璃可以將室內(nèi)的熱輻射反射回室內(nèi),減少室內(nèi)熱量換失;夏季,將室外的熱輻射反射出去,減少室內(nèi)空調(diào)制冷負(fù)荷。與熱反射鍍膜玻璃相比,它的透光性好,節(jié)能效果好,遮陽系數(shù)低。

中空玻璃是將普通浮法玻璃、鋼化玻璃、鍍膜玻璃等兩層或多層平由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅是玻璃的1/27,并且間層內(nèi)氣體不產(chǎn)生對(duì)流,因此中空玻璃有較好節(jié)能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墻的隔聲和保溫隔熱性能,而且具有很好的防結(jié)露性能。真空玻璃用適當(dāng)分布的微粒支柱做間隔,間隙層只有0.1mm~0.2mm,空腔內(nèi)抽成真空,真空度達(dá)到0.1帕以上,總厚度最薄只有6mm左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保溫隔熱性能,其保溫性能是中空玻璃的2倍,是單片普通浮法玻璃的4倍。由于真空玻璃熱阻較高,因此真空玻璃具有很好的防結(jié)露性能,也不會(huì)出現(xiàn)普通中空玻璃經(jīng)常出現(xiàn)的“內(nèi)結(jié)露”現(xiàn)象。光電玻璃是在兩層玻璃內(nèi)設(shè)太陽能光電模塊、金屬導(dǎo)線、聚乙烯經(jīng)塑料(EVA)膠片,并配合外部充電、蓄電系統(tǒng)形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)。光電玻璃透光率較差,一般設(shè)于屋面、南向墻面等陽光充足部位。

2.1.2玻璃幕墻常用的節(jié)能型材有鋁塑復(fù)合材料、斷熱鋁型材等高熱阻材料等。

玻璃幕墻的金屬框架雖然在幕墻外表面占的比例較小,但由于其多為鋁合金或不銹鋼材料,導(dǎo)熱系數(shù)較大,熱量容易損失。為提高金屬框架的熱阻,在保證材料的力學(xué)性能的前提下,可以選用斷熱橋型節(jié)能型材,如斷熱橋鋁型材,用隔熱條將鋁合金型材分隔成兩個(gè)部分,減少兩部分之間的熱傳遞,達(dá)到節(jié)能的效果。

2.2玻璃幕墻構(gòu)造節(jié)能

玻璃幕墻的構(gòu)造節(jié)能是指通過特殊的構(gòu)造做法,提高玻璃幕墻的保溫隔熱性能。雙層玻璃幕墻就是一種采用構(gòu)造節(jié)能的玻璃幕墻。

雙層玻璃幕墻是由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻組成,兩層幕墻中間形成一個(gè)通道,可以在兩層幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。雙層玻璃幕墻獨(dú)特的夾層設(shè)計(jì),使得其保溫隔熱性能有了很大的提高,還可以在夾層設(shè)遮陽構(gòu)件,既能有效遮陽,又不破壞建筑外觀。

雙層通風(fēng)玻璃幕墻是雙層玻璃幕墻的進(jìn)一步發(fā)展,分為封閉式內(nèi)循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻(如圖1所示)和敞開式外循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻(如圖2所示)兩種。前者在內(nèi)層玻璃幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,通過電機(jī)強(qiáng)制抽風(fēng),空氣完全為室內(nèi)循環(huán)。后者在外層玻璃幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,自然通風(fēng),節(jié)能效果更為明顯。

玻璃幕墻

敞開式外循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻的工作原理為:夏天,進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口開啟,內(nèi)外兩層幕墻中間的空氣受到陽光照射被加熱,由于煙囪效應(yīng)而自下往上流動(dòng),帶走了通道內(nèi)的熱量,內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度降低,減少了空調(diào)的制冷費(fèi)用;冬天,進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口關(guān)閉,內(nèi)外兩層幕墻間的空氣由于陽光的照射,溫度升高,減少室內(nèi)和室外的溫差,提高了內(nèi)側(cè)幕墻外表面的溫度,從而降低室內(nèi)的采暖費(fèi)用。

2.3輔助措施節(jié)能

玻璃幕墻的輔助節(jié)能措施有:為玻璃幕墻設(shè)置遮陽系統(tǒng)、利用密封材料增加玻璃幕墻的氣密性等。

2.3.1為玻璃幕墻設(shè)置遮陽系統(tǒng),可以有效減少太陽光的直接照射,從而避免室內(nèi)過熱,是夏季建筑防熱的重要措施。常見的遮陽系統(tǒng)有遮陽板、遮陽百葉、遮陽格柵、遮陽卷簾、窗簾、遮陽植物等。

玻璃幕墻的遮陽系統(tǒng)按其所在位置分為:外遮陽、內(nèi)遮陽和雙層玻璃幕墻中間遮陽。外遮陽通常采用遮陽百葉、遮陽卷簾、遮陽格柵和遮陽板等,由于在室外,遮陽構(gòu)件長(zhǎng)期受到風(fēng)、雨等外界因素影響,對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和耐候性要求較高。同時(shí),在建筑低層部位,還可以采用落葉植物外遮陽,夏季利用植物的陰影遮陽,降低幕墻周圍的溫度,冬天植物葉子落光則可以為室內(nèi)提供更多日照。

內(nèi)遮陽是在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)采用傳統(tǒng)的窗簾、遮陽百葉、遮陽卷簾等遮陽。遮陽材料可以將部分太陽輻射反射到室外,但是遮陽材料和玻璃本身所吸收的太陽輻射,大部分又傳遞給了室內(nèi)。因此,相對(duì)于外遮陽而言,內(nèi)遮陽的效果要差一些。內(nèi)遮陽最普遍的就是窗簾,其遮陽效果取決于窗簾陽面材料的性質(zhì)。新型的納米材料窗簾對(duì)紫外線輻射具有很強(qiáng)的反射作用,還有特殊的選擇和吸收性能,可將紫外線能量轉(zhuǎn)換成熱能或其他無害低能形式予以釋放或消耗,達(dá)到防暑、隔熱的作用。

雙層玻璃幕墻間的遮陽系統(tǒng)可以采用機(jī)械控制的遮陽百葉、遮陽卷簾等。這種遮陽系統(tǒng)既不影響建筑外觀,又充分利用了玻璃幕墻之間的空間還取得了節(jié)能效果。

2.3.2玻璃幕墻的氣密性也是影響玻璃幕墻節(jié)能

效果的一個(gè)重要因素,為增加玻璃幕墻的氣密性通常在玻璃與型材之間、幕墻玻璃之間通過密封材料密封,常用的密封材料有:橡膠密封條、硅酮耐候膠等。

橡膠密封條用于幕墻與型材之間,依靠膠條自身具有的彈性起密封作用。橡膠密封條與玻璃接觸的一側(cè)設(shè)計(jì)成波浪型,可以有效地阻止空氣滲透。橡膠密封條具有耐紫外線、耐老化、耐永久變形等特征。硅酮耐候膠,又稱硅酮耐侯密封膠,主要用于幕墻玻璃之間的密封嵌縫。硅酮耐候膠具有優(yōu)良的耐水性、耐侯性、耐紫外線照射、耐污染等特點(diǎn),低溫時(shí)彈性好,高溫時(shí)又不流淌,是一種很好的密封材料。

3結(jié)論

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關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;節(jié)能;措施

1 節(jié)能型玻璃幕墻的設(shè)計(jì)原則

1、科學(xué)性:需綜合、全面權(quán)衡各因素,充分考慮其功能、性能等諸多方面,合理選型(幕墻的型式和窗墻面積比)、選材和構(gòu)造。幕墻的傳熱系數(shù)由建筑物的外形和所處地區(qū)的氣候條件、型材的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)等綜合確定。

2、適用性:結(jié)合環(huán)境因素與項(xiàng)目的具體情況,參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與地方要求,認(rèn)真落實(shí)國家有關(guān)節(jié)能政策,同時(shí)要處理好建筑低能耗與高舒適度的關(guān)系。

3、經(jīng)濟(jì)性:建筑玻璃幕墻只是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,只是建筑節(jié)能的一個(gè)方面,節(jié)能的考慮需全盤考慮,只有達(dá)到節(jié)能與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一才能體現(xiàn)節(jié)能的作用與價(jià)值。

4、進(jìn)行幕墻熱工設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)其復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。

2 建筑節(jié)能玻璃的種類

目前,國內(nèi)外推廣使用的節(jié)能玻璃主要有吸熱玻璃、鍍膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光電玻璃等。

吸熱玻璃。吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽輻射的平板玻璃,包括本體著色和表面鍍膜兩類:本體著色吸熱玻璃是在無色透明平板玻璃中加入特殊著色劑,采用浮法、垂直引上法、平拉法等工藝生產(chǎn);表面鍍膜吸熱玻璃是在玻璃表面噴鍍吸熱的氧化物薄膜形成的吸熱玻璃。吸熱玻璃能把太陽能吸收轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射的形式把熱能散發(fā)出去,從而減少了進(jìn)入室內(nèi)的太陽能,降低了空調(diào)制冷費(fèi)用。

鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜,改變玻璃的投射系數(shù)和反射系數(shù),它可以與中空玻璃、真空玻璃結(jié)合起來使用。近年來發(fā)展起來的鍍膜低輻射玻璃,對(duì)380—780mm的可見光具有較高的透射率,可以保證室內(nèi)的能見度,同時(shí)對(duì)紅外光具有較高的反射率,達(dá)到保溫節(jié)能的效果。

中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣,其中導(dǎo)熱系數(shù)很低,具有良好的保溫性能。然而,我國目前中空玻璃的使用普及率不足百分之一。中空玻璃是實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻節(jié)能的重要途徑。

真空玻璃。真空玻璃玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃,發(fā)展到真空玻璃已是第三代產(chǎn)品。真空玻璃當(dāng)中是普通空氣或氬,其隔音性能、透光折減系數(shù)均優(yōu)于中空玻璃。

光電玻璃。光電玻璃是在兩層玻璃內(nèi)設(shè)太陽能光電模塊、金屬導(dǎo)線、聚乙烯經(jīng)塑料(EVA)膠片,并配合外部充電、蓄電系統(tǒng)形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)。光電玻璃透光率較差,一般設(shè)于屋面、南向墻面等陽光充足部位。

3 玻璃幕墻對(duì)建筑節(jié)能的影響

窗、透明幕墻對(duì)建筑能耗高低的影響主要有兩個(gè)方面:一是窗和透明幕墻的熱工性能影響到冬季采暖、夏季空調(diào)室內(nèi)外溫差傳熱;另外就是窗和幕墻的透明材料受太陽輻射而造成的建筑室內(nèi)的得熱。對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)來說,夏季,通過窗口玻璃幕墻進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射成為空調(diào)降溫的負(fù)荷,因此,減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射以及減小窗或透明幕墻的溫差傳熱都是降低空調(diào)能耗的途徑。

公共建筑的窗墻比越大,太陽輻射對(duì)建筑能耗的影響較大,為了節(jié)約能源,應(yīng)對(duì)窗口和透明幕墻采取外遮陽措施,尤其在南方城市更為重視遮陽。大量的調(diào)查和測(cè)試表明,太陽輻射通過窗進(jìn)入室內(nèi)的熱量是造成夏季室內(nèi)過熱的主要原因。日本、美國、歐洲以及香港等國家和地區(qū)都把提高窗的熱工性能和陽光控制作為夏季防熱以及建筑節(jié)能的重點(diǎn),窗外普遍安裝有遮陽措施。夏季屋頂水平面太陽輻射強(qiáng)度最大,屋頂?shù)耐该髅娣e越大,相應(yīng)建筑的能耗也越大,因此對(duì)屋頂透明部分的面積和熱工性能應(yīng)予以嚴(yán)格的控制。

4 玻璃幕墻的節(jié)能措施

1、型材選擇

在普通玻璃幕墻中,鋁合金框架是玻璃幕墻的熱橋,它的導(dǎo)熱能力是玻璃的上百倍。冷橋是一種獨(dú)特的熱橋,未經(jīng)斷熱處理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件將熱量導(dǎo)走的速度比周圍的區(qū)域都快,因此它的溫度較低,這種類型的熱橋,俗稱為“冷橋”。在冬季未經(jīng)斷熱處理的鋁型材就是冷橋,室內(nèi)水蒸氣在冷橋的同側(cè)表面形成冷凝水,冷凝水的存在會(huì)增加構(gòu)造處理的難度及在幕墻周邊的室內(nèi)裝飾面提供發(fā)霉的條件。型材的選擇方面,因隱框、點(diǎn)式玻璃幕墻的框架隱藏于玻璃之后,所有金屬型材對(duì)整個(gè)隱框、點(diǎn)式玻璃幕墻的傳熱系數(shù)影響較小;如果選擇明框玻璃幕墻,金屬框架型材應(yīng)當(dāng)選擇斷熱型材。斷熱型材是在內(nèi)外兩種高導(dǎo)熱性的金屬框料之間設(shè)置低導(dǎo)熱性的隔離物,從而形成有效地?cái)酂崦?減少框體熱量散失。斷熱型材除具有較好的熱工性能外,還具有較好的隔聲、防風(fēng)、水密性能。

2、開窗加強(qiáng)自然通風(fēng)

近來有些建筑為了追求外窗的視覺效果和建筑立面的設(shè)計(jì)風(fēng)格,外窗的開啟率有逐漸下降的趨勢(shì),有的甚至使外窗完全封閉,導(dǎo)致房間自然通風(fēng)不足,不利于室內(nèi)空氣流通和散熱,不利于節(jié)能。例如在我國南方地區(qū)通過實(shí)測(cè)調(diào)查與計(jì)算機(jī)模擬:當(dāng)室外干球溫度不高于28℃,相對(duì)濕度80%以下,室外風(fēng)速在1.5m/s左右時(shí),如果外窗的可開啟面積不小于所在房間地面面積的8%,室內(nèi)大部分區(qū)域基本能達(dá)到熱舒適水平;而當(dāng)室內(nèi)通風(fēng)不暢或關(guān)閉外窗,室內(nèi)干球溫度26℃,相對(duì)濕度80%左右時(shí),室內(nèi)人員仍然感到有些悶熱。人們?cè)鴮?duì)夏熱冬暖地區(qū)典型城市的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從5月到10月,室外平均溫度不高于28℃的天數(shù)占每月總天數(shù),有的地區(qū)高達(dá)60%~70%,最熱月也能達(dá)到10%左右,對(duì)應(yīng)時(shí)間段的室外風(fēng)速大多能達(dá)到1.5m/s左右。所以做好自然通風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì),保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,節(jié)約能源,提高舒適性。

3、安裝遮陽系統(tǒng)

遮陽是一種有效的隔熱措施,也是目前采用最廣泛的一種節(jié)能措施。一棟設(shè)計(jì)不良的全為玻璃幕墻的建筑全年空調(diào)耗電量,可能是一般混凝土外墻大樓的四倍。所以玻璃幕墻的節(jié)能比其它建筑節(jié)能更為重要,而遮陽技術(shù)在玻璃幕墻節(jié)能措施中又占有重要位置。

(1)遮陽對(duì)室內(nèi)溫度的影響

遮陽能夠延緩室內(nèi)溫度峰值的時(shí)間,房間溫度波幅值較小,這樣有助于室內(nèi)溫度場(chǎng)均勻。

(2)遮陽對(duì)建筑外觀的影響

由于人們近年來希望建筑更附加通透明亮,建筑立面更加美觀,建筑形態(tài)更為豐富,所以大量的使用玻璃幕墻或增大窗墻比面積。人們通常認(rèn)為加上遮陽系統(tǒng)會(huì)影響建筑立面的美觀及室內(nèi)的光線,實(shí)際上,遮陽系統(tǒng)可以在玻璃墻體上形成光影效果,體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑藝術(shù)美學(xué)效果。目前,在歐洲建筑中,以把遮陽系統(tǒng)作為一種活躍的立面因素,形成雙立面形式。

(3)遮陽形式對(duì)建筑節(jié)能的影響

由于夏季不同朝向墻面輻射日變化很復(fù)雜,不同朝向墻面日輻射強(qiáng)度和峰值出現(xiàn)的時(shí)間不同,因此,不同的遮陽方式直接影響到建筑能耗的大小。遮陽系統(tǒng)從位置上來分可分為“外部遮陽”和“內(nèi)部遮陽”。從遮陽形式上來分,一般為四種:水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽和擋板式。水平式遮陽主要適用于南向的幕墻建筑物,垂直式遮陽主要適用于東北,北和西北向附近的玻璃幕墻建筑。綜合式遮陽主要適用于東南或西南向的玻璃幕墻建筑。擋板式遮陽主要適用于東西向的玻璃幕墻建筑。

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一前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,玻璃幕墻在建筑上的應(yīng)用越來越多。玻璃幕墻作為當(dāng)代一種新型建筑外墻形式被廣泛用于建筑中。玻璃幕墻以其采光面積大、自重輕、造型多變、光影效果好等優(yōu)點(diǎn)成為建筑物構(gòu)件中將現(xiàn)代建筑技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的最完美的典范。因此,對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)具有重要意義。

二玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)原則

隨著GB 50189--2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ廠r 151―2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》、GB/T 21086--2007((建筑幕墻》標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行,保溫隔熱性能及其計(jì)算是幕墻節(jié)能重要指標(biāo)之一。由于我國南北氣候差異較大,在不同的氣候條件下對(duì)幕墻的節(jié)能要求不同。因此,玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)除保證本身性能指標(biāo)外,還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件遵循以下設(shè)計(jì)原則:①嚴(yán)格遵循國家現(xiàn)行的護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。②充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件,綜合各方面因素進(jìn)行合理選材、選型。③冬季寒冷地區(qū)應(yīng)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì),夏季炎熱地區(qū)應(yīng)進(jìn)行隔熱、通風(fēng)設(shè)計(jì)。④熱工設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)其復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。

三玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

⑴玻璃幕墻材料。①玻璃幕墻中玻璃的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬框架的面積,而玻璃材料表面換熱性強(qiáng),長(zhǎng)波熱透射率高,故夏季太陽輻射熱會(huì)透過玻璃進(jìn)入室內(nèi),使室內(nèi)溫度升高,從而會(huì)增加空調(diào)能耗。因此減少玻璃的能耗對(duì)幕墻節(jié)能至關(guān)重要。光學(xué)和熱學(xué)性能是節(jié)能玻璃的主要指標(biāo),近年來,玻璃幕墻常用的節(jié)能玻璃有:吸熱玻璃、鍍膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光電玻璃等。吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽輻射的平板玻璃,包括本體著色和表面鍍膜兩類:本體著色吸熱玻璃是在無色透明平板玻璃中加入特殊著色劑,采用浮法、垂直引上法、平拉法等工藝生產(chǎn);表面鍍膜吸熱玻璃是在玻璃表面噴鍍吸熱的氧化物薄膜形成的吸熱玻璃。吸熱玻璃能把太陽能吸收轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射的形式把熱能散發(fā)出去,從而減少了進(jìn)入室內(nèi)的太陽能,降低了空調(diào)制冷費(fèi)用。鍍膜玻璃分為熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃兩種。熱反射鍍膜玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、非金屬及氧化物薄膜,使其對(duì)太陽光具有一定的反射作用,將太陽能反射回大氣中,阻擋太陽能進(jìn)入室內(nèi)。熱反射鍍膜玻璃有良好的控光性和隔熱性,對(duì)太陽輻射熟反射率可達(dá)30%,可以有效減少進(jìn)入室內(nèi)的熱量,節(jié)約能耗。此外,熱反射鍍膜玻璃具有單向透視性,迎光面具有鏡面反射效果,而背光面則可以透視。低輻射鍍膜玻璃,也就是我們常說的Low―E玻璃,它能吸收大量紅外線輻射熱,又保持良好的可見光透射率,對(duì)遠(yuǎn)紅外線則具有80%以上的反射率,節(jié)能效果明顯。冬季,低輻射鍍膜玻璃可以將室內(nèi)的熱輻射反射回室內(nèi),減少室內(nèi)熱量換失;夏季,將室外的熱輻射反射出去,減少室內(nèi)空調(diào)制冷負(fù)荷。與熱反射鍍膜玻璃相比,它的透光性好,節(jié)能效果好,遮陽系數(shù)低。中空玻璃是將普通浮法玻璃、鋼化玻璃、鍍膜玻璃等兩層或多層平板玻璃隔開,并用密封膠密封,內(nèi)部充入干燥空氣、惰性氣體等。由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅是玻璃的1/27,并且間層內(nèi)氣體不產(chǎn)生對(duì)流,因此中空玻璃有較好節(jié)能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墻的隔聲和保溫隔熱性能,而且具有很好的防結(jié)露性能。真空玻璃用適當(dāng)分布的微粒支柱做間隔,間隙層只有0.1mm~0.2mm,空腔內(nèi)抽成真空,真空度達(dá)到0.1帕以上,總厚度最薄只有6mm左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保溫隔熱性能,其保溫性能是中空玻璃的2倍,是單片普通浮法玻璃的4倍。由于真空玻璃熱阻較高,因此真空玻璃具有很好的防結(jié)露性能,也不會(huì)出現(xiàn)普通中空玻璃經(jīng)常出現(xiàn)的“內(nèi)結(jié)露”現(xiàn)象。光電玻璃是在兩層玻璃內(nèi)設(shè)太陽能光電模塊、金屬導(dǎo)線、聚乙烯經(jīng)塑料(EVA)膠片,并配合外部充電、蓄電系統(tǒng)形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)。光電玻璃透光率較差,一般設(shè)于屋面、南向墻面等陽光充足部位。②玻璃幕墻常用的節(jié)能型材有鋁塑復(fù)合材料、斷熱鋁型材等高熱阻材料等。玻璃幕墻的金屬框架雖然在幕墻外表面占的比例較小,但由于其多為鋁合金或不銹鋼材料,導(dǎo)熱系數(shù)較大,熱量容易損失。為提高金屬框架的熱阻,在保證材料的力學(xué)性能的前提下,可以選用斷熱橋鋁型材,用隔熱條將鋁合金型材分隔成兩個(gè)部分,減少兩部分之間的熱傳遞,達(dá)到節(jié)能的效果。

⑵玻璃幕墻構(gòu)造節(jié)能。玻璃幕墻的構(gòu)造節(jié)能是指通過特殊的構(gòu)造做法,提高玻璃幕墻的保溫隔熱性能。雙層玻璃幕墻就是一種采用構(gòu)造節(jié)能的玻璃幕墻。雙層玻璃幕墻是由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻組成,兩層幕墻中間形成一個(gè)通道,可以在兩層幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。雙層玻璃幕墻獨(dú)特的夾層設(shè)計(jì),使得其保溫隔熱性能有了很大的提高,還可以在夾層設(shè)遮陽構(gòu)件,既能有效遮陽,又不破壞建筑外觀。雙層通風(fēng)玻璃幕墻是雙層玻璃幕墻的進(jìn)一步發(fā)展,分為封閉式內(nèi)循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻和敞開式外循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻兩種。前者在內(nèi)層玻璃幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,通過電機(jī)強(qiáng)制抽風(fēng),空氣完全為室內(nèi)循環(huán)。后者在外層玻璃幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,自然通風(fēng),節(jié)能效果更為明顯。敞開式外循環(huán)雙層通風(fēng)玻璃幕墻的工作原理為:夏天,進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口開啟,內(nèi)外兩層幕墻中間的空氣受到陽光照射被加熱,由于煙囪效應(yīng)而自下往上流動(dòng),帶走了通道內(nèi)的熱量,內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度降低,減少了空調(diào)的制冷費(fèi)用;冬天,進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口關(guān)閉,內(nèi)外兩層幕墻問的空氣由于陽光的照射,溫度升高,減少室內(nèi)和室外的溫差,提高了內(nèi)側(cè)幕墻外表面的溫度,從而降低室內(nèi)的采暖費(fèi)用。

⑶輔助措施節(jié)能①為玻璃幕墻設(shè)置遮陽系統(tǒng),可以有效減少太陽光的直接照射,從而避免室內(nèi)過熱,是夏季建筑防熱的重要措施。常見的遮陽系統(tǒng)有遮陽板、遮陽百葉、遮陽格柵、遮陽卷簾、窗簾、遮陽植物等。玻璃幕墻的遮陽系統(tǒng)按其所在位置分為:外遮陽、內(nèi)遮陽和雙層玻璃幕墻中間遮陽。外遮陽通常采用遮陽百葉、遮陽卷簾、遮陽格柵和遮陽板等,由于在室外,遮陽構(gòu)件長(zhǎng)期受到風(fēng)、雨等外界因素影響,對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和耐候性要求較高。同時(shí),在建筑低層部位,還可以采用落葉植物外遮陽,夏季利用植物的陰影遮陽,降低幕墻周圍的溫度,冬天植物葉子落光則可以為室內(nèi)提供更多日照。內(nèi)遮陽是在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)采用傳統(tǒng)的窗簾、遮陽百葉、遮陽卷簾等遮陽。遮陽材料可以將部分太陽輻射反射到室外,但是遮陽材料和玻璃本身所吸收的太陽輻射,大部分又傳遞給了室內(nèi)。因此,相對(duì)于外遮陽而言,內(nèi)遮陽的效果要差一些。內(nèi)遮陽最普遍的就是窗簾,其遮陽效果取決于窗簾陽面材料的性質(zhì)。新型的納米材料窗簾對(duì)紫外線輻射具有很強(qiáng)的反射作用,還有特殊的選擇和吸收性能,可將紫外線能量轉(zhuǎn)換成熱能或其他無害低能形式予以釋放或消耗,達(dá)到防暑、隔熱的作用。雙層玻璃幕墻問的遮陽系統(tǒng)可以采用機(jī)械控制的遮陽百葉、遮陽卷簾等。這種遮陽系統(tǒng)既不影響建筑外觀,又充分利用了玻璃幕墻之間的空間,還取得了節(jié)能效果。②玻璃幕墻的氣密性也是影響玻璃幕墻節(jié)能效果的一個(gè)重要因素,為增加玻璃幕墻的氣密性,通常在玻璃與型材之間、幕墻玻璃之間通過密封材料密封,常用的密封材料有:橡膠密封條、硅酮耐候膠等。橡膠密封條用于幕墻與型材之間,依靠膠條自身具有的彈性起密封作用。橡膠密封條與玻璃接觸的一側(cè)設(shè)計(jì)成波浪型,可以有效地阻止空氣滲透。橡膠密封條具有耐紫外線、耐老化、耐永久變形等特征。硅酮耐候膠,又稱硅酮耐侯密封膠,主要用于幕墻玻璃之間的密封嵌縫。硅酮耐候膠具有優(yōu)良的耐水性、耐侯性、耐紫外線照射、耐污染等特點(diǎn),低溫時(shí)彈性好,高溫時(shí)又不流淌,是一種很好的密封材料。

篇10

關(guān)鍵詞:建筑工程;玻璃幕墻;窗;節(jié)能設(shè)計(jì)

引 言

玻璃的出現(xiàn)開創(chuàng)了建筑歷史上的新紀(jì)元,并喚醒了設(shè)計(jì)師在建筑形式上新的探索。從古羅馬時(shí)期的玻璃窗到目前玻璃幕墻的大范圍使用,玻璃已成為建筑中不可缺少的設(shè)計(jì)元素,它將每一座建筑都妝點(diǎn)成都市中“凝固的音樂作品”。然而,進(jìn)入加世紀(jì)90年代,綠色建筑的設(shè)計(jì)理念因可持續(xù)發(fā)展思想的成熟而成為引導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。綠色建筑提倡建筑在全生命周期內(nèi),通過節(jié)約能源及資源的方式最大限度地減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)荷,以人、自然和環(huán)境的和諧發(fā)展為目標(biāo),為人們提供安全、健康、舒適的良好生活空間在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中,玻璃幕墻在建筑工程中的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展,不僅提高了建筑工程的質(zhì)量與性能,還保障了建筑工程的外觀造型,為城市增添不少生機(jī)。玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與普通幕墻的設(shè)計(jì)有明顯的不同,要求設(shè)計(jì)者將其中的影響因素進(jìn)行全面考慮,這樣才能夠保證后期的施工質(zhì)量,從而使其設(shè)計(jì)更具合理性。但是在實(shí)際工作中,我們應(yīng)當(dāng)如何提高建筑玻璃幕墻與窗的設(shè)計(jì)水平,并使其達(dá)到節(jié)能的效果呢?下文對(duì)此進(jìn)行全面分析。

1 建筑玻璃社幕墻與窗的節(jié)能設(shè)計(jì)分析

自我國提出科學(xué)發(fā)展觀以及可持續(xù)發(fā)展原則之后,人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)不斷加深,在對(duì)建筑玻璃幕墻與窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)者開始將各種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在其中,以求其達(dá)到最佳的效果。在對(duì)玻璃幕墻設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)者必須要對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析,采取最科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì),以求不違反可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。但是從當(dāng)前我國發(fā)展現(xiàn)狀來看,人們?cè)趯?duì)玻璃幕墻與窗進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)依然存在著許多問題,這不僅降低了玻璃幕墻與窗的設(shè)計(jì)質(zhì)量,無法提高其性能,還對(duì)周邊環(huán)境以及人們的正常生活產(chǎn)生巨大的影響,不利于社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此我們?cè)趯?shí)際工作中,必須要采取措施進(jìn)行玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì),提高其設(shè)計(jì)水平,以滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的要求。

2 傳統(tǒng)玻璃幕墻在建筑工程中應(yīng)用時(shí)存在的問題

玻璃幕墻是現(xiàn)代化建筑工程中最常見的一種結(jié)構(gòu)形式,并且隨著社會(huì)的發(fā)展,玻璃幕墻也會(huì)隨著各種新技術(shù)的涌現(xiàn)而不斷創(chuàng)新與發(fā)展,并在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。目前,隨著玻璃幕墻在建筑工程中的應(yīng)用,提高了城市建筑水平,為城市的建設(shè)與發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。但是我們也應(yīng)當(dāng)清楚的知道,由于玻璃幕墻表面較為光滑、亮麗、簡(jiǎn)潔,因此在實(shí)際應(yīng)用中必然會(huì)出現(xiàn)各種問題,例如安全性方面的問題、能耗方面的問題等。這些都對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、居民的正常生活造成嚴(yán)重的影響,甚至還對(duì)城市居民的身體健康與生命安全造成威脅。因此我們必須要對(duì)傳統(tǒng)玻璃幕墻應(yīng)用時(shí)存在的問題進(jìn)行全面分析,提出最科學(xué)的措施,從而有效地提高玻璃幕墻的質(zhì)量與性能,滿足現(xiàn)代化人們的高要求。

3 新型玻璃幕墻的產(chǎn)生及發(fā)展

目前,隨著社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種先進(jìn)的技術(shù)、材料不斷涌現(xiàn),在玻璃方面,通過相關(guān)研究也使其具有隔熱效果好、反光系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的玻璃而言,這種具有保溫隔熱性能的玻璃具有明顯的優(yōu)越性,它能夠有效地降低能源消耗,達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果,例如中空玻璃。中空玻璃是一種隔熱性能非常好的材料,其主要原因是由于在玻璃的內(nèi)部存在一層空氣層,這一密閉的空間雖存在空氣,但不具有對(duì)流的特點(diǎn),且其導(dǎo)熱系數(shù)非常低,因此受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。在我國北方地區(qū),設(shè)計(jì)者一般會(huì)將中空玻璃應(yīng)用起來,以此降低太陽光對(duì)室內(nèi)的直射,從而保證室內(nèi)的環(huán)境與質(zhì)量。而在我國南方地區(qū),通過設(shè)計(jì)者將中空玻璃在幕墻工程中的應(yīng)用可以降低太陽光對(duì)室內(nèi)的直射,這也就可以避免太陽輻射對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成影響,防止輻射對(duì)人體造成較大的傷害。由此看來,通過中空玻璃在建筑工程中的應(yīng)用可以使建筑工程達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果,促使建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。

隨著第四代節(jié)能新型玻璃幕墻的面世,幕墻的隔熱性能、生態(tài)環(huán)保功能和節(jié)省能源消耗等方面都有很大的突破。這個(gè)時(shí)代的幕墻特點(diǎn)是采用了高新技術(shù),提高了幕墻的使用功能和舒適度,向綠色環(huán)?;⒅悄苌鷳B(tài)化方向發(fā)展。

3.1 光電幕墻的簡(jiǎn)介

光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽能光電玻璃幕墻,它充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點(diǎn)。進(jìn)入90年代后,隨著常規(guī)發(fā)電成本的上升和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,一些國家紛紛實(shí)施、推廣太陽能屋頂計(jì)劃,并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念,由此推動(dòng)了光電技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。光電模板簡(jiǎn)稱為PV,是多個(gè)太陽能光電池經(jīng)加固處理,鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中,彼此之間經(jīng)過其背面的導(dǎo)線相連,從而構(gòu)成了一個(gè)整體的光電模板。這是一種完善的技術(shù),它的優(yōu)點(diǎn)是可在氣候惡劣的情況下照常工作,具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力,或在臭氧,或在酸雨,或在-50~90℃的環(huán)境中,光電模板仍可使用幾十年,而且是極為美觀的造型材料。

3.2 生態(tài)幕墻的簡(jiǎn)介

生態(tài)幕墻是隨著建筑生態(tài)化的發(fā)展而發(fā)展的,根據(jù)使用功能或使用要求,能夠改變生態(tài)和色彩的建筑幕墻稱之為生態(tài)幕墻,生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的一種,是生態(tài)護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。它是以“可持續(xù)發(fā)展”為戰(zhàn)略,以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo),以生物氣候緩沖層為重點(diǎn),節(jié)約資源,減少污染,是健康舒適的生態(tài)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)。

4 目前新型幕墻材料的應(yīng)用

早在二十世紀(jì)三十年代就有人提出光電玻璃幕墻的理論并進(jìn)行了實(shí)踐,到二十世紀(jì)80年代首先在德國得到較為廣泛的應(yīng)用,在1991年慕尼黑最大的建筑行業(yè)展覽會(huì)上,德國旭格公司首先展出了光電幕墻,這是將光能應(yīng)用于建筑裝飾業(yè)的開始,自此,光電幕墻這一產(chǎn)品的應(yīng)用引起了專業(yè)人士的關(guān)注。目前世界上最大的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。

5 未來玻璃幕墻的發(fā)展方向

在現(xiàn)代的建筑建設(shè)中,玻璃幕墻是一種較為先進(jìn)的幕墻,隨著玻璃幕墻在建筑中的發(fā)展應(yīng)用,使得我國建筑水平得到了大幅度提高,從而為我國的建筑行業(yè)發(fā)展起到了不可估量的作用,同時(shí)也為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過本文對(duì)建筑玻璃幕墻和窗的節(jié)能設(shè)計(jì)的深入分析,相信讀者對(duì)其也有了更深刻的認(rèn)識(shí)??偠灾?,建筑玻璃幕墻和窗的節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)系重大,因此在實(shí)際的建筑玻璃幕墻和窗的設(shè)計(jì)過程中,必須要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定,并且結(jié)合建筑的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),從而才能夠提高其水平。