建筑门窗及玻璃幕墙的节能策略论文_魏银龙,李杨,张强,史永明,曲秋霞,许侠

建筑门窗及玻璃幕墙的节能策略论文_魏银龙,李杨,张强,史永明,曲秋霞,许侠

摘要:建筑行业的快速发展使我国人们的生活水平和生活质量有了很大的提升和改善。现代社会愈发注重资源节约与环境保护的重要性,节能减排的意识也越来越强烈,现代建筑门窗及玻璃幕墙因材料选择多样化以及设计工艺的独特性达不到节能的效果。

关键词:建筑门窗及玻璃幕墙;节能策略

引言

随着人们生活水平的不断提高,对于环境保护和能源节约有了新的认知,节能科技时代已经来临。玻璃幕墙是一种新型的建筑结构,其主要材料为玻璃材质,在现代建筑施工当中十分常见,因为其美观度、功能性、节能性以及性能表现良好,所以得到了广泛的青睐,同时介于玻璃材料的透明特点墙体上还可以设置门窗,形成墙体与门窗一体化的建设形式,更加体现了其节能效果。

1玻璃幕墙特点分析

在普遍案例上来看,玻璃幕墙通常应用于高层建筑当中,其主要由镜面玻璃、常规玻璃、中空玻璃材质组成,在结构特点上,中空玻璃位于镜面玻璃、常规玻璃中间,其内部充满了惰性气体,在密封条件下借助惰性气体的特性,可以起到隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压等作用。那么在节能角度上,玻璃幕墙的隔热功能具有良好的节能效益,根据相关研究得知,在室外温度为-10℃的条件下,采用单层中空玻璃的玻璃幕墙,其室内温度在-2℃~-3℃之间,而传统墙体一般为-8℃左右,且如果采用单三层中空玻璃的玻璃幕墙,在相同条件下其室内温度在13℃~15℃左右,由此可见玻璃幕墙隔热的保温表现更好。此外在炎热条件下,人们也需要通过设备来制冷,而玻璃幕墙的隔热功能其可以阻挡约90%的阳光热辐射温度,但不影响光线亮度,说明在玻璃幕墙隔热条件下,人们对制冷设备的需求降低,可以起到节能效果。

2建筑门窗及玻璃幕墙节能措施

2.1选择合适的节能玻璃

在建筑工程中,玻璃幕墙具备非常好的传热和采光效果,在建筑工程中应用时能够实现建筑照明方面的节能,同时,通过中空玻璃、吸热玻璃等节能材料的应用,有效的实现了建筑节能需求。顾名思义,中空玻璃就是说玻璃的内部是空的,存有一部分的空气,这些空气不仅能够有效的避免流通,降低空气的导热性,实现良好的隔热效果,同时还能够实现建筑设计的节能。在选择中空玻璃进行建筑幕墙材料应用时,需要根据施工地所在的特点强化中空玻璃的应用效果。另外,吸热玻璃与普通的玻璃材料相比能够吸收更多的热量和辐射,通过玻璃颜色的改变,降低由玻璃反光而造成的眩晕现象。

2.2采光通风技术

在建筑门窗及玻璃墙中的应用社会科技发展的水平越高,人们反而开始渴望享受亲近自然的感觉。因此,良好的自然采光和通风功能也成为了判断门窗和幕墙设计好坏的重要因素。为了能够尽量满足用户的需求,这样的设计需要根据当地日出和日落的规律,光线明暗的变化情况,再加上自然气候的综合考量,才能在设计方案中最大程度的体现出来。为了提高建筑门窗及玻璃幕墙的节能环保性,在方案设计中,必须要重点注意自然采光与通风的规划,比如,双层门窗幕墙的设计。这一类设计不但满足了人们对于日常采光和通风的需求,同时能够通过百叶窗,自由调节采光与通风的角度。

2.3重视墙体密封性

建筑门窗玻璃幕墙的隔热功能具有保温、降温的表现,此时在节能角度上,如果建筑门窗玻璃幕墙的密封性不足,就会导致结构上出现漏洞,相应室外空气以及热辐射就会沿着漏洞进入室内,引起不良反应,降低了幕墙能效发挥,因此为了保障建筑门窗玻璃幕墙的隔热能效,需要重视其墙体密封性。具体来说,现代建筑结构十分复杂,尤其在高层建筑方面,因为其内部板块很多,所以容易导致建筑门窗玻璃幕墙为了满足结构要求,在设计当中出现漏洞,因此在设计策略上,本文建议设计人员先对实际设计要求进行详细分析,后围绕分析结果来进行建筑门窗玻璃幕墙设计,以保障其隔热能效达标。此外,在设计当中不能因为追求密封性而将幕墙设计的密不透风,相反设计人员更应当围绕建筑结构特点,做好幕墙开关设计工作,以满足室内通风等需求。

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2.4中空型玻璃的使用

中空玻璃是一种在隔热保温、热反射等玻璃之后产生的特殊玻璃,在双层或者多层玻璃之间添加空气介质粘合而成,具有良好的保温隔热、隔音与防结露等功能。中空玻璃对室内温度的控制效果非常强,上佳的抗压抗震效果,远远领先于单层玻璃,虽然造价要高得多,对于建筑行业的资金投入是一个难题,但是其使用年限较长,既符合能源节约和环保的要求,又有助于企业的长期持续发展,是实现建筑门窗及玻璃幕墙节能的一大玻璃型号选择。

2.5框架设计规范

建筑门窗玻璃幕墙设计与传统墙体设计不同,其需要通过金属框架来进行固定,所以金属框架设计是否合理,将决定建筑门窗玻璃幕墙的质量。在规范性角度上,首先在金属框架材料选择上,必须选择具有良好导热性能的材料,原因在于:在建筑门窗玻璃幕墙条件下,室内外温度容易形成较大的温差,而在导热性能良好的前提下,可以形成热桥效应,避免温差直接接触而导致的发霉等问题。其次因为热桥效应虽然具有防护能效,但其依旧存在导热能力,如果一直存在会与建筑门窗玻璃幕墙的隔热功能发生冲突,因此框架材料当中还应当含有一些绝缘材料,此举可以对热桥效应的出现进行限制,只有在温差达到一定水平之后,才会激发热桥。

2.6遮阳技术在建筑门窗及玻璃幕墙中的应用

节能技术在建筑门窗及玻璃幕墙中的应用,不仅仅只局限于保温、采光和通风等功能,在遮阳方面,也具有较为理想的发挥空间。在一定程度上,采光和遮光可能存在着矛盾,但是,科学的采光设计其实可以与合理的遮光效果进行相互协调,实现统一。在建筑门窗及玻璃幕墙的设计中,首先应该把建筑风格作为设计基础,再结合当地实际的光照条件和不同时段的强弱变化,设计出具有遮阳效果的节能产品,比如,安装自动遮阳板或者可以设计百叶窗。根据光线的强弱变化合理调整光照角度,有利于提高整个室内的舒适程度。

2.7生态幕墙

当前我国的建筑不断的向自动化和智能化方向发展,而且生态化建筑也逐渐的被广泛应用,因此生态幕墙也会在建筑领域被广泛应用。生态目前的应用与光电幕墙有着一定的相似性,生态幕墙也是需要由两层玻璃材料组合而成,中间形成空腔,也可以称之为热通道。在生态幕墙的使用过程中,可以根据建筑的需求改变幕墙的颜色,是当前生态建筑的一种,也是有效的实现资源科学利用的重要措施。当前生态幕墙在我国的生态建筑设计中应用非常广泛,不同的设计方案也需要应用不同的生态幕墙设计,发挥的功能和效果也有一定的区别,因此在具体的建筑设计时需要根据不同的设计方案和设计理念科学的选择生态幕墙,有效的实现生态幕墙与建筑设计的统一,促进我国建筑的生态理念应用与完善。

结语

建筑门窗及玻璃幕墙是现代建筑的重要标志,被广泛用于建筑施工设计与建筑翻新设计中,门窗及玻璃幕墙作为节能环节中最为重要的部分,是建筑企业必须重视的节能课题。但节能设计是不能够通用的,建筑承包商应充分考虑建筑物的结构特点与地理因素,选择针对性的玻璃材质,在保证隔热保温、热反射、防辐射与隔音等功效外,还应重视其抗压抗震的能力,提高幕墙建设的安全性。

参考文献

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[4]汤茹.郑州地区玻璃幕墙办公建筑节能设计研究[D].西安理工大学,2017.

论文作者:魏银龙,李杨,张强,史永明,曲秋霞,许侠

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期

论文发表时间:2020/4/3

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