摘要:建筑幕墙门窗作为建筑围护结构的一个重要组成部分,在建筑物的能耗方面也有着极其重要的地位。本文针对节能幕墙的主要设计原则,现阶段门窗幕墙设计中的不足之处以及节能技术在建筑幕墙中的应用进行了分析。
关键词:建筑幕墙;幕墙节能;节能技术
引言:
当前,广泛应用于建筑外围护的结构主要是建筑幕墙,其能够突破传统的窗户和墙体的界限,并将其充分的融为一体。同时建筑幕墙还具备明快的线条及强烈的虚实对比性,能够充分呈现出当代建筑的艺术特色。在当前节能理念的影响之下,将节能技术充分运用到建筑幕墙设计中是时代发展的要求。
一、节能幕墙的主要设计原则
要达到建筑幕墙节能的目的,首先要分析和了解建筑周边的自然环境,例如温度、湿度、光线以及气候等,同时将建筑高度、朝向以及室内功能等因素进行综合考量,再通过设计和技术的手段来适应和调整室内环境。在这个过程当中,需要考虑的因素是综合性的,要对多种关系进行科学的处理,譬如,采光和遮阳、气密性和传热等。因此,在建筑幕墙节能设计过程当中,就需要对当地气候环境以及建筑项目的具体情况进行全面的考虑和综合分析,严格依据相关标准和规定,结合幕墙的功能就幕墙形式、材料和构造等进行合理的选择。另外,建筑幕墙不能独立于建筑项目结构而存在,因此,在建筑幕墙节能设计过程中,幕墙的设计需与暖通工程师进行沟通和协调,以达到提升幕墙节能设计的质量和效果。
二、现阶段门窗幕墙设计中的不足之处
1、建筑幕墙设计的局限性
幕墙设计存在的局限性也非常关键。社会的发展,科技的进步已经达到了一定的程度,很多幕墙设计不仅要美观,而且要绿色环保,同时也能够体现出节能减排,对于幕墙设计已经不能够局限于结构方面,更重要的是一些社会属性和功能。很多幕墙设计的方案无法跟上社会发展的需求,进而无法展现真正的水平和高度。
、窗墙面积比
在幕墙设计中,窗户所占据的比例非常大,很多设计师仅仅是为了体现出美观的功能,而忽略了其真正的实用性。一般来说,窗户与墙体的比例是3:7为最好,这样既能够保证采光,也能够确保建筑物的结实程度。这就要求设计师在设计的过程中,不仅要考虑到视觉功能,也还要尊重基本的建筑学原理,这样才能够达到良好的效果。
3、管理机制相对落后
在市场竞争日益激烈情况下,许多的采购人员在选择幕墙设计方案时候,首先从经济的角度出发,要求价格合理,其次再从外观的角度出发,要求外形美观,最后才会对设计门窗幕墙的应用性能进行考量,并没有对产品的、节能抱有过多要求。在此市场背景下,建筑门窗幕墙中的节能内容未获得重视,导致该行业的发展与创新一度陷入困境。
4、各部门单位工作缺乏协调性
新时期的幕墙不但要具备经济、美观、应用性能佳等条件,还需满足、节能、可持续发展的时代要求。从该角度来看,可持续发展理念的提出,促进了节能型幕墙设计的发展。不过大多数企业与设计人员在对幕墙进行设计时,因缺少与建筑设计部门的有效沟通,最终导致设计理念严重脱离建筑整体实际情况,幕墙的实际应用性能也势必会受到一定影响,整个工程的质量都会大打折扣。
三、节能技术在建筑幕墙中的应用
1、采用双层幕墙
幕墙的现代设计,双层逐渐成为节能的重要方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆双层幕墙指的是在一个单层幕墙上,增加了一个双层幕墙,在这两个幕墙中间会形成一个空间,在空间上下断处安装进风设施和排风设施,从而形成了热通道,因而也可称之为热通道幕墙。通过夹层设计,双层幕墙的保温性能大大提高,还兼具遮阳构建,因而不仅能够遮阳,还保护了建筑物的美观。在双层幕墙的发展基础上,双层通风幕墙也逐步发展起来,可以分为敞开式外循环和封闭式内循环的双层通风幕墙。前者在外层的幕墙内,安装了进风口及出风口,节能的效果非常好;后者在内层幕墙内,安装了进风口及出风口,以电机来强制抽风,空气的流通完全依靠内循环来完成,节能的效果比前者稍逊一筹。
2、窗墙面积比
在幕墙设计中,玻璃占据很大的比例,所以在进行节能设计的过程中,一定要对节能玻璃进行考虑,作为幕墙建造过程中使用最多的材料,玻璃在设计时一定要进行如下考虑:
首先,需要进行的是采用节能玻璃。节能玻璃砸热特性和光学性能等方面都比传统玻璃要好,就中空玻璃而言,其中间为封闭的空间,内部仅有空气存在,其热传系数非常低,导热性低最终的效果是其隔热功能良好,而且,其隔音效果也非常强。
其次,在对玻璃墙进行热工设计时,可以通过热通道的运用来减少能源的消耗。在进行热工设计的过程中,一定要充分了解幕墙的传热和通风方式。比如,敞开式的外循环玻璃幕墙,就是通过自然通风的方式来进行,具有极差的保温性能;而封闭的内循环玻璃幕墙,其空气循环主要通过抽风机来进行,其对于玻璃幕墙的隔热性要求较高。在传热的运用方面,主要以玻璃、铝合金框以及建筑材料为主,通过这些材料,实现室内室外热能的传导。通过改变通风传热的方式,就可以达到幕墙节能的效果。
再次,玻璃幕墙气密性非常关键,是节能效果的最终体现,在进行气密性设计的过程中,主要是玻璃幕墙与型材的运用。其设计主要是密封材料的选择,以及最终的施工,一般而言,硅酮的耐热性比较好,橡胶密封条也具有良好的密封效果。而且硅酮还能够耐水,耐污染,经常在玻璃之间的密封处进行应用,橡胶密封条就有良好的寿命,对于后期的维护费用可以大大降低。
3、建筑幕墙门窗节能设计的相关措施
(1)在对建筑幕墙门窗进行相关设计的时候,要根据建筑日照设计的相应原理,对窗户挑槽或者是采取遮阳措施进行合理的设计,从而使得玻璃的日照面积减少,这也能够降低空调的能耗。在日常生活当中,玻璃是太阳进行相关辐射得热的一个主要来源,由此来看,遮阳对于玻璃幕墙门窗节能是一个最有效的措施。
(2)在相对较为寒冷的地区采用大面积玻璃幕墙门窗时,应采取相应的保温措施,避免“热桥”产生。由于幕墙和门窗多数都是金属材料,导热系数相对较大,当室内和室外的温差相对大时,就应该注意在幕墙、门窗框架材料内加一些绝缘材料进行必要的保温,防止挂霜、结露,从而使得能耗得以降低。
(3)设计幕墙、门窗时还应该充分考虑建筑物所处的外部环境、使用功能以及建筑物的性质,同时还应该控制建筑物的窗墙比在0.3左右,同时尽可能的使得普通玻璃的使用面积降低,尤其是东墙以及西墙当中玻璃的使用面积,这主要是由于透过玻璃幕墙和门窗的全天辐射得热而言,东西墙面会比北面强高出近一倍,而对南面强来说,会高出近两倍。
4、太阳光变向照明技术
在社会不断发展的过程中,为了生活水平的提升,人们已经用环境污染作为了代价。环境保护让人们更注重对清洁能源的利用,太阳光作为一种清洁的能源在建筑幕墙设计当中引起了高度关注,并不断探索其合理利用。根据光线反射原理,在建筑幕墙设计当中,人们已经开始了太阳光变向照明技术的应用,用以节约能源。通过利用太阳光来调节室内光线,实现了绿色节能的目的。
四、结束语
根据上述所述,随着可持续发展理念的提出,节能技术逐渐进入到各大行业中来。在建筑幕墙设计过程中,业内从事者应给予节能技术足够重视,紧跟市场发展步伐,结合建筑的实际需求,认真落实幕墙的节能设计工作。
参考文献:
[1]胡亦明,王勇.绿色节能技术在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用[J].陕西建筑,2013(06).
论文作者:孙加坤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
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