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玻璃幕墙在建筑幕墙节能与环保设计中的应用
发布时间:2020-09-16

        摘    要: 在现代经济建设快速发展的带动下,我国建筑行业也正处于蓬勃发展阶段,但与发达国家相比,建筑耗能居高不下,这一问题逐渐得到了广泛关注,现阶段建筑节能减排任务非常艰巨。因此,必须提高社会整体对建筑、门窗、幕墙节能的深刻认知,大力贯彻国家提倡的节约能源、保护环境的政策,在建筑玻璃幕墙设计过程中,从业人员需根据实际情况选择节能环保材料,秉承绿色节能理念,科学处理玻璃幕墙与建筑整体结构间的关系,才能达到不断降低能耗的根本目标。基于此,本文根据节能玻璃幕墙的设计原则,全面分析了解决建筑幕墙节能环保问题的几个注意方面,并提出了几点设计建议。

  关键词: 建筑装饰; 玻璃幕墙; 节能; 环保; 设计;

  0 、引言

  目前,为了深入贯彻国家倡导的节能减排政策和绿色环保理念,玻璃幕墙在建筑应用中逐渐得到了广泛推崇,其轻巧、灵动、活泼以及市场的外观,在越来越多的建筑领域应用中获得不断好评。在建筑中使用玻璃幕墙,不仅丰富了传统建筑原本沉闷、凝重的外立面格调,其良好的透光性也能给室内营造出更明亮的光线,从而克服传统墙体厚重隔光的缺点。与此同时,也正是由于玻璃幕墙能让室内外环境发生能量交换,才会导致节能效果较差,而随着玻璃幕墙应用范围的逐渐扩大,针对建筑装饰玻璃幕墙节能环保设计的探究十分迫切。

  1 、节能玻璃幕墙的设计原则

  在建筑装饰中选用玻璃幕墙,能够为建筑外观增添轻盈亮丽、简洁明快之感,让室内光线更明朗,但在玻璃幕墙的使用过程中仍然存在很多问题,包括耗能高、光污染、安全隐患等方面。将玻璃幕墙应用于建筑装饰中,会大量消耗能源,所产生的光反射会诱发交通事故,室内办公人员也会受到白光污染,感到精神压抑、心情烦躁,而且玻璃幕墙如果年久失修,极易引发安全问题。因此,必须要对节能玻璃幕墙的设计进行重新定位,设计原则应包括科学性、适用性、经济性,在设计时要全面权衡各项因素,最大限度发挥其功能特性,处理好建筑低能耗与高舒适度的关系,达到节能与经济的高度统一,还要注意在幕墙热工设计时,必须要先对其复杂的传热过程及方式进行研究。

  2 、解决建筑幕墙节能与环保问题的几个方面

  2.1、 设计与选材

  为了有效解决幕墙节能与环保问题,首先要重视设计与选材这一环节,必须要充分考虑玻璃幕墙工程的实际保温、隔热及密封功能,选择强度和刚度合格的材料,采用价格稍贵但综合性能强的热反射LOW-E玻璃、中空玻璃等,还应给现有幕墙玻璃贴膜,以达到更好的节能降耗效果。
 

玻璃幕墙在建筑幕墙节能与环保设计中的应用
 

  2.2 、构造方面

  为了达到更好的隔热节能效果,采用百叶、格栅、遮阳板等设施能够有效减少阳光直射,避免室内温度过高。一方面,使用通风式幕墙可以加快空气流通与循环,减小内层幕墙与外层幕墙的温差,从而达到节约能耗的目的。另一方面,使用智能幕墙能够有效调节室内空气、温度和光线,而使用光电幕墙可以将太阳能转化为电能,这两种方式都能降低建筑能耗。

  2.3 、国家的引导和监督

  通过国家的引导和监督,让建筑行业都能贯彻执行建筑节能设计标准,落实基本技术要求,只有保证建筑节能工作的良好发展,才能有效控制能源消费增长,让建筑能耗增长幅度在可控范围内。由此可见,要想真正解决建筑幕墙节能与环保问题,不仅要重视设计、选材和构造方面,更需要有国家的坚定引导和有效监督。

  3、 玻璃幕墙的节能与环保措施

  3.1 、单层玻璃幕墙

  单层玻璃幕墙的节能技术,主要包括以下三方面:首先,通过减少玻璃幕墙的使用面积,能够避免夏季室内温度过热,从而降低空调能耗,冬季时也可以减少热交换量,有效降低因玻璃保温性能差所造成的热损失,但在实际应用过程中为了追求建筑立面效果,减少幕墙使用面积并不是首选;二,玻璃幕墙建筑方位的节能设计,建筑朝向应全面考虑日照、采光、通风、遮阳等方面,尽量坐北朝南,如果因城市布局规划等原因不能选择最佳朝向,则可以通过对建筑布局的调整来选择相对合理的方位;三,选择合适的玻璃幕墙材料,尽量选择能让短波可见光透射,而让长波辐射热反射出去的材料,这样不仅不会影响采光效率,也能减少空调负荷。

  3.2 、双层玻璃幕墙

  双层玻璃幕墙具有较高的节能效应,又称可呼吸式幕墙、通风幕墙、热通道式玻璃幕墙,通过控制缓冲层达到保温隔热目的,分为封闭式内循环体系和敞开式外循环体系两种。对于双层玻璃目前而言,外层玻璃主要采用单层玻璃以及非热阻型型材,而内层玻璃主要采用中空玻璃或断热型型材,使得太阳光和能量能够更容易穿透外层玻璃幕墙,比单层玻璃幕墙具有更明显的节约能源优势。

  3.3、 绿色节能玻璃幕墙

  绿色节能玻璃幕墙的设计,主要包括太阳光变向照明技术和光电幕墙。太阳光变向照明技术能够让进入到室内的光线更柔和、更均匀,避免强烈阳光在电脑或显示屏上造成眩光,使得日光在室内分布更广泛,从而有效减少照明费用。而光电幕墙则是一种新型建筑幕墙,具有发电、隔音、安全、装饰等多种功能,利用太阳能发电技术将太阳光转化为可利用电能。

  3.4、 玻璃幕墙的节能设计

  对于玻璃幕墙的节能设计,首先要选择新型节能玻璃材料,包括热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃以及中空玻璃。其中,热反射镀膜玻璃,其最大特点为利用镀膜能够透过可见光,将远红外光反射到室外,最大限度减少太阳热作用;低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃,又称保温镀膜玻璃,其特性是可见光高通透,对远红外辐射有较高的反射率,透明性较好,主要用于美术馆及科学实验楼等;薄膜型热反射材料贴膜玻璃,属于一种新型功能复合材料,具有高反射率、高透射率以及选择性透光的特性;中空玻璃,是通过在两层平板玻璃间使用间隔框架隔开,让周边处于密封状态,继而充入干燥空气并填入适当干燥剂,从而达到较高的节能效果。

  3.5 、玻璃幕墙的遮阳设计

  玻璃幕墙的遮阳设计应注意以下几点:遮阳板面的组合与构造,必须要满足遮挡直射阳光需求的前提下,其安装位置要注意离开玻璃墙面适当距

  离,材料与颜色的选择也要以轻质为宜,选用坚固耐久的材料。因此,在玻璃幕墙的遮阳设计过程中,必须要根据实际情况选用适宜的遮阳材料,其颜色也对隔热效果起到重要影响,朝向阳光的遮阳帘面应选择发亮的浅色,背阳光的遮阳帘面应选择无光泽颜色。

  3.6、 密封材料的合理运用

  在建筑玻璃幕墙设计过程中应确保其气密性应与设计等级相符,那么该如何保证玻璃幕墙的气密性呢?密封条材料的选用就显得极为重要。由于在市场上密封条的样式、品类及规格众多,所以在采买的选用时应精心选购。首选应对密封条的材质进行精心的选择,应尽量选择弹性大、抗老化性能强、硬度居中的产品;其次,在规格尺寸上要选用与实际工程设计规格相匹配的,以免出现安装后缝隙太大或太小等问题;对于那些规模较大的工程就可和生产厂家共同针对设计需求展开针对性的设计。密封条在安装过程中应保证镶嵌牢固、定位精准、接缝密实,密封条与幕墙及型材相接处,要拼接胶条自身的弹性来密封。并且,将密封条和玻璃接触的一端设置为波浪形能够有效地抵挡空气的侵入。另外,在墙和层间保温隔热材料的选用上,应选用具有保温隔热的材料来填充幕墙和建筑外墙之间的缝隙,一次保证建筑具有良好的控温性能。在材料的选择上主要有玻璃棉、岩棉以及矿棉等作为幕墙与层间的保温隔热材料,这些材料自身拥有较好的隔热性及较低的导热系数。

  4 、结束语

  综上所述,基于当代科学技术不断升级的态势下,可选的幕墙节能材料种类更丰富。在建筑玻璃幕墙的节能环保设计过程中,从业人员应根据实际情况进行科学合理的规划设计,充分结合建筑工程的特点,抓住设计要点,采取合理的结构形式,对传统设计方式适当更新与升级,发挥新型技术优势,才能实现资源利用效率的大幅度提升。由此可见,针对建筑幕墙节能与环保设计中存在的具体问题,必须要得到高度重视和及时解决,再通过合理设计与分析,选择合适的玻璃幕墙材料,针对建筑构造的具体需求,才能真正实现降低建筑能耗,达到节能减排标准。

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