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[摘要]幕墙是建筑设计中广泛使用的一种外围护结构,它打破了传统窗和墙之间存在的明显界限,將其有效地融合在一起,较好地呈现现代建筑的艺术风格特点。为了提高建筑幕墙的节能效果,对其设计工作也提出了越来越高的要求。文章从公共建筑幕墙设计的现状为出发点,在明确公共建筑节能幕墙设计原则的基础之上,对绿色节能技术在公共建筑幕墙设计中的应用问题进行了探讨。
[关键词]绿色节能技术;建筑幕墙;设计中应用;研究
[中图分类号]Tu227
[文献标识码]A
1、建筑幕墙节能设计的基本原则
在建筑幕墙的节能设计过程中,应当对施工地点的自然环境、气候条件以及建筑物的类别、高度、体型、朝向等因素充分考虑,严格遵守相关法律法规、技术规范和标准。按照招标文件中对建筑幕墙的设计、应用功能要求,从幕墙构造设计、材料等方面入手,选择经济合理的节钱方案,提高幕墙的抗风压、保温隔热、气密、水密和隔声性能。
2、建筑幕墙设计中绿色节能技术的应用
2.1遮阳技术的应用
遮阳系数,实际上是指在建筑中透过具有遮阳措施的围护结构和不具有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。按照形式和类型来看,遮阳技术中主要包括了百叶遮阳、垂直式遮阳、水平式遮阳等。幕墙垂直遮阳技术,通常在玻璃前设置凸出板,对于角度较小、从玻璃窗侧斜射进的阳光能够实现有效地遮挡,一般情况下使用于东北和西北方向上的幕墙。水平遮阳适宜接近南向的幕墙或北回归线以南低纬度地区的北向附近幕墙。
2.2节能材料的应用
①节能玻璃。采用中空玻璃,有双层中空和多层中空两种形式,是用两片(或三片)玻璃,使用高强度高气密性复合粘结剂,将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结,在玻璃之间填充干燥空气或惰性气体,制成的高效能隔音隔热玻璃。目前常采用Law-E玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有优异的隔热效果和良好的透光性。太阳辐射能量的97%集中在波长为0.3-2.5um范围内,这部分能量来自室外;100℃以下物体的辐射能量集中在2.5um以上的长波段,这部分能量主要来自室内。Law-E中空玻璃对0.3-2.5um的太阳能辐射具有60%以上的透过率,白天来自室外辐射能量可大部分透过,但夜晚和阴雨天气,来自室内物体的热辐射约有50%以上被其反射回室内,仅有少于15%的热辐射被其吸收后通过再辐射和对流交换散失,故可有效地阻止室内的热量泄向室外。Low-E玻璃的这一特性,使其具有控制热能单向流向室外的作用。Low-E玻璃能够实现冬天和夏天的要求,既能保温又能隔热,起到环保低碳的效果。在中空铝条与玻璃之间增加聚丙烯复合暖边能达到更好的节能效果。
②隔热铝合金型材。隔热铝合金型材是在内外具有较高导热性金属框料之间插入导热性较低的隔离物,从而实现型材热传导途径的阻断。目前常采用穿条及浇注式工艺生产。用穿条工艺生产的隔热型材,其隔热材采用PA66GF25(聚酰胺66+25玻璃纤维)。用浇注工艺生产的隔热型材,其隔热材采用PUR(聚氨基甲酸乙酯)。
2.3智能型幕墙的应用
①双层呼吸式幕墙。双层玻璃幕墙由内外两层玻璃幕墙作为基本结构,在两层玻璃幕墙之间留有热通道,通过幕墙的通风设备的开关,可以是空气在双层幕墙之间出入流通,在窗户打开的状态下,房间能够自然通风换气。幕墙中间的遮阳装置可以有效的减少季节和气候的变化所带来的影响,同时在外观E保证玻璃幕墙具有原有的装饰效果。按进出风口设置的不同分为内通风双层幕墙和外通风双层幕墙。外通风双层幕墙是在单层幕墙外设置外遮阳,减少透过单层幕墙进入室内的太阳辐射,在外遮阳的外侧设置保护层,并在幕墙顶部和底部设置风口,夹层中空气被太阳辐射加热后,在浮力作用下驱使空气流动,将热量带出。内通风双层幕墙是在单层幕墙内侧设置内遮阳,减少透过单层幕墙进入室内的太阳辐射,在内遮阳的内侧设置保护层,并在幕墙底部设置进风口,在顶部通过排风机械,抽取室内废气形成流动空气层,减少进入室内的热量。
②光电幕墙。光电幕墙是对太阳能实现了高效地利用,在双层钢化玻璃中密封进了太陽能转换模板,将太阳能转换成为电能,具有隔音、发电、装饰和隔热等功能,满足了公共建筑节能幕墙设计中智能化和人性化的要求。在对其进行设计的时候,需要对幕墙骨料中的空腔实现充分地利用,对电线予以隐藏,保证建筑设计的美观性。光电幕墙的设计需要对电池、模板、导线和变压器各个因素予以考虑,各电池组成模板,各模板组成小分格,并通过导线连接,所有导线又组成一个PV变压器。光电幕墙加装光电模板后,可节省传统的建筑材料,能够直接吸收太阳能,避免了墙面温度和屋顶温度过高,可以有效降低墙面及屋面温升,减轻空调负
总而言之,在建筑领域的发展当中,随着建筑施工技术的不断发展,越来越多新的建筑形式出现在社会当中。其中,建筑幕墙作为一种建筑物的外部围护结构,对于建筑物的外观效果有着良好的提升作用。而在建筑幕墙的设计当中,为了实现良好的绿色可持续发展,应当将节能技术应用其中,并且通过对节能材料的选择和应用,实现建筑幕墙良好的节能性。
[关键词]绿色节能技术;建筑幕墙;设计中应用;研究
[中图分类号]Tu227
[文献标识码]A
1、建筑幕墙节能设计的基本原则
在建筑幕墙的节能设计过程中,应当对施工地点的自然环境、气候条件以及建筑物的类别、高度、体型、朝向等因素充分考虑,严格遵守相关法律法规、技术规范和标准。按照招标文件中对建筑幕墙的设计、应用功能要求,从幕墙构造设计、材料等方面入手,选择经济合理的节钱方案,提高幕墙的抗风压、保温隔热、气密、水密和隔声性能。
2、建筑幕墙设计中绿色节能技术的应用
2.1遮阳技术的应用
遮阳系数,实际上是指在建筑中透过具有遮阳措施的围护结构和不具有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。按照形式和类型来看,遮阳技术中主要包括了百叶遮阳、垂直式遮阳、水平式遮阳等。幕墙垂直遮阳技术,通常在玻璃前设置凸出板,对于角度较小、从玻璃窗侧斜射进的阳光能够实现有效地遮挡,一般情况下使用于东北和西北方向上的幕墙。水平遮阳适宜接近南向的幕墙或北回归线以南低纬度地区的北向附近幕墙。
2.2节能材料的应用
①节能玻璃。采用中空玻璃,有双层中空和多层中空两种形式,是用两片(或三片)玻璃,使用高强度高气密性复合粘结剂,将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结,在玻璃之间填充干燥空气或惰性气体,制成的高效能隔音隔热玻璃。目前常采用Law-E玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有优异的隔热效果和良好的透光性。太阳辐射能量的97%集中在波长为0.3-2.5um范围内,这部分能量来自室外;100℃以下物体的辐射能量集中在2.5um以上的长波段,这部分能量主要来自室内。Law-E中空玻璃对0.3-2.5um的太阳能辐射具有60%以上的透过率,白天来自室外辐射能量可大部分透过,但夜晚和阴雨天气,来自室内物体的热辐射约有50%以上被其反射回室内,仅有少于15%的热辐射被其吸收后通过再辐射和对流交换散失,故可有效地阻止室内的热量泄向室外。Low-E玻璃的这一特性,使其具有控制热能单向流向室外的作用。Low-E玻璃能够实现冬天和夏天的要求,既能保温又能隔热,起到环保低碳的效果。在中空铝条与玻璃之间增加聚丙烯复合暖边能达到更好的节能效果。
②隔热铝合金型材。隔热铝合金型材是在内外具有较高导热性金属框料之间插入导热性较低的隔离物,从而实现型材热传导途径的阻断。目前常采用穿条及浇注式工艺生产。用穿条工艺生产的隔热型材,其隔热材采用PA66GF25(聚酰胺66+25玻璃纤维)。用浇注工艺生产的隔热型材,其隔热材采用PUR(聚氨基甲酸乙酯)。
2.3智能型幕墙的应用
①双层呼吸式幕墙。双层玻璃幕墙由内外两层玻璃幕墙作为基本结构,在两层玻璃幕墙之间留有热通道,通过幕墙的通风设备的开关,可以是空气在双层幕墙之间出入流通,在窗户打开的状态下,房间能够自然通风换气。幕墙中间的遮阳装置可以有效的减少季节和气候的变化所带来的影响,同时在外观E保证玻璃幕墙具有原有的装饰效果。按进出风口设置的不同分为内通风双层幕墙和外通风双层幕墙。外通风双层幕墙是在单层幕墙外设置外遮阳,减少透过单层幕墙进入室内的太阳辐射,在外遮阳的外侧设置保护层,并在幕墙顶部和底部设置风口,夹层中空气被太阳辐射加热后,在浮力作用下驱使空气流动,将热量带出。内通风双层幕墙是在单层幕墙内侧设置内遮阳,减少透过单层幕墙进入室内的太阳辐射,在内遮阳的内侧设置保护层,并在幕墙底部设置进风口,在顶部通过排风机械,抽取室内废气形成流动空气层,减少进入室内的热量。
②光电幕墙。光电幕墙是对太阳能实现了高效地利用,在双层钢化玻璃中密封进了太陽能转换模板,将太阳能转换成为电能,具有隔音、发电、装饰和隔热等功能,满足了公共建筑节能幕墙设计中智能化和人性化的要求。在对其进行设计的时候,需要对幕墙骨料中的空腔实现充分地利用,对电线予以隐藏,保证建筑设计的美观性。光电幕墙的设计需要对电池、模板、导线和变压器各个因素予以考虑,各电池组成模板,各模板组成小分格,并通过导线连接,所有导线又组成一个PV变压器。光电幕墙加装光电模板后,可节省传统的建筑材料,能够直接吸收太阳能,避免了墙面温度和屋顶温度过高,可以有效降低墙面及屋面温升,减轻空调负
总而言之,在建筑领域的发展当中,随着建筑施工技术的不断发展,越来越多新的建筑形式出现在社会当中。其中,建筑幕墙作为一种建筑物的外部围护结构,对于建筑物的外观效果有着良好的提升作用。而在建筑幕墙的设计当中,为了实现良好的绿色可持续发展,应当将节能技术应用其中,并且通过对节能材料的选择和应用,实现建筑幕墙良好的节能性。