(河北省張家口市建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,河北,張家口,075000)
【摘要】隨著人們物質(zhì)水平的提高,人們對(duì)于生活水平的要求也越來越高,玻璃幕墻正是在這樣一種需求狀況下應(yīng)運(yùn)而生的。目前玻璃幕墻最多的是應(yīng)用在建筑的外墻上,但是這樣一項(xiàng)應(yīng)用中存在一個(gè)較大的問題,即玻璃幕墻傳熱系數(shù)較大,這就是使得其建筑耗能較之普通建筑幕墻要大的多,這也就是說,玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑節(jié)能中較為關(guān)鍵。本文這是在這樣一種大的前提下,對(duì)我們國(guó)家現(xiàn)代玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了探討和分析。
【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻;節(jié)能設(shè)計(jì)
1 玻璃幕墻技能設(shè)計(jì)原則
在各項(xiàng)建筑相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范中,都是對(duì)建筑的隔熱有著明確的規(guī)定和要求的,因此在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)時(shí),保溫隔熱性是重要的指標(biāo)之一。并且由于我們國(guó)家服員遼闊,南北氣溫相差極大,因此在具體的施行過程中還需要根據(jù)實(shí)際的情況區(qū)別對(duì)待,根據(jù)不同的氣候特征制定不同的設(shè)計(jì)方案。因此,玻璃幕墻設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求并結(jié)合實(shí)際狀況,我們就可以給出下列原則,供實(shí)際工程參考:首先就是要個(gè)遵守國(guó)家的相關(guān)規(guī)范和法律法規(guī);其次就是要在充分考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的情況下進(jìn)行建筑選材;再次就是要在冬天極寒地區(qū)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)、在夏季極熱地區(qū)進(jìn)行隔熱、通風(fēng)設(shè)計(jì);最后一點(diǎn)就是在熱工設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)各種復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。
2 玻璃幕墻材料選擇
2.1 玻璃材料選擇
在玻璃幕墻中,玻璃的面積是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬框架的實(shí)際面積的,但是根據(jù)玻璃自身的性質(zhì)我們知道,其換熱性強(qiáng)的性質(zhì)將直接導(dǎo)致夏季輻射熱大量的透過玻璃進(jìn)入到室內(nèi),使得室內(nèi)溫度急劇增高,從而極大的增加了空調(diào)的負(fù)荷,最終導(dǎo)致了耗能的增加。因此,減少玻璃上的耗能可以說是減少幕墻耗能的關(guān)鍵所在。對(duì)于玻璃上的耗能來說,光學(xué)性能和熱學(xué)性能又是占有主導(dǎo)地位的,也是進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)的主要指標(biāo),近些年來,各種各樣的節(jié)能玻璃已經(jīng)應(yīng)用到了人們的實(shí)際生活中去,如中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等,甚至隨著科技的不斷發(fā)展,還有性能更好的玻璃不斷的出現(xiàn)。
具體的我們通過對(duì)于不同地區(qū)的區(qū)別對(duì)待來進(jìn)行逐一的探討。嚴(yán)寒地區(qū)耗能主要是用在采暖上,因此這種時(shí)候玻璃的傳熱系數(shù)就要求高,一般采用中空玻璃,考慮其輻射,就可以進(jìn)一步選擇相對(duì)而言性能更加優(yōu)越的低輻射中空玻璃;在炎熱地區(qū)剛好相反,建筑的耗能主要是用在制冷上的,這時(shí)候就要求減少玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)以保證有效的阻止陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)。
2.2 隔熱材料選擇
玻璃幕墻中的支撐構(gòu)架一般都是用鋁合金材料做的,和玻璃相比,金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)更大,這就不可避免的會(huì)在普通的玻璃幕墻中產(chǎn)生熱橋現(xiàn)象,這種時(shí)候,采用斷熱橋鋁型材無疑是最好的選擇,這主要是斷熱橋鋁型材能夠利用低導(dǎo)熱系數(shù)材料來形成合理規(guī)格的隔熱條,通過將鋁型材進(jìn)行分割的原理來有效的達(dá)到節(jié)能效果。這在實(shí)際的工程實(shí)踐中已經(jīng)有了較為良好的應(yīng)用先例,經(jīng)實(shí)踐證明,在炎熱的夏季,斷熱橋鋁型材在室外部分溫度達(dá)到50℃左右的時(shí)候,室內(nèi)部分仍然可以保持在25℃左右,也就是說,這樣一種材料的選用能夠有效的控制玻璃的傳熱作用,保持室內(nèi)溫度在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。
2.3 保溫材料選擇
如果玻璃幕墻處在層間梁位置,即可采用保溫巖棉和單片玻璃的組合,這樣就可以保證玻璃幕墻的非透明部位達(dá)到保溫要求。
3 玻璃幕墻的遮陽(yáng)效果
在建筑外圍的各項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)中,有多個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行考慮和設(shè)計(jì),其遮陽(yáng)效果就是其中之一,對(duì)于炎熱地區(qū)的大面積玻璃而言更是如此。上文中已經(jīng)有所說明,節(jié)能材料的選擇和遮陽(yáng)手段的選用進(jìn)行配合使用,就可以有效的在夏季減少空調(diào)的負(fù)荷。在實(shí)際的工程實(shí)踐中,根據(jù)各地環(huán)境和氣候的不同,玻璃的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)又可以細(xì)分為多種具體的形式,如反射玻璃、吸熱玻璃、鍍膜玻璃和中空玻璃等,都可以達(dá)到遮陽(yáng)的目的,只是因其自身遮陽(yáng)院里的不同,其實(shí)際的應(yīng)用條件也有所區(qū)別。
4 雙層玻璃幕墻
在我們國(guó)家現(xiàn)代玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)中,有一種新型的節(jié)能設(shè)計(jì)形式,即雙層玻璃幕墻,這和我們傳統(tǒng)意義上的單層玻璃有所不同又有所聯(lián)系。具體來說,雙層幕墻是由一個(gè)單層幕墻和一個(gè)雙層玻璃幕墻組合而成的,且這兩個(gè)幕墻之間有適當(dāng)?shù)目臻g,這一空間的上下都有進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)的設(shè)施和通道。因此,它也有一個(gè)形象的名字,即“熱通道幕墻”。
4.1 封閉式內(nèi)循環(huán)體系
封閉式內(nèi)循環(huán)體系,顧名思義,其外層玻璃幕墻是全封閉的,空氣的循環(huán)通道在內(nèi)層玻璃幕墻的通風(fēng)口,這就使得熱通道內(nèi)的溫度始終與室內(nèi)溫度保持基本一致。在材料的選擇上,內(nèi)封閉循環(huán)體系的外層玻璃幕墻通常選擇斷熱橋鋁型材,而內(nèi)層玻璃采用單層玻璃即可。
4.2 同樣,敞開式循環(huán)體系主要是指空氣的流動(dòng)通道是外層幕墻的下通道,即空氣從下通道進(jìn)入熱通道,然后從上排風(fēng)口排出,內(nèi)層幕墻則保持完全封閉。在材料的選擇上,就可以為外層幕墻選擇單片玻璃而給內(nèi)層玻璃選擇中空玻璃。
實(shí)際上,從這樣一種分析上就可以看出,敞開式和封閉式是一個(gè)相對(duì)的概念,主要強(qiáng)調(diào)的還是建筑和設(shè)計(jì)形式上的聯(lián)系和差別,其本質(zhì)上、技術(shù)上和材料選擇上的原理都還是一致的。
結(jié)語(yǔ):
我們對(duì)這樣一種新的節(jié)能形式進(jìn)行認(rèn)識(shí)和了解,主要是想傳達(dá)這樣一個(gè)思想:技術(shù)和思想上的創(chuàng)新是無止境的,盡管我們的玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)在我們國(guó)家目前來說已經(jīng)有了較大的發(fā)展和深化,但不可否認(rèn)其仍然有著較大的前景空間。
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