摘要:玻璃幕墻是是建筑能耗的重要方面,這就要求對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),有效地降低能耗,給人們帶來(lái)舒適的居住環(huán)境。本文闡述了玻璃幕墻在我國(guó)的發(fā)展應(yīng)用以及設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;建筑節(jié)能;節(jié)能設(shè)計(jì)
能源問(wèn)題是當(dāng)今世界面臨的重大發(fā)展問(wèn)題,普遍被各國(guó)認(rèn)識(shí)。我國(guó)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速的國(guó)家,能源消耗越來(lái)越大,尤其是在建筑能耗中,對(duì)能源的消耗占著很大的比重,并且建筑能耗又屬于消費(fèi)能耗,玻璃幕墻作為建筑外圍結(jié)構(gòu)的主要組成部分,在建筑節(jié)能中發(fā)揮著越來(lái)越重的作用。玻璃幕墻在我國(guó)已經(jīng)存在使用了20多年,玻璃幕墻可以給建筑增光添彩,也可以給城市建設(shè)帶來(lái)美好的景致。玻璃幕墻是由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃做成、相對(duì)建筑的主體結(jié)構(gòu)有一定的位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍結(jié)構(gòu)或裝飾機(jī)構(gòu),節(jié)能玻璃家族有著色玻璃、陽(yáng)光控制鍍膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等。但是玻璃幕墻再給我們的生活帶來(lái)良好的采光的同時(shí),卻出現(xiàn)了很多問(wèn)題,比如玻璃幕墻的保溫問(wèn)題,在冬天會(huì)使室內(nèi)溫度過(guò)低產(chǎn)生采暖能耗高,夏天又要增加制冷能耗的隱患。
1玻璃幕墻在我國(guó)的現(xiàn)狀與發(fā)展
玻璃幕墻在我國(guó)的起步比較晚,在20世紀(jì)90年代才開始引入并使用玻璃幕墻,目前我國(guó)已成為世界第一的建筑幕墻生產(chǎn)和使用打過(guò),并逐步成為幕墻的強(qiáng)國(guó)。隨著人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保的不斷認(rèn)識(shí),開發(fā)商以及建筑師都比較青睞玻璃幕墻的使用,并逐步在新的建筑項(xiàng)目中使用。隨著能源的消耗,能源正逐步的短缺,能耗嚴(yán)重的玻璃幕墻需要新的技術(shù)來(lái)降低能耗,提高人們生活的舒適性。我國(guó)現(xiàn)階段的建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)只有向著環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展。
2玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)
在我國(guó),國(guó)土面積大,氣候不一,對(duì)于夏熱冬暖的地區(qū)、夏熱冬冷的地區(qū)和寒冷的地區(qū),夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,是夏季制冷能好的主要根源,依據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189中對(duì)透明幕墻的遮陽(yáng)要求,通常采用面板自身遮陽(yáng)和遮陽(yáng)系統(tǒng)。面板自身遮陽(yáng)往往采用陽(yáng)光控制鍍膜玻璃、著色玻璃、Low-E玻璃等。遮陽(yáng)系統(tǒng)分為外遮陽(yáng)和內(nèi)遮陽(yáng)?,F(xiàn)在在我國(guó)使用最為普遍的是雙層玻璃幕墻,雙層玻璃幕墻是有內(nèi)外兩層玻璃構(gòu)成。外層玻璃幕墻通常采用隱框、明框或者點(diǎn)式玻璃幕墻、內(nèi)層一般采用明框幕墻或鋁塑復(fù)合材料門窗。玻璃幕墻的框架雖然所占面積小,但是鋁合金等一些金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大,熱量傳遞快。為此采用阻熱系數(shù)大的的材料作為框架尤為重要。采用雙層幕墻體系可以增加自然通風(fēng)和采光、降低能耗,從而有效地解決采光跟節(jié)能之間的矛盾。采用這樣的設(shè)計(jì)可以減少采暖能源消耗42%-52%,減少制冷能源消耗39%-61%。
雙層玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式可以分為兩種,一種是“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”,一種是“敞開式外循環(huán)體系”。這兩種體系在不同時(shí)節(jié)起著不同的作用。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(guò)技術(shù)手段讓空氣完成室內(nèi)循環(huán)。敞開式外循環(huán)系統(tǒng)是在外層設(shè)計(jì)進(jìn)、出風(fēng)口,通過(guò)自然風(fēng)完成空氣的循環(huán),相比較而言敞開式外循環(huán)體系更加節(jié)能。敞開式外循環(huán)體系的工作原理是通過(guò)進(jìn)出風(fēng)口的閉合達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的需要。在夏天可以完全打開進(jìn)出風(fēng)口,通過(guò)煙囪原理,帶走熱量,降低溫度。冬天關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口,通過(guò)太陽(yáng)的輻射,使內(nèi)部溫度升高。
3我國(guó)玻璃幕墻節(jié)能材料的使用
接近建筑總能耗50%的是玻璃幕墻和窗戶,要實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,玻璃幕墻和窗戶材料的選擇顯得非常重要。現(xiàn)在常用的玻璃有有著色玻璃、陽(yáng)光控制鍍膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種具有獨(dú)特功能的玻璃陸續(xù)問(wèn)世,使玻璃的品種更加繁多。比如熱反射鍍膜玻璃有良好的控光性,對(duì)太陽(yáng)輻射的反射率高達(dá)30%,這可以有效的減少進(jìn)入室內(nèi)的熱量,節(jié)約能耗。還有地鍍膜反射玻璃也就是我們常說(shuō)的Low-E玻璃,它可以有效的吸收紅外線輻射,并且可以有很好的讓可見光的穿透能力,該玻璃可以反射80%以上的遠(yuǎn)紅外線。
通常在建筑行業(yè)中玻璃幕墻的骨架大部分是鋁合金框架,但是鋁合金框架的導(dǎo)熱性好,容易形成冷橋和熱橋,因此選用新型的斷熱金屬材料就顯得很必要。這些斷熱金屬材料阻斷通過(guò)門窗散失熱量,這些材料統(tǒng)稱斷熱型材?,F(xiàn)在的斷熱型材,具有結(jié)構(gòu)合理,堅(jiān)實(shí)牢固的特點(diǎn),并且很大程度上能隔聲、抗風(fēng)、密實(shí)。
無(wú)框玻璃幕墻的應(yīng)用也很廣泛,全玻璃幕墻支撐結(jié)構(gòu)大多采用玻璃肋,可以有效的增加玻璃的通透性,全玻璃幕墻往往被應(yīng)用在建筑物的一層大廳、頂層和旋轉(zhuǎn)餐廳。
點(diǎn)支式玻璃幕墻是由玻璃面板、點(diǎn)支撐裝置和支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成。點(diǎn)至式玻璃幕墻體現(xiàn)的是建筑物內(nèi)外的流通和融合,更加強(qiáng)調(diào)的是玻璃的通透性。
4目前我國(guó)玻璃幕墻設(shè)計(jì)存在的缺陷
4.1對(duì)玻璃建筑設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí),對(duì)節(jié)能玻璃幕墻的知識(shí)知之甚少,分不清哪些是有幕墻設(shè)計(jì)公司完成,哪些是有建筑設(shè)計(jì)單位完成。設(shè)計(jì)單位往往在建筑施工已開始時(shí)才進(jìn)行玻璃幕墻設(shè)計(jì)。致使玻璃幕墻設(shè)計(jì)滯后,以及用材質(zhì)量降低。
4.2玻璃幕墻的設(shè)計(jì)跟建筑施工一體化進(jìn)行,這樣不利于幕墻工程的建設(shè)和幕墻技術(shù)的進(jìn)步。
4.3建筑物的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計(jì),限制了玻璃幕墻的設(shè)計(jì),缺少對(duì)建筑設(shè)計(jì)的正確理解。
5總結(jié)
玻璃幕墻在我國(guó)已經(jīng)有二十多年的歷史,隨著建筑材料和科技的進(jìn)步,它將更加的節(jié)能、環(huán)保,玻璃幕墻的發(fā)展正朝著節(jié)能型、智能型、藝術(shù)型、生態(tài)型發(fā)展?,F(xiàn)代的建筑藝術(shù)對(duì)建筑物的玻璃幕墻提出了更多的要求。就目前而言,我國(guó)的建筑節(jié)能工作已成當(dāng)務(wù)之急,隨著科技的進(jìn)步,建筑節(jié)能有著極大的發(fā)展空間。玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)具有科學(xué)性、實(shí)用性、美觀性,更加要注重建筑幕墻的安全性。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,科技水平有了極大地提高,我國(guó)的玻璃幕墻的發(fā)展將不會(huì)再受阻于重功能、限造假的影響,逐漸實(shí)現(xiàn)注重功能、節(jié)能環(huán)保和追求藝術(shù)的特性上來(lái),為我們的生活帶來(lái)更多的美好的舒適的空間。