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玻璃幕墙的几项节能措施探讨

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发表于 2015-11-13 17:20:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
  随着社会的不断进步与发展,人们越来越注重建筑的艺术性,因此,在建筑中常常大量采用透明、美观的玻璃幕墙。但是玻璃幕墙属于热敏感设施,热传导性很强:一般玻璃幕墙的热损失是普通墙体的5~6倍。因此,天气炎热时,玻璃幕墙的使用会引起建筑内部过热,增加空调能耗的问题。针对此现象,相关专业人员应该加强对玻璃幕墙的节能措施的研究。本文即从玻璃幕墙节能的必要性出发,从选材、工程实践中应注意的问题等方面分析了如何使玻璃幕墙更节能的问题,并且,以某建筑为例分析了节能效果。希望对相关工作者能有所帮助。

  1 玻璃幕墙节能的必要性

  在公共建筑中,玻璃幕墙是一种围护结构,它凭借轻质、透明、美观等优点得到了广泛的应用。但是,玻璃幕墙对于热特别敏感,它的热损失是普通墙体的5~6倍,成为了建筑物热传导最活跃的部位。

  当前,建筑普遍追求美观性,所以,在建筑中大量用到玻璃幕墙。玻璃幕墙的使用提高了建筑的通透性和室内观景性,但也导致了建筑在夏季时室内过热,空调能耗增加的问题。所以,为了使建筑兼具经济性和美观性,人们日渐重视对建筑中玻璃幕墙的节能的重视,因此,在工程中如何使玻璃幕墙更节能已经成为当今研究的热点。

  2 玻璃幕墙的选材

  玻璃幕墙一般包括玻璃、骨架和封条3项,下面对这3方面的选材分别做具体分析:

  2.1 玻璃材料的选择

  随着科技的发展,各种新型多功能玻璃制品问世,这些新型玻璃制品的主要品种和功能如表1所示:
1.png
  根据表1,我们可以看出:吸热玻璃适合在既需要采光又需要隔热的建筑工程中使用;热反射玻璃适用于防止太阳辐射而增热的建筑;低辐射玻璃具有最优质的性能,是理想的绿色、节能、环保建材。

  在实际工程中,应该根据对建筑的要求和建筑所处的环境来选择最合适的玻璃材料。

  2.2 金属框架的选择

  按照材料组成和构造形式,可以将玻璃骨架分为型钢龙骨、铝合金型材骨架、不露骨架结构和无骨架四种类型。其中,前两种骨架的玻璃幕墙采用金属框架,后两种不采用金属框架。采用金属框架的玻璃幕墙会形成冷、热桥,所以选择何种金属框架材料会影响玻璃幕墙的能耗。

  新型断热金属框有利于玻璃幕墙的节能。断热型材是指将低导热性的隔离物插入金属框料之间形成断热层。断热型材具有强度高、刚性好、结构合理、隔声节能性能好、气密性好和抗风性能好等优点,能有效的阻断通过框材而散失的热量。断热型材的热阻值比普通型材大,传热系数明显降低。这样,既可以减少夏天的制冷费用(当室外温度达35~85℃时,室内仍能维持24~28℃),也能节约冬季的取暖费用(寒冷的冬季,室内也能维持8~15℃的温度),从而达到节能的目的。

  2.3 密封材料的选择

  密封材料作用于接缝处,能达到气密、水密的作用。在幕墙中所选用的密封材料主要取决于环境因素。

  在幕墙尤其是隐框玻璃幕墙的结构粘合中,硅酮类密封胶凭借其超强的抗紫外线、耐臭氧、耐老化和耐温性能具有其他材料不可取代的地位。硅酮类密封胶将幕墙的玻璃与支撑结构粘合在一起,既保证了结构上的粘结,也起到了密封的作用,所以它对确保幕墙的安全和耐久是十分重要的。橡胶密封胶条是依据自身弹性卡在槽内从而起到密封作用的,常常将与玻璃接触侧的密封条设计成波浪形,从而有效的阻止了空气的渗漏。

  3 建筑玻璃幕墙工程实践中应注意的节能问题

  在建筑玻璃幕墙的工程实践中,需要注重建筑方位、气密性和遮阳等问题。

  3.1 选择适当的建筑方位

  选择适当的建筑方位对于建筑玻璃幕墙的节能具有十分重要的作用。在选择中,应该综合考虑日照、采光、通风等各项要求。我国建筑物的朝向一般选用坐北朝南的方向,但是不同地域也不是全都这样,要结合当地气候特点、环境特点和建筑需求等做出相应的改变。对于大面积的玻璃幕墙,常常要避免东照西晒的布局。

  3.2 提高玻璃幕墙的气密性

  除了前面讨论的选用气密性材料外,在施工过程中,也要注重玻璃幕墙的气密性问题。在玻璃幕墙的保温隔热中,开启窗部位是薄弱环节,所以在设计时,在保证日照、采光、观景等要求的条件下,要尽量提高开启窗的密闭性:使得开启角度小于30°,距离小于300mm,并且尽量控制开启窗的数量和面积。可以通过采用密封条、密封胶等密封材料来粘合接缝处,保证隔热保温。

  3.3 采取有效的遮阳措施

  合理的遮阳系统能有效的减少阳光直射,防止室外热量的进入,从而降低能耗,是实现玻璃幕墙节能的有效措施之一。根据遮阳位置,可以分为内遮阳和外遮阳;根据遮阳形式,可以分为水平、垂直、综合式和挡板式遮阳四种形式。在实际工程中,采用何种遮阳方式,需要综合当地的环境、气候等多种因素。

  双层玻璃幕墙由内外两层玻璃幕墙组成,中间有个通道。常常在内层采用悬窗结构形式,这样能使立面更加通透,视野更加开阔。有时还会在幕墙顶部安置通风器,使通风换气变得更加方便、自然。双层玻璃幕墙与传统玻璃幕墙相比,不仅提高了墙的保温隔热性能,而且为遮阳部件提供了放置点。

  4 工程实例

  下面以某市某工程项目为例,分析在此工程中所采取的节能措施。

  4.1 工程概况

  该工程建筑采取框剪连体结构。整个建筑物高99.66m,地上部分南北塔楼,南塔楼有17层,北塔楼有26层,并有地下2层(见图1)。主要包括玻璃幕墙、铝合金窗和石材幕墙,其中,建筑总面积为57278m2,玻璃幕墙的面积为22000㎡,门窗面积为12500㎡。
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  工程建筑外观图

  4.2 工程分析

  该工程的幕墙玻璃选用的是双钢化中空Low-E玻璃,全玻璃幕墙采用12mm钢化面层玻璃,用15mm钢化玻璃做肋玻。1~3层裙房门窗采用中空玻璃,玻璃外层为Low-E镀膜,内层为白色玻璃,塔楼的外墙也是采用相同的中空玻璃。幕墙立柱选用的是断热铝型材。门窗的密封材料选用的是低模数三元乙丙胶条。

  4.3 工程效果

  通过采用双钢化中空Low-E玻璃,达到了大楼外观透明、清晰的效果,为室内营造除了更加舒适的光环境,使建筑的采光得到了保证,并且避免了光反射所引起的光污染现象。采用钢化玻璃提高了建筑的安全性。断热铝型材和低模数三元乙丙胶密封条的使用提高了玻璃幕墙的综合保温隔热性能。

  5 结语

  选用新型玻璃制品能有效的减小传热系数K;选用合适的密封材料、密封部位能增加玻璃幕墙的气密性;选用合适的遮阳形式能控制好玻璃幕墙的遮阳系数。这些措施都能为玻璃幕墙的节能做出贡献。相关专业人员应该加强对这些方面的深入研究,以求找到更优异的玻璃材质,更加完善玻璃幕墙的工程技术,以促进玻璃幕墙朝着节能的方向更好的发展。

  参考文献

  [1] 高甫生,杨慧媛。玻璃幕墙建筑节能措施探讨[J].节能技术,2006,24(1):33-37.

  [2] 韩铁东。建筑结构中玻璃幕墙的应用与节能措施研究[J].大江周刊:论坛,2011(11):163.

  [3] 裴国红。玻璃幕墙的耗能及节能措施[J].建材与装饰:上旬,2010(9):51-53.

  [4] 王振强。浅析建筑玻璃幕墙及窗的节能措施[J].中国高新技术企业,2009(11):95-96.

  [5] 吴铮。论玻璃幕墙的物理特性及节能措施[J].工程建设与设计,2010(4):46-48.

  [6] 伍蒙蒙。建筑中玻璃幕墙节能措施探析[J].现代商贸工业,2011,23(2):269.

发表于 2015-12-5 11:15:05 | 显示全部楼层
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