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论节能理念在玻璃幕墙设计中的应用

[发布日期:2015-03-04 11:55:04]

  能源短缺是当今社会发展所面临的严重问题。我国能源总量固然可观,但庞大的人口基数使得人均占有量远远低于世界的平均水平。如何避免和减少能源浪费现象,在各个领域推广节能措施就显得尤为重要。目前,玻璃幕墙在建筑中被越来越广泛的使用,其将墙体和门窗巧妙地合二为一的同时,也提供了极好的采光效果,美中不足的是其在能耗等方面暴露出的很多问题,所以节能理念在玻璃幕墙设计中的应用具有十分重要的现实意义。

 

  1选用节能型的玻璃幕墙材料

  热传递是普遍存在的一种自然现象,我们通常将自然界中热传递划分为对流、辐射和传导三种形式。只要物体的不同部位或物体与物体之间存在温差,热传递就不可避免。玻璃幕墙作为建筑物的一部分,是建筑传热的主要部位,但只要我们科学、正确的选择幕墙玻璃材料,就可以将建筑能耗降低到合理的区间范围之内。尤其是随着现代玻璃幕墙生产技术的进步,玻璃幕墙在调整光线、美观效果和节能效果上都取得了显著的进步,同时也为我们在选材时提供了更多的选择,如中空玻璃、电致变色玻璃、电加热玻璃、热辐射玻璃等。中空玻璃具有保温、隔热、隔声的优势,不仅隔热性能好,还不易结雾结霜;电致变色玻璃可以调整玻璃的透光性,光致变色玻璃可以让玻璃在强光下变暗;电加热玻璃可以控制升温;热辐射玻璃对太阳辐射热有较高的反射、透过可见光、热透过率低、遮蔽系数小、单面透视、装饰性好;低辐射玻璃可以透过太阳光和可见光,改善玻璃的绝热性,有效阻止室内的热量泄向室外,是世界上公认的最理想窗玻璃材料。

  2新型节能构造技术在玻璃幕墙设计中的应用

  高科技技术越来越多的应用于大型玻璃幕墙的高楼大厦中,其类型也是多种多样,比如具有双层玻璃的特殊幕墙,利用水来调整温度的玻璃幕墙,以及具有雨水收集功能的玻璃幕墙等。其中以双层玻璃幕墙节能功效最为突出,鉴于其自身的构造设计要求,隐框和明框多用于外层幕墙,而内层幕墙则更倾向于选用铝合金做门窗。此种玻璃幕墙不仅避免了普通玻璃幕墙的缺点,例如高耗能,室内空气流通性差等问题,还具有采光优良,舒适美观的优点,保温性能得到了提升,通风性也得到了极大的改善,在能源消耗方面也比一般的幕墙节约了42% 至52%。玻璃幕墙按照结构类型可以分类为封闭式内循环体系结构和敞开式外循环体系结构。冬季的时候,寒冷地区多采用为封闭式内循环体系结构。内层多采用断热型或者中空的单片钢化玻璃,简易的可开启的窗口结构。相反的,外循环体系结构是双层的玻璃幕墙。内层采用的明框幕墙或是单元幕墙多采用隔热或是断热的材料,这是一种目前广泛使用的结构形式。通风方式的不同,结构形态的差异,使得双层玻璃幕墙在应用范围和场所上有很大的不同,据此可以将此种玻璃幕墙进行分类:箱式、井箱式、多层式以及可开启式。种类越来越多的玻璃幕墙,极大地改善了人们的工作和生活,也推动了玻璃幕墙节能技术的后续发展。

  3玻璃幕墙的遮阳设计

  玻璃幕墙墙体上的特殊光影效果是遮阳系统形成的,充分传达出现代艺术美学的特点。玻璃幕墙的优点是不言而喻的,极好的透明性,舒适美观的设计结构等不胜枚举。但玻璃幕墙有一个很大的缺陷就是其自身的遮阳效果并不理想。玻璃幕墙相比一般的墙体可损失5 倍以上的热量,再加上目前玻璃幕墙的设计很多以美观为衡量标准,建筑立面很多是无遮阳结构形式,降低了遮阳效果,人们在室内的舒适性受到影响。所以,有必要在玻璃幕墙设计中采取必要的遮阳措施来降低室内的温度,提高室内环境的舒适性。尤其是在炎热的夏天,应采用必要的遮阳措施来减少直射的阳光,以利于人们视觉正常工作的同时,也避免了玻璃自身反光产生的光污染。不同地区的气候特点不同,相应对于房间的布置和使用也有不同的要求,有的进行内遮阳,有的则进行外遮阳。内遮阳相比外遮阳来说使用更普遍,其在节省能源方面发挥着重要作用。不仅如此,内遮阳还具有成本低,结构简单,易于安装和拆卸等诸多优异特点。根据形式和样式特点,可将内遮阳分为:普通式、嵌入式和双层皮夹层式等。外遮阳则具有内遮阳所没有的遮阳形式,其优越的隔热性能,有效的阻止光污染对周围环境影响等优势是内遮阳所不能媲美的。

  4玻璃幕墙节能技术发展趋势分析

  高科技的进步促使新技术不断发展,各领域新型材料持续更新,传统落后的节能思想也将面临淘汰。目前,国内外各界积极探索研究玻璃目前节能技术,极大改善了玻璃幕墙的结构。新节能技术在玻璃幕墙中的应用赋予了建筑不一样的生气,既节能又美观。双层幕墙是具有双层结构的新型幕墙,作为一种新型的建筑幕墙系统,双层幕墙与其他传统幕墙体系相比,最大特点在于其独特的双层幕墙结构,具有环境舒适、通风换气的功能、保温隔热和隔声效果非常明显。双层玻璃幕墙具有传统幕墙所没有的气流通道的特点。南方相对北方来说比较炎热,若在幕墙内隐蔽的设计相应的遮阳设施来阻挡阳光的话,不愧是一种理想的选择。太阳照射时,出风口打开,空气会因温度高而往上走,这样的空气流在降低玻璃面温度的同时,极大的降低了制冷成本。相对于寒冷的北方而言,中空玻璃的镀膜幕墙再合适不过了。将太阳散发的热量直接传到室内,同时关闭出风口,太阳进行照射时,空气的温度会在换气层中升高,内层玻璃的温度得到升高,同时辐射降低也利于人们的健康。许多事实表明,双层幕墙的自然通风特性使其比一般的单层幕墙节约40% 至50% 的能源消耗,在制冷方面节约38% 至60% 的能源消耗也是很容易实现的。值得一提的是,国内外越来越多的工程师已经致力于优质幕墙材料的研究,最具代表向的就是智能幕墙。这种目前具有最高节能性能的玻璃幕墙可以充分利用太阳能,是一种节能环保、新颖独特的具有理想遮阳效果的玻璃幕墙。

  5结语

  随着社会经济的不断发展,人们对生活水平和质量提出了全新的要求,从单纯的满足基本的生活需求到强调功能、注重环保、追求身心舒适等不一而同。节能、艺术、生态式的发展目标对建筑幕墙的发展无疑是一种难得的督促。相信会有越来越多构造独特,设计新颖,运用新节能技术的玻璃幕墙不断出现。

  来源:建筑玻璃与工业玻璃