我国玻璃幕墙节能设计浅析

时间:2023-06-17 17:06:01 教案设计 来源:网友投稿

摘要:玻璃幕墙是是建筑能耗的重要方面,这就要求对玻璃幕墙进行节能设计,有效地降低能耗,给人们带来舒适的居住环境。本文阐述了玻璃幕墙在我国的发展应用以及设计,实现玻璃幕墙的节能设计。

关键词:玻璃幕墙;建筑节能;节能设计

能源問题是当今世界面临的重大发展问题,普遍被各国认识。我国作为经济发展快速的国家,能源消耗越来越大,尤其是在建筑能耗中,对能源的消耗占着很大的比重,并且建筑能耗又属于消费能耗,玻璃幕墙作为建筑外围结构的主要组成部分,在建筑节能中发挥着越来越重的作用。玻璃幕墙在我国已经存在使用了20多年,玻璃幕墙可以给建筑增光添彩,也可以给城市建设带来美好的景致。玻璃幕墙是由支承结构体系与玻璃做成、相对建筑的主体结构有一定的位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围结构或装饰机构,节能玻璃家族有着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等。但是玻璃幕墙再给我们的生活带来良好的采光的同时,却出现了很多问题,比如玻璃幕墙的保温问题,在冬天会使室内温度过低产生采暖能耗高,夏天又要增加制冷能耗的隐患。

1玻璃幕墙在我国的现状与发展

玻璃幕墙在我国的起步比较晚,在20世纪90年代才开始引入并使用玻璃幕墙,目前我国已成为世界第一的建筑幕墙生产和使用打过,并逐步成为幕墙的强国。随着人们对节能、环保的不断认识,开发商以及建筑师都比较青睐玻璃幕墙的使用,并逐步在新的建筑项目中使用。随着能源的消耗,能源正逐步的短缺,能耗严重的玻璃幕墙需要新的技术来降低能耗,提高人们生活的舒适性。我国现阶段的建筑玻璃幕墙的设计和生产只有向着环保、节能的方向发展。

2玻璃幕墙的节能设计

在我国,国土面积大,气候不一,对于夏热冬暖的地区、夏热冬冷的地区和寒冷的地区,夏季太阳辐射强烈,是夏季制冷能好的主要根源,依据《公共建筑节能设计标准》GB50189中对透明幕墙的遮阳要求,通常采用面板自身遮阳和遮阳系统。面板自身遮阳往往采用阳光控制镀膜玻璃、着色玻璃、Low-E玻璃等。遮阳系统分为外遮阳和内遮阳。现在在我国使用最为普遍的是双层玻璃幕墙,双层玻璃幕墙是有内外两层玻璃构成。外层玻璃幕墙通常采用隐框、明框或者点式玻璃幕墙、内层一般采用明框幕墙或铝塑复合材料门窗。玻璃幕墙的框架虽然所占面积小,但是铝合金等一些金属材料导热系数大,热量传递快。为此采用阻热系数大的的材料作为框架尤为重要。采用双层幕墙体系可以增加自然通风和采光、降低能耗,从而有效地解决采光跟节能之间的矛盾。采用这样的设计可以减少采暖能源消耗42%-52%,减少制冷能源消耗39%-61%。

双层玻璃幕墙的结构形式可以分为两种,一种是“封闭式内循环体系”,一种是“敞开式外循环体系”。这两种体系在不同时节起着不同的作用。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口,通过技术手段让空气完成室内循环。敞开式外循环系统是在外层设计进、出风口,通过自然风完成空气的循环,相比较而言敞开式外循环体系更加节能。敞开式外循环体系的工作原理是通过进出风口的闭合达到调节温度的需要。在夏天可以完全打开进出风口,通过烟囱原理,带走热量,降低温度。冬天关闭进出风口,通过太阳的辐射,使内部温度升高。

3我国玻璃幕墙节能材料的使用

接近建筑总能耗50%的是玻璃幕墙和窗户,要实现节能的目的,玻璃幕墙和窗户材料的选择显得非常重要。现在常用的玻璃有有着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等,随着科学技术的进步,各种具有独特功能的玻璃陆续问世,使玻璃的品种更加繁多。比如热反射镀膜玻璃有良好的控光性,对太阳辐射的反射率高达30%,这可以有效的减少进入室内的热量,节约能耗。还有地镀膜反射玻璃也就是我们常说的Low-E玻璃,它可以有效的吸收红外线辐射,并且可以有很好的让可见光的穿透能力,该玻璃可以反射80%以上的远红外线。

通常在建筑行业中玻璃幕墙的骨架大部分是铝合金框架,但是铝合金框架的导热性好,容易形成冷桥和热桥,因此选用新型的断热金属材料就显得很必要。这些断热金属材料阻断通过门窗散失热量,这些材料统称断热型材。现在的断热型材,具有结构合理,坚实牢固的特点,并且很大程度上能隔声、抗风、密实。

无框玻璃幕墙的应用也很广泛,全玻璃幕墙支撑结构大多采用玻璃肋,可以有效的增加玻璃的通透性,全玻璃幕墙往往被应用在建筑物的一层大厅、顶层和旋转餐厅。

点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成。点至式玻璃幕墙体现的是建筑物内外的流通和融合,更加强调的是玻璃的通透性。

4目前我国玻璃幕墙设计存在的缺陷

4.1对玻璃建筑设计重要性的认识,对节能玻璃幕墙的知识知之甚少,分不清哪些是有幕墙设计公司完成,哪些是有建筑设计单位完成。设计单位往往在建筑施工已开始时才进行玻璃幕墙设计。致使玻璃幕墙设计滞后,以及用材质量降低。

4.2玻璃幕墙的设计跟建筑施工一体化进行,这样不利于幕墙工程的建设和幕墙技术的进步。

4.3建筑物的结构与构造设计,限制了玻璃幕墙的设计,缺少对建筑设计的正确理解。

5总结

玻璃幕墙在我国已经有二十多年的历史,随着建筑材料和科技的进步,它将更加的节能、环保,玻璃幕墙的发展正朝着节能型、智能型、艺术型、生态型发展。现代的建筑艺术对建筑物的玻璃幕墙提出了更多的要求。就目前而言,我国的建筑节能工作已成当务之急,随着科技的进步,建筑节能有着极大的发展空间。玻璃幕墙的节能设计具有科学性、实用性、美观性,更加要注重建筑幕墙的安全性。我国的经济飞速发展,科技水平有了极大地提高,我国的玻璃幕墙的发展将不会再受阻于重功能、限造假的影响,逐渐实现注重功能、节能环保和追求艺术的特性上来,为我们的生活带来更多的美好的舒适的空间。

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