建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究论文_徐勇勇

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究论文_徐勇勇

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摘要:建筑玻璃幕墙将向着节能、环保、时尚与舒适方向发展,人们对于玻璃幕墙节能环保性能方面的要求将会逐渐加强,因此玻璃幕墙必须实现时尚美观、舒适安全、节能环保于一体,对于玻璃幕墙的这些要求需要不断研究予以解决,以更好地提升建筑玻璃幕墙的实效性。

关键词:建筑工程;玻璃幕墙;绿色节能;具体应用

引言

随着我国社会经济的不断发展,我国的城市建筑对于能源的消耗也越来越大,因此,绿色节能是现今建筑工程必须要重视的。现阶段,玻璃幕墙得到了大量的运用,其对建筑所造成的影响也就越来越大,因此,必须对建筑玻璃幕墙展开绿色节能的设计,如此,才能够让建筑达到节能环保的效果。

1玻璃幕墙及其节能设计概述

1.1玻璃幕墙概述

玻璃幕墙对于建筑主体来说是其建筑围护结构或者是装饰结构,具有一定的位移能力,这种位移是由支撑结构体系来实现的,不分担主体结构受力。作为一种较为新颖和符合现代建筑设计的新型墙体装饰方式,玻璃幕墙广为应用。根据研究发现,当处于同一室外温度-10℃的时候,使用的玻璃层数不同,室内温度也会有所差异,单层玻璃和3层中空玻璃的室内温度分别是-2℃和13℃。同样,不同层数玻璃对于遮挡太阳辐射的能力也不相同。

1.2玻璃幕墙节能设计的原理及原则

热传递的方式主要有3种:对流、辐射、传导。玻璃幕墙节能设计是以这3种传热方式为基础进行的。我们将单位面积单位时间内玻璃传递的能量,用K表示,K值的大小可以反映出玻璃隔热能力、能量损耗的优劣。当进行节能效果测试实验的时候,在其他因素不变的情况下,在地上放置玻璃和玻璃组件进行测试,遮蔽系数(参考太阳辐射能量比值)越小,玻璃的能量损失就越少,节能效果也就比较好。在满足整体建筑设计的基础上,当对玻璃幕墙进行节能设计的时候,要综合考虑多方面的因素(保温隔热性能、气密性、采光、遮阳、周边环境、气候、光线、温度、风压等),满足节能设计原则:适用性、经济性、科学性,并严格遵循节能设计标准。

2建筑玻璃幕墙绿色节能设计的要点

2.1保温隔热设计

玻璃幕墙可以很大程度地提升防御的采光能力,不过如果是在夏季,玻璃幕墙就会因为过大的采光面积从而导致室内的温度变高,这样人们就只能通过空调降低室内的温度,如此就会浪费更多的电能。而当冬季来临的时候,又会因为玻璃幕墙的面积太大,从而致使室内的温度大力地流失,这样室内温度就会很低,人们为了保暖也不得不开启空调等。因此,玻璃幕墙的绿色节能设计需要把握好其中的关键点,也就是其保温隔热方面的处理。如果玻璃幕墙具备良好的保温隔热功能,其就可以在夏天的时候保持室内温度不会太高,而在冬季的时候也不会温度过低,这样室内的温度就可以保持在一个合适的范畴当中,自然也就不需要大力地使用空调了,这样自然会让减少电力的使用。

2.2玻璃幕墙遮阳设计

要想保证室内的温度正常,就需要对玻璃幕墙进行遮挡,如此才可以减少阳光对玻璃幕墙的直射,从而让室内的温度保持在正常范围内。至于如何对玻璃幕墙进行遮阳,具体来说有3种方法可以做到:(1)选取具备不错遮阳性的玻璃材料,这样就可以有效地隔热,从而让室内温度保持正常,节约电力。(2)在室内安置遮阳物,这样也可以有效地阻挡阳光。(3)在室外安置遮阳物,这样就能够起到很好的遮阳效果,从而降低室内的温度。不过这一切都需要从实际情况出发,选择合适的遮阳方式,从而保证室内的温度适宜。

3玻璃幕墙节能环保技术的应用

3.1镀膜玻璃技术的应用

镀膜玻璃,即指在玻璃表层镀上金属类薄膜,由此转变玻璃自身的光学性能,从而有效降低热交换的发生,最终实现玻璃的隔热效果。目前,镀膜玻璃根据性能差别可分为低辐射玻璃、导电膜玻璃以及热反射玻璃三类。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆低辐射玻璃,其表层镀上锡、铜或银等金属物质,这些金属膜能够较好吸收可见光,并有效反射红外线光,但是该类金属涂层强度较差,故经常应用于中空玻璃上;导电膜玻璃,其表层镀上氧化铟、氧化锡等导电类物质,具有较高的防腐性能与机械强度;热反射玻璃,其表层镀上钛、不锈钢或铬等金属物质,使得玻璃具有绚丽多彩的颜色,能够较好吸收紫外线,并有效反射红外线,从而高效地控制光线,故热反射玻璃经常应用于建筑物节能环保类玻璃幕墙的建造中。

3.2Low-E玻璃处理技术的应用

Low-E玻璃往往用于建造建筑物的门窗,该类玻璃能够有效控制室内热能向室外传递,故具备较好的节能效果。Low-E玻璃能够极好地透射可见光,但是对于可见光的反射率较低。可见,Low-E玻璃较之传统玻璃有着更为先进的光学性能。另外,Low-E玻璃,其外观的清晰度及透明度很高,不仅能够确保建筑物的采光效果,还能有效降低玻璃墙的光污染。

3.3双层中空玻璃技术的应用

双层中空玻璃,即指在两层玻璃中间分隔出一个独立空间,将惰性气体填充入该独立空间,从而有效管控玻璃内外的热交换,实现玻璃的保温隔热效果,完成节能环保的目标。如果在双层中空玻璃分隔的独立空间中只保留空气,则既能实现空气的自由流通与通风作用,较之单层玻璃而言具备更强的阻热保温的效果。在使用双层中空玻璃时,需要将透光率较强的透明单层玻璃幕墙置于两层玻璃的外层,该设计为了使两层玻璃之间形成更好的透光及空气流通效果,以便实现双层中空玻璃节能环保的性能目标。

4实例分析建筑玻璃幕墙节能设计与应用

某科技生态园位于占地面积20.3万m2,建筑面积121.8万m2,包括产业用房、办公、公寓、酒店、商业等。该科技生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼采用单元式明框玻璃幕墙。

4.1固定外遮阳的设计

生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼单元式明框玻璃幕墙透光部位采用6mm+12A+6mm超白中空钢化Low-E玻璃,非透光部位采用6mm单片镀膜玻璃。垂直玻璃肋遮阳玻璃肋采用8mm+1.14pvb+8mm夹胶钢化磨砂玻璃,一旦玻璃发生自爆时,能保持形态维持一段时间,让抢修能及时更换,减少玻璃坠落伤人的可能性。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝格栅挡板式遮阳与单元式玻璃幕墙之间的连接采用在两单元竖料之间的空隙处设一带夹具的连接件。通过螺栓紧固件将连接件固定,水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳,通过螺栓夹紧固定,为可拆卸连接方式。遮阳构件和单元式玻璃幕墙板块在加工厂组装好,分别运输到现场后,通过螺栓固定拼装。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳和单元式玻璃幕墙板块作为一个单元整体进行安装。

4.2垂直绿化遮阳的设计

该科技生态园项目引入绿色生态技术,在建筑物墙面上利用立体空间进行绿化种植形成绿化生态墙。绿化生态墙位于单元式玻璃幕墙外侧,其支撑结构穿过单元式玻璃幕墙通过预埋件与主体结构连接,绿化生态墙与主体结构连接节点。绿化生态墙上绿化模块事先预制,在建筑物的外墙面钢架上按一定的间距设置连接角钢,与绿化模块花槽连接固定,通过吊挂与螺栓等方法固定在钢架上面,施工速度快,拆卸方便,景观效果好,艺术感强。

结束语

我国将玻璃幕墙运用在建筑当中其实还算较早,因此,对于玻璃幕墙也有着相对深入的研究,基于此,在建筑工程中运用玻璃幕墙需要从我国的实际情况和优势出发,对玻璃幕墙展开合理科学的设计,确保其充分发挥绿色节能的作用。在玻璃幕墙绿色节能的设计过程中,需要结合从前的经验,明确其中的关键点,对玻璃幕墙的结构进行合理设计,并且选取合适的玻璃材料,还需要不断采用新技术,这样就可以让玻璃幕墙的设计效果不断提升。

参考文献:

[1]王兵辉.建筑玻璃幕墙的节能设计研究[J].科技促进发展,2010(S1):39+12.

[2]邓上峰.高层建筑玻璃幕墙的节能技术应用与分析[J].大众科技,2010(5):85-86.

[3]李雪平.建筑玻璃幕墙的节能设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2016

论文作者:徐勇勇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/15

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