[摘要]幕墻是建筑設計中廣泛使用的一種外圍護結(jié)構(gòu),它打破了傳統(tǒng)窗和墻之間存在的明顯界限,將其有效地融合在一起,較好地呈現(xiàn)現(xiàn)代建筑的藝術風格特點。為了提高建筑幕墻的節(jié)能效果,對其設計工作也提出了越來越高的要求。文章從公共建筑幕墻設計的現(xiàn)狀為出發(fā)點,在明確公共建筑節(jié)能幕墻設計原則的基礎之上,對綠色節(jié)能技術在公共建筑幕墻設計中的應用問題進行了探討。
[關鍵詞]綠色節(jié)能技術;建筑幕墻;設計中應用;研究
[中圖分類號]Tu227
[文獻標識碼]A
1、建筑幕墻節(jié)能設計的基本原則
在建筑幕墻的節(jié)能設計過程中,應當對施工地點的自然環(huán)境、氣候條件以及建筑物的類別、高度、體型、朝向等因素充分考慮,嚴格遵守相關法律法規(guī)、技術規(guī)范和標準。按照招標文件中對建筑幕墻的設計、應用功能要求,從幕墻構(gòu)造設計、材料等方面入手,選擇經(jīng)濟合理的節(jié)錢方案,提高幕墻的抗風壓、保溫隔熱、氣密、水密和隔聲性能。
2、建筑幕墻設計中綠色節(jié)能技術的應用
2.1遮陽技術的應用
遮陽系數(shù),實際上是指在建筑中透過具有遮陽措施的圍護結(jié)構(gòu)和不具有遮陽措施的圍護結(jié)構(gòu)的太陽輻射熱量的比值。按照形式和類型來看,遮陽技術中主要包括了百葉遮陽、垂直式遮陽、水平式遮陽等。幕墻垂直遮陽技術,通常在玻璃前設置凸出板,對于角度較小、從玻璃窗側(cè)斜射進的陽光能夠?qū)崿F(xiàn)有效地遮擋,一般情況下使用于東北和西北方向上的幕墻。水平遮陽適宜接近南向的幕墻或北回歸線以南低緯度地區(qū)的北向附近幕墻。
2.2節(jié)能材料的應用
①節(jié)能玻璃。采用中空玻璃,有雙層中空和多層中空兩種形式,是用兩片(或三片)玻璃,使用高強度高氣密性復合粘結(jié)劑,將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié),在玻璃之間填充干燥空氣或惰性氣體,制成的高效能隔音隔熱玻璃。目前常采用Law-E玻璃又稱低輻射玻璃,是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產(chǎn)品。其鍍膜層具有對可見光高透過及對中遠紅外線高反射的特性,使其與普通玻璃及傳統(tǒng)的建筑用鍍膜玻璃相比,具有優(yōu)異的隔熱效果和良好的透光性。太陽輻射能量的97%集中在波長為0.3-2.5um范圍內(nèi),這部分能量來自室外;100℃以下物體的輻射能量集中在2.5um以上的長波段,這部分能量主要來自室內(nèi)。Law-E中空玻璃對0.3-2.5um的太陽能輻射具有60%以上的透過率,白天來自室外輻射能量可大部分透過,但夜晚和陰雨天氣,來自室內(nèi)物體的熱輻射約有50%以上被其反射回室內(nèi),僅有少于15%的熱輻射被其吸收后通過再輻射和對流交換散失,故可有效地阻止室內(nèi)的熱量泄向室外。Low-E玻璃的這一特性,使其具有控制熱能單向流向室外的作用。Low-E玻璃能夠?qū)崿F(xiàn)冬天和夏天的要求,既能保溫又能隔熱,起到環(huán)保低碳的效果。在中空鋁條與玻璃之間增加聚丙烯復合暖邊能達到更好的節(jié)能效果。
②隔熱鋁合金型材。隔熱鋁合金型材是在內(nèi)外具有較高導熱性金屬框料之間插入導熱性較低的隔離物,從而實現(xiàn)型材熱傳導途徑的阻斷。目前常采用穿條及澆注式工藝生產(chǎn)。用穿條工藝生產(chǎn)的隔熱型材,其隔熱材采用PA66GF25(聚酰胺66+25玻璃纖維)。用澆注工藝生產(chǎn)的隔熱型材,其隔熱材采用PUR(聚氨基甲酸乙酯)。
2.3智能型幕墻的應用
①雙層呼吸式幕墻。雙層玻璃幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻作為基本結(jié)構(gòu),在兩層玻璃幕墻之間留有熱通道,通過幕墻的通風設備的開關,可以是空氣在雙層幕墻之間出入流通,在窗戶打開的狀態(tài)下,房間能夠自然通風換氣。幕墻中間的遮陽裝置可以有效的減少季節(jié)和氣候的變化所帶來的影響,同時在外觀E保證玻璃幕墻具有原有的裝飾效果。按進出風口設置的不同分為內(nèi)通風雙層幕墻和外通風雙層幕墻。外通風雙層幕墻是在單層幕墻外設置外遮陽,減少透過單層幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射,在外遮陽的外側(cè)設置保護層,并在幕墻頂部和底部設置風口,夾層中空氣被太陽輻射加熱后,在浮力作用下驅(qū)使空氣流動,將熱量帶出。內(nèi)通風雙層幕墻是在單層幕墻內(nèi)側(cè)設置內(nèi)遮陽,減少透過單層幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射,在內(nèi)遮陽的內(nèi)側(cè)設置保護層,并在幕墻底部設置進風口,在頂部通過排風機械,抽取室內(nèi)廢氣形成流動空氣層,減少進入室內(nèi)的熱量。
②光電幕墻。光電幕墻是對太陽能實現(xiàn)了高效地利用,在雙層鋼化玻璃中密封進了太陽能轉(zhuǎn)換模板,將太陽能轉(zhuǎn)換成為電能,具有隔音、發(fā)電、裝飾和隔熱等功能,滿足了公共建筑節(jié)能幕墻設計中智能化和人性化的要求。在對其進行設計的時候,需要對幕墻骨料中的空腔實現(xiàn)充分地利用,對電線予以隱藏,保證建筑設計的美觀性。光電幕墻的設計需要對電池、模板、導線和變壓器各個因素予以考慮,各電池組成模板,各模板組成小分格,并通過導線連接,所有導線又組成一個PV變壓器。光電幕墻加裝光電模板后,可節(jié)省傳統(tǒng)的建筑材料,能夠直接吸收太陽能,避免了墻面溫度和屋頂溫度過高,可以有效降低墻面及屋面溫升,減輕空調(diào)負
總而言之,在建筑領域的發(fā)展當中,隨著建筑施工技術的不斷發(fā)展,越來越多新的建筑形式出現(xiàn)在社會當中。其中,建筑幕墻作為一種建筑物的外部圍護結(jié)構(gòu),對于建筑物的外觀效果有著良好的提升作用。而在建筑幕墻的設計當中,為了實現(xiàn)良好的綠色可持續(xù)發(fā)展,應當將節(jié)能技術應用其中,并且通過對節(jié)能材料的選擇和應用,實現(xiàn)建筑幕墻良好的節(jié)能性。