建筑幕墙设计中的节能技术应用分析论文_龙家森

建筑幕墙设计中的节能技术应用分析论文_龙家森

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摘要:随着科学技术的迅速发展和生产水平的不断提高,大量的新原理、新技术、新材料、新工艺被应用在现代建筑幕墙技术中,促进了现代建筑幕墙技术的发展。如压力平衡原理的发现并成功应用到现代建筑幕墙技术中,解决了长期阻碍建筑幕墙发展的雨水渗漏难题;又如铝及铝合金型材、各种玻璃、金属板材的研制和生产,各种高质量密封材料的出现,尤其是结构硅酮密封胶的出现,以及各种防火、保温、隔热和隔声材料的出现,使建筑幕墙所要求的各项性能,如抗风压变形性能、抗雨水渗漏性能、抗空气渗透性能、隔热保温性能和隔声性能等,都有了可靠的解决方法。从而使现代建筑幕墙技术近年来迅速发展,在现代城市建筑中得到了日益广泛的应用。

关键词:建筑幕墙设计;节能技术;应用

引言:

建筑幕墙是现阶段广泛使用的一种建筑外围护结构,它打破了传统的窗与墙的界限,巧妙地将它们融为一体,用其明快的线条和虚实对比的鲜明外形展现了现代建筑的艺术风格和特点。但建筑幕墙的便捷美观功能和节能环保性能一直都是一对矛盾体,所以将节能理念应用到建筑设计中并提高建筑幕墙的节能效果,已经成为当前建筑工程幕墙设计与施工的重点,这对于推进玻璃幕墙应用范围的进一步拓展也具有重要的意义。

1 建筑幕墙节能设计的必要性

幕墙可以包括由任何建筑材料构成的建筑物围护墙,狭义的幕墙专指现代化高层建筑的轻金属或玻璃围护墙。

我国尚处于社会主义初级阶段,同时还是一个建筑强国,每年新建房屋面积高达近20亿平方米,这一数据超过了所有发达国家的总和,而且还有逐年递增的趋势。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜,可随之而来的是大量的能耗,我国虽是资源大国,但由于人口众多和节能技术的匮乏,同时也成为资源消耗的大国,我国现有建筑近500亿平方米,其中节能建筑还不到1%,节能建筑的推广应用已经迫在眉睫。目前我国的建筑中50%以上的能耗来源于空调制冷和采暖系统,而在空调采暖能耗中,大约20%-50%由外围护结构传热所消耗。因此,建筑幕墙的节能对建筑节能的意义非常重大。

2 节能幕墙的主要设计原则

建筑幕墙的节能,首先要对建筑周边的自然环境充分分析和了解,如光线、温度、气候等,同时,将建筑本身的朝向、高度以及室内功能等因素充分纳入考虑范围,运用一系列的节能设计和施工技术以便适应和调整室内环境。在这个过程中,需要将诸多因素综合纳入考虑范围,对多种关系进行科学处理,如采光和遮阳、水密性和传热等;在这个过程中,需要依靠多个状态指标来进行,不能够单单依据一个状态指标。因此,在节能幕墙的设计过程中,就需要对当地气候环境以及项目具体情况充分考虑,严格依据相关的标准和规定,结合幕墙的功能和性能,对幕墙形式、材料以及构造等合理选择。另外,建筑幕墙不能够脱离建筑项目结构而存在,因此,在进行幕墙节能设计的过程中,就需要幕墙设计师与暖通设计师充分沟通和协调,以便提升建筑幕墙节能设计的效果和质量。

3 节能技术在建筑幕墙设计中的应用

3.1太阳光变向照明技术

随着社会的不断发展,人们为了提高生活水平,已经对我们的生活环境造成了大量的污染。但是,在各种生活生产资源中,太阳光作为一种纯净的光源已经得到了幕墙设计者们的关注。根据物理学上光线反射的原理,在建筑幕墙设计中也逐步应用到了太阳光变向照明技术来达到节能效果。太阳光属于一种自然资源,比人造光源更加自然,让人觉得舒适。通过反射技术将太阳光打人室内,能够调节室内的光源分布,同时也达到了“绿色节能”的目标。

3.2 光电幕墙

光电幕墙是一种集隔音、安全、发电、隔热、装饰等功能于一体的新型建筑幕端。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种建筑幕墙综合了幕墙技术和太阳能光电技术,也是一种比较新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术,把以前被视为有害因素而屏蔽掉的太阳光,转化为能够被人们所利用的电能。光电幕墙还有一个重大的意义,那就是还它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中,但却不占用专门的土地。此外太阳能光电板也能够替代传统的玻璃等幕墙面板材料,不需要进行重复投资。长久以来,人们习惯性的认为建筑幕墙不节能,但是通过我们的分析可以看到,随着科学技术的不断进步和发展,幕墙节能系统和节能材料的不断完善,玻璃幕墙也能够做出很节能的建筑物。建筑幕墙节能,并不是人们想象当中存在的技术上的问题,而是我们对它的合理运用以及重新认识的问题。随着国家深入贯彻各项节能政策与法规,建筑幕墙节能产品将得到更大的推广。

3.3 节能百叶技术

在建筑幕墙设计的节能技术改革中,节能百叶技术可以说是得到了广泛的应用。虽然百叶的安装给整个幕墙的视觉效果打了一定的折扣,但是它能够调节太阳光的照射,控制室内负荷。总体而言,百叶的节能效果算不上是很明显,但对于传统的建筑幕墙的节能改造起到了一定的改善作用。

3.4 应用在建筑玻璃幕墙设计的控制技术

智能玻璃幕墙是一种动态的玻璃幕墙。在外界的环境与气候发生变化的时候,智能玻璃幕墙可以智能调节幕墙的保温系统和遮阳系统,还有通风系统。大大的降低了能耗,可以调节出适宜的室内环境,是呼吸式玻璃幕墙的一种延展,通过双层玻璃幕墙来形成。可以适度的调控建筑配套技术,充分有效的利用太阳能,由计算机网络来对室内空气和温度还有光线进行调节,节省建筑能耗的同时降低了生产和建筑物在使用中的费用问题。作为重要部分的智能玻璃幕墙,在整体的建筑能耗中起着平衡设计的作用,采用先进的构造调节程序,配合建筑技术中的设备互动,从而优化能源效果,智能玻璃的设计原理通常几种,充分利用太阳的热量辐射来节约需采暖时的能耗,充分采用自然光,人工照明减少。组织好自然通风系统和排风系统,降低能耗;对昼夜温差,墙体和建筑楼板之间的蓄热性进行充分利用,可以减少夏天所需的制冷能耗;要达到最高的效率,需充分利用好幕墙机制和通风、蓄热、遮阳,还有建筑的空调供暖与通风之间的相互的作用,达到智能配合的最佳状态。

3.5 建筑幕墙节能设计中的新型构造技术应用

许多的新的技术多用于大型玻璃幕墙的公共建筑中,可分为双层玻璃的幕墙和利用水幕进行降低温度的玻璃幕墙,还有可以收集雨水的玻璃幕墙等。双层玻璃幕墙最能说明构造技术的绿色节能功效,分为内外双层玻璃幕墙。外层幕墙大多使用隐框、明框或者是点式玻璃幕墙,而内层幕墙大多使用铝合金门窗或者是铝合金门窗。双层玻璃幕墙克服了普通玻璃幕墙的能源消耗高和室内空气不通畅等问题,优点是能耗低,通风流畅,好采光,增加舒适度。在保温、限制声音、通风性能上有了很大的提升。比普通的幕墙节约采暖能源消耗百分之四十二到百分之五十二,制冷能耗节约百分之三十八到百分之六十之间。在结构上划分“封闭式内循环体系”与“敞开式外循环体系”。冬季寒冷区采用“封闭式内循环体系”,属于完全封闭式。内层通常是单片玻璃组成的或者是可开启窗,结构大多是断热型材和中空钢化玻璃构成。“敞开式外循环体系”即呼吸式双层玻璃幕墙。内层为隔热或者是断热的明框幕墙或者是单元幕墙。这是一种新的形式,目前已得到了广泛的使用。由于通风的方式和构造的形态均不同,这种玻璃幕墙分为箱式双层玻璃幕墙、井箱式双层玻璃幕墙和走廊式双层玻璃幕墙,还有多层式玻璃幕墙,可开启式双层玻璃幕墙。从加工和主体机构上的差异有构件式与单元式两种。

4 结语

节能技术在社会的各个方面得到很好应用,建筑幕墙设计对节能的要求也随着时代的发展而提高。为了与时俱进,更好地改善人类的生活环境,幕墙设计师们更应该提高自身修养,提升环保节能意识。同时,在我国的建筑幕墙设计过程中最好能以“可持续发展的绿色环保观念”来进行设计,以使我们的生活工作环境更健康更舒适。

参考文献:

[1]刘定嘉.建筑设计中的幕墙节能设计[J].科技风,2009,(17)

[2]薛鹏.节能技术在建筑幕墙设计中的应用[J].才智,2012,15:349.

论文作者:龙家森

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/22

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