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        探析建筑幕墻設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

        2014-10-21 18:08:50陳鵬
        基層建設(shè) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:鋁型材遮陽(yáng)雙層

        陳鵬

        深圳市三鑫幕墻工程有限公司 廣東深圳 518054

        摘要:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提贏,對(duì)建筑幕墻的質(zhì)量使用功能和裝飾效果要求會(huì)更高,研究開(kāi)發(fā)新型節(jié)能幕墻是今后的主攻方向。當(dāng)前要以政策為指導(dǎo),以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以技術(shù)為依托,協(xié)調(diào)發(fā)展、完善多層多品種節(jié)能幕墻,滿足當(dāng)前建筑市場(chǎng)的需要。同時(shí)要有超前的意識(shí),吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)未來(lái)建筑市場(chǎng)所需的新型節(jié)能幕墻。幕墻設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),不僅對(duì)建筑物的整體美觀有重要影響,對(duì)建筑節(jié)能也有重要的作用。本文分析了建筑幕墻設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,以促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:建筑幕墻設(shè)計(jì);節(jié)能技術(shù)

        一、建筑幕墻的建筑設(shè)計(jì)

        幕墻也被我們稱(chēng)之為懸吊掛墻,主要是指建筑主體結(jié)構(gòu)外側(cè)位置懸掛的輕質(zhì)圍墻,一般是由板材及金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)成,具有一定位移的能力,屬于不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載的一種外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。我們生活中常見(jiàn)的幕墻多是由面板及其后面的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這類(lèi)墻體具備質(zhì)量輕、保溫、防火、防水、隔音、隔熱等要求,因此,近年來(lái)各國(guó)也在不斷地對(duì)其進(jìn)行研究,節(jié)能就是研究的一個(gè)重要領(lǐng)域,而且目前在這方面已經(jīng)出現(xiàn)了比較大的突破,為低碳節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)注入了新的活力。

        具體來(lái)說(shuō),幕墻節(jié)能具有以下要求:能夠降低溫差傳熱的熱負(fù)荷損失;能夠提升幕墻氣密性;能夠降低太陽(yáng)輻射;而幕墻的節(jié)能方法則主要包括:玻璃節(jié)能法、鋁合金斷熱型材節(jié)能法、雙層結(jié)構(gòu)體系節(jié)能法以及遮陽(yáng)體系節(jié)能法等。

        (一)建筑幕墻的選型

        建筑幕墻的選型是建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)師不僅要考慮立面的新穎、美觀,而且要根據(jù)建筑的功能,造價(jià)及所具備的施工技術(shù)條件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。當(dāng)前用得比較普遍的是框架式建筑幕墻及單元、半單元式建筑幕墻,其形式又分為明框幕墻、半隱幕墻、全隱幕墻。

        (二)建筑幕墻的性能要求

        對(duì)幕墻性能的要求,在很大程度上就決定了幕墻的質(zhì)量。在選擇幕墻風(fēng)壓變形性能和幕墻雨水滲漏性能等級(jí)時(shí),必須考慮建筑物的抗震等級(jí);選擇幕墻的保溫性能等級(jí)須考慮當(dāng)?shù)貧鉁馗叩?;幕墻的空氣滲透性能等級(jí)要考慮建筑物自身的特點(diǎn),如建筑造價(jià),功能要求,重要性等等。

        (三)建筑幕墻設(shè)計(jì)的安全要求

        幕墻設(shè)計(jì)必須符合防火規(guī)范的要求,特別注意當(dāng)原建筑設(shè)計(jì)中無(wú)窗下墻時(shí),樓層應(yīng)設(shè)實(shí)體墻,窗間墻與幕墻應(yīng)填充不燃材料,幕墻節(jié)點(diǎn)中填充材料也應(yīng)選用巖棉等不燃材料。幕墻設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足防雷要求,形成幕墻自下而上的防雷體系,并與主體結(jié)構(gòu)防雷體系可靠連接,其中:①第一類(lèi)防雷建筑,避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸<5m×5m(<6m×4m);第二類(lèi)防雷建筑,避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸<10m×10m(<12m×8m);第三類(lèi)防雷建筑,避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸<20m×20m(<24m×16m)。②避雷片與鋁型材用螺釘進(jìn)行連接,使幕墻自身防雷體系與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系通過(guò)焊接方式可靠連接形成閉合回路。③避雷片應(yīng)表面鍍錫,其與鋁型材連接需在空氣干燥情況下,將鋁型材去氧化膜快速堅(jiān)固,然后在避雷片與鋁型材接縫四周刷絕緣漆,避雷鋼筋應(yīng)表面鍍鋅。為確保安全,幕墻設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)采取防止玻璃破碎墜落,如玻璃屋頂應(yīng)采用夾絲、夾片玻璃或設(shè)安全網(wǎng),出入口設(shè)雨罩。

        二、節(jié)能理念在現(xiàn)代幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探析

        在現(xiàn)代幕墻設(shè)計(jì)中,雙層幕墻逐漸成為節(jié)能的重要方法。雙層幕墻指的是在一個(gè)單層幕墻上,增加了一個(gè)雙層幕墻,在這兩個(gè)幕墻中間會(huì)形成一個(gè)空間,在空間上下斷處安裝進(jìn)風(fēng)設(shè)施和排風(fēng)設(shè)施,從而形成了熱通道,因而也可稱(chēng)之為熱通道幕墻。通過(guò)夾層設(shè)計(jì),雙層幕墻的保溫性能大大提高,還兼具遮陽(yáng)構(gòu)建,因而不僅能夠遮陽(yáng),還保護(hù)了建筑物的美觀。在雙層幕墻的發(fā)展基礎(chǔ)上,雙層通風(fēng)幕墻也逐步發(fā)展起來(lái),可以分為敞開(kāi)式外循環(huán)和封閉式內(nèi)循環(huán)的雙層通風(fēng)幕墻。前者在外層的幕墻內(nèi),安裝了進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口,節(jié)能的效果非常好;后者在

        內(nèi)層幕墻內(nèi),安裝了進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口,以電機(jī)來(lái)強(qiáng)制抽風(fēng),空氣的流通完全依靠?jī)?nèi)循環(huán)來(lái)完成,節(jié)能的效果比前者稍遜一籌。

        圖1 雙層幕墻節(jié)點(diǎn)圖

        (一)保溫隔熱材料的選擇

        1.增加隔熱型材的采用,降低型材的k 值,措施為:增加隔熱條的長(zhǎng)度,隔熱條之間的空隙注入隔熱材料,在熱工分析的等溫線上增加膠條,增多封閉腔體,減少氣體流通傳熱,提高氣密水密性等。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮到老化、潮濕等對(duì)材料性能的不利影響。保溫隔熱材料在幕墻節(jié)點(diǎn)處緊密拼接。

        2.玻璃一般采用中空單層Low-E 玻璃、雙銀Low-E,三銀Low-E 等配置,Low-E 玻璃由于鍍覆的膜很薄,它對(duì)短波輻射是基木透明的,使紫外線和可見(jiàn)光基本通過(guò),而對(duì)長(zhǎng)波紅外線輻射是不透明的。在冬季,能保持室內(nèi)熱能,使其難以向外散發(fā),在夏季,將室外高溫散發(fā)出的大量熱輻射反射回去,使其難以進(jìn)入室內(nèi),做到“冬暖夏涼”。近年來(lái),在中空玻璃領(lǐng)域,暖邊技術(shù)也不斷發(fā)展起來(lái),熱量在通過(guò)玻璃板的方式一般為輻射和導(dǎo)熱,中空玻璃的隔熱能力主要是因?yàn)榭諝鈱?。在空氣層中,填充惰性氣體能夠有效降低玻璃的熱阻。同時(shí),三層玻璃雙中空配置,能夠?qū)崿F(xiàn)自然對(duì)流,在氣溫較高時(shí),窗戶溫度低于室內(nèi)溫度。緊挨窗戶的氣體迅速冷卻,溫度下降。在氣溫較低時(shí),玻璃溫?zé)崮軠p少自然對(duì)流,從而形成較大程度的熱舒適,能有效降低K 值。

        3.金屬板、石材幕墻后有建筑墻體,k 值容易實(shí)現(xiàn)0.35 ~ 0.45。降低k 值的一般措施是增加保溫層厚度。

        (二)幕墻遮陽(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        增加玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)sc 的控制。不同的窗墻比不同的遮陽(yáng)系數(shù),選用遮陽(yáng)系數(shù)低的玻璃。在幕墻這樣設(shè)計(jì)中,可以采取以下方法:水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、格柵式遮陽(yáng)、擋板式遮陽(yáng)四種。

        1.水平遮陽(yáng)是常見(jiàn)的遮陽(yáng)方式,能夠遮擋住從窗戶上方、高度角大的方向投射來(lái)的陽(yáng)光。水平遮陽(yáng)一般分布在南向或接近南向窗口的地方才能形成理想陰影區(qū)。同時(shí),水平遮陽(yáng)設(shè)計(jì)中,在位置和寬度上應(yīng)遮擋住夏季的陽(yáng)光,也要讓冬天的陽(yáng)光進(jìn)入到室內(nèi)。

        2.在垂直遮陽(yáng)設(shè)計(jì)中,由于太陽(yáng)方向角對(duì)遮陽(yáng)效果有很大的影響,因此,垂直遮陽(yáng)在高度角較低時(shí)的遮陽(yáng)效果較好,但對(duì)于窗口正上方的陽(yáng)光,或者是日出日落時(shí)候的陽(yáng)光,垂直遮陽(yáng)的效果并不理想。從這里可以得知,垂直遮陽(yáng)的方法只適用于西北、東北地區(qū),最南面建筑不適用。

        3.格柵式遮陽(yáng)是水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)的結(jié)合,能夠包括兩種遮陽(yáng)方式的有點(diǎn),能夠?qū)Ω鱾€(gè)朝向、高度角的陽(yáng)光都能進(jìn)行有效阻隔,且進(jìn)入室內(nèi)的光線也比較均勻,非常實(shí)用與西南向、東南向范圍內(nèi)方位遮陽(yáng)。

        4.擋板式遮陽(yáng)能夠阻擋高度角小的陽(yáng)光,主要適用于陽(yáng)光比較強(qiáng)烈的

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