王兵兵 劉 凱

河北省沙河玻璃技術(shù)研究院

建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)探究

王兵兵 劉 凱

河北省沙河玻璃技術(shù)研究院

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的必然選擇。玻璃幕墻是建筑中主要的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須從氣、人文、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等多方面進(jìn)行考慮，保證玻璃幕墻遮陽(yáng)符合建筑要求，創(chuàng)造出具有特色的玻璃幕墻。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中需要結(jié)合其所具有的特點(diǎn)，對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)，做好結(jié)構(gòu)方式、玻璃材料的選擇，并積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)，爭(zhēng)取不斷提高幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)效果?；诖吮疚姆治隽私ㄖＡ粔Φ木G色節(jié)能設(shè)計(jì)。

建筑玻璃幕墻；綠色節(jié)能；設(shè)計(jì)

1 、建筑玻璃幕墻的節(jié)能原理

玻璃幕墻在建筑施工中的應(yīng)用已成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。玻璃幕墻是一種透明材料，可通過(guò)對(duì)流、輻射和傳導(dǎo)的方式進(jìn)行熱能的有效傳遞，為了更好的對(duì)玻璃傳遞能量的過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，可通過(guò)單位面積、單位溫差和單位時(shí)間內(nèi)的傳遞焦耳數(shù)進(jìn)行確定，焦耳數(shù)越大則說(shuō)明玻璃的能耗就越大，這種情況下，采取節(jié)能措施是非常必要的。為了更好的對(duì)玻璃幕墻節(jié)能效果進(jìn)行測(cè)試，還可以通過(guò)遮蔽系數(shù)進(jìn)行研究，在同等條件下，將玻璃組件和透明玻璃放置在陽(yáng)光下，通過(guò)太陽(yáng)輻射能量的比值來(lái)確定遮蔽系數(shù)，遮蔽系數(shù)越小則說(shuō)明玻璃的能耗越小，即節(jié)能效果越好。太陽(yáng)光在經(jīng)過(guò)玻璃照射到房間時(shí)，部分太陽(yáng)能是直接通過(guò)的，另一部分則會(huì)被玻璃幕墻吸收并轉(zhuǎn)化為熱能，且這部分熱能會(huì)直接進(jìn)入室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)熱能增加，從而提升房間溫度。

2 、建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)原則

玻璃幕墻表示該項(xiàng)技術(shù)的性能，主要從氣密性和保溫隔熱兩項(xiàng)性能分析，達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的建筑幕墻。我國(guó)人口較多，幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)差氣候差異較明顯，不同環(huán)境對(duì)建筑玻璃幕墻的要求也不相同，具有明顯差異。建筑玻璃幕墻是對(duì)建筑周邊環(huán)境、溫度、管線、氣候等眾多因素研究后，對(duì)玻璃幕墻位置、高度和功能等優(yōu)化的措施，是一種利用系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程。此過(guò)程的進(jìn)行需要考慮多種因素，還要正確處理各種關(guān)系，保證隔熱、采光、這樣、通風(fēng)、傳熱、噪音等符合施工要求。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：第一，科學(xué)性。經(jīng)過(guò)綜合考慮并衡量多種因素后，對(duì)玻璃幕墻的功能、性能、位置等方面進(jìn)行優(yōu)化，選擇合適的玻璃幕墻，保證與窗戶和墻壁成比例，正確選擇施工結(jié)構(gòu)和材料。確定幕墻傳熱系數(shù)的時(shí)候，必須根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉⒉Ａ鳠嵯禂?shù)以及型材傳熱系數(shù)等進(jìn)行確定;第二，適用性。根據(jù)周邊環(huán)境和地理環(huán)境特點(diǎn)，參考施工設(shè)計(jì)，落實(shí)國(guó)家對(duì)建筑玻璃幕墻的要求，正確處理好建筑低能耗和舒適度之間的關(guān)系。第三，經(jīng)濟(jì)性。建筑玻璃幕墻不僅是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的一部分，也是建筑節(jié)能的部分，需要全方面考慮建筑節(jié)能要求，充分發(fā)揮建筑幕墻的功能，體現(xiàn)建筑幕墻的使用價(jià)值。從原則上來(lái)看，建筑幕墻節(jié)能需要與建筑設(shè)計(jì)師、暖通工程師和室內(nèi)設(shè)計(jì)等人員進(jìn)行協(xié)商，在滿足設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑幕墻節(jié)能。

3 、建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 保溫隔熱設(shè)計(jì)

玻璃幕墻的使用，能夠大大提高房屋的采光效果。但在夏季，由于采光面積過(guò)大，導(dǎo)致室內(nèi)溫度上升，被迫使用空調(diào)降低溫度，這樣就會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)，在冬季，由于幕墻面積過(guò)大，導(dǎo)致熱量過(guò)度流失，造成室內(nèi)溫度過(guò)低，因此，對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行綠色節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮玻璃幕墻的保溫隔熱處理。只有保溫隔熱工作處理的好，夏天室內(nèi)溫度才不會(huì)過(guò)高，冬天室內(nèi)溫度不會(huì)過(guò)低，將室內(nèi)溫度控制在一個(gè)合理范圍內(nèi)，減少空調(diào)的使用，進(jìn)而降低電力資源的消耗。

3.2 玻璃幕墻遮陽(yáng)設(shè)計(jì)

建筑遮陽(yáng)技術(shù)是建筑節(jié)能的一項(xiàng)技術(shù)措施，它能夠減少陽(yáng)光輻射和反射太陽(yáng)熱量，改變室內(nèi)的溫度環(huán)境，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度，減少室內(nèi)空調(diào)運(yùn)行能耗。在玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，由于玻璃透光這一物理性能，減少陽(yáng)光直射是節(jié)能設(shè)計(jì)需要解決的主要問(wèn)題。玻璃幕墻設(shè)計(jì)中采用的遮陽(yáng)方式主要有水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、擋板式遮陽(yáng)、百葉遮陽(yáng)或者綜合式遮陽(yáng)等幾種方式。合理運(yùn)用遮陽(yáng)技術(shù)，能在炎熱夏天有效遮擋大部分的太陽(yáng)直射陽(yáng)光，在冬天又將陽(yáng)光引人房間，實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼、保溫隔熱的效果，從而減少室內(nèi)空調(diào)設(shè)備運(yùn)行，提高建筑節(jié)能環(huán)保性能。

3.3 自然通風(fēng)

對(duì)于選擇玻璃幕墻結(jié)構(gòu)形似的建筑工程，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要重視自然通風(fēng)效果。對(duì)于大部分高層公共建筑來(lái)說(shuō)，室內(nèi)人員密度大，為保證室內(nèi)空氣流動(dòng)效果與質(zhì)量，需要提高幕墻自然通風(fēng)效果。不僅可以維持新鮮空氣的流通，同時(shí)還可以降低室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行所需能耗。合理確定幕墻外窗數(shù)量與面積，避免面積過(guò)小影響自然通風(fēng)效果，以及面積過(guò)大室內(nèi)溫度流失。同時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)做好外窗密封性控制，提高幕墻節(jié)能效果。

3.4 運(yùn)用新型技術(shù)

隨著科技不斷發(fā)展，新型玻璃幕墻材料也越來(lái)越多，為了提升玻璃幕墻綠色節(jié)能效果，新型材料的應(yīng)用也越來(lái)越多。比如光電技術(shù)，光電玻璃幕墻可以利用外界的光能和熱能，產(chǎn)生新的能源，這樣就能大大減少資源的消耗，起到綠色節(jié)能效果。光電玻璃幕墻主要是利用的太陽(yáng)能，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池組的加工，將太陽(yáng)能電池組和玻璃進(jìn)行融合，各個(gè)玻璃之間通過(guò)線路連接，使整個(gè)玻璃幕墻構(gòu)成一個(gè)整體。使用光電玻璃幕墻，不但能夠有效減少資源的使用，還能延長(zhǎng)玻璃幕墻的使用時(shí)間，并且外觀相當(dāng)漂亮。

總之，從我國(guó)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，依然存在很多的能源耗費(fèi)問(wèn)題，尤其是建筑行業(yè)，玻璃幕墻是建筑行業(yè)新興的一種結(jié)構(gòu)，可以滿足建筑功能和建筑美學(xué)等要求。但是階段使用的玻璃幕墻存在嚴(yán)重的能源消耗，必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析，對(duì)此本文分析了建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，以期提供一些借鑒。

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