摘要:现阶段,随着我国国民经济健康快速发展和人民生活水平的提高,住宅和公共建筑发展迅速,其中90%为不节能建筑,能源消耗现状惊人,建筑节能也就成为我国节能战略中的重点,而幕墙是建筑节能的薄弱环节,纵然建筑幕墙的施工技术水平不断提升,幕墙设计人员坚持节能环保的理念,不断尝试开发新的设计技术,努力降低建筑能耗,提升设计效果,但是在实际设计过程中,受到传统设计理念的影响,建筑玻璃幕墙尚不能充分实现节能降耗,无法满足实际生产的基本要求,影响了建筑工程的节能效果。建筑能源消耗居高不下,这就要求设计人员必须开发更先进的设计理念,使用新型的幕墙材料,以达到节能设计效果的目的。因此,本文主要针对建筑玻璃幕墙绿色节能设计展开论述。
关键词:建筑玻璃幕墙;节能设计;要点分析
引言
建筑幕墙是建筑围护结构阻隔外界气候侵扰的基本屏障,随着国家节能法规与建筑节能标准的出台,建筑幕墙节能产品越来越受到关注和追捧,当下很多公共建筑尤其高层办公建筑的建筑立面均已使用建筑幕墙,但是由于玻璃幕墙受到建筑结构、层高层数、材料使用等诸多方面限制,其性能是无法和传统的墙体相比的,较为突出的差异性体现在其温差传热问题、空气渗透传热、以及通过玻璃的太阳辐射传热等问题,我国大多数建筑幕墙保温隔热性能差,密封不良,阻隔太阳辐射能力薄弱,这个现象表明玻璃幕墙在建筑节能方面有一定的局限性,因而玻璃幕墙在节能设计方面的需求也就逐步显现并被重视。随着建筑幕墙的广泛应用,对于我国而言幕墙节能已经成为实现可持续发展的重要要求,建设部门与设计部门的节能环保意识日益增强,在玻璃幕墙节能方面的要求不断在提升,玻璃幕墙成为建筑节能的关键因素。
1玻璃幕墙节能设计的原则分析
幕墙节能设计先是要做好对建筑物附近自然环境的摸底了解,如:地质、气候、风压、温度以及光线,基于此基本条件再依据建筑物高度、朝向以及功能特征等,利用先进的系统技术及产品实现对室内环境的有效调节。然而,想要实现有效调节就要求设计人员应当综合多方面因素进行思考,设计应对其中的相互联系的各环节进行综合性协调处理,如:取热隔热、遮阳采光、热交换与通风之间关系,传热与水密以及隔声关系之类,总之,这个过程不只是单一型状态指标,如:传统传热系数K值进行处理。所以,玻璃幕墙节能设计需要依照下列原则进行:①科学性,在了解建筑外观以及所处区域气候情况,型材传热系数还有玻璃传热系数进行合理分析的基础上确定玻璃幕墙传热系数,还要充分考虑到性能以及功能特点,通过对各方面因素进行综合分析,以保证在选取结构、材料、幕墙形式以及窗墙面积比等参数的科学性;②适用性,根据住建部发布的《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》中提出的建筑节能目标,综合工程具体实际情况,在建筑耗能和安全、舒适之间权衡其适用性;③经济性,玻璃幕墙属于建筑围护构造组成部分,所以玻璃幕墙节能也是属于建筑节能的,建筑节能应当进行全方位研究,在市场分析和需求预测的基础上,考虑合理的经济规模及建设条件,确定本项目建成后,保证节能和经济之间的统一性才可以算作真正意义上的节能。④对幕墙进行热工设计的时候,在玻璃幕墙的传热过程以及传热形式方面应展开针对性研究分析。
2优化措施
2.1幕墙遮阳技术
可以确定的是一幢玻璃幕墙打造的建筑如果没有系统的节能技术设计,每年的采暖空调能耗可能会是一般的混凝土外墙建筑空调能耗的4倍。而从建筑热传导以及热交换方面考虑,不难发现遮阳位置尤为敏感,此位置的热损失能够达到传统型墙体的6倍,玻璃幕墙耗能可以占到建筑耗能的大约40%。所以,玻璃幕墙遮阳技术成为幕墙节能方面关键性工具,近几年设计师在遮阳技术方面做了大量研究。目前,突破性遮阳方案是借用玻璃本身作为遮阳系统有两种形式:①采取中空玻璃,热反射玻璃以及Low-E玻璃之类的玻璃处理技术有效控制太阳穿过玻璃造成的辐射问题;②采取铝塑复合型材料,断热铝型材之类的高热阻型材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上述的隔热保温方法原理较为简单,不需要额外附加设施,对于玻璃幕墙构造传热系数能够起到很好的控制效果,以上节能方法在现代建筑之中已经得到广泛认可和应用。
2.2建筑玻璃幕墙保温隔热设计
在玻璃幕墙实际应用过程中,具有良好的自然采光效果,但是在炎热的夏季,长时间的阳光直射,增加了建筑内部的温度,通常采用空调降温的方式,从而增加电能能耗。设计人员在进行建筑玻璃幕墙节能设计过程中,需要融入良好的隔热保温技术,阻止外部大量热量进入室内,防止冬季内部热量流失,保证室内温度的恒定,最大限度减少空调系统的运行。因此,要求设计人员明确玻璃幕墙的传热系数及设计标准,保证玻璃幕墙能够进行红外波热辐射反射,有效降低和减少辐射传热量,减少热损失,以达到降低建筑能耗的目的。
2.3设置双层玻璃幕墙
在进行玻璃幕墙设计过程中,可以设计成内外两层模式,在内层可以采用幕墙或者铝合金门窗材料;在外层可以选择点式玻璃幕墙、明框幕墙或隐框幕墙等。双层玻璃幕墙在建筑玻璃外墙设计得到了广泛的应用,需要设计人员选择最佳的玻璃材料,控制通风的宽度,选择合理的风口,保证玻璃幕墙设计的合理性。在进行通风层宽度过程中,设计人员需要结合建筑外墙的隔声效果,分析建筑的综合节能效果,确定最终的空气厚度,通常要在10cm以上。因此,设计人员需要重点分析遮阳附件和绿化植物,满足实际设计的基本要求。同时设计人员需要明确实际的参数,结合具体情况选择不同形式的双层玻璃幕墙,实现节能降耗的目的。
2.4生态幕墙
生态幕墙是为人的需求和环境而设计,最终目的是创造舒适,健康的居住生活环境,提高自然、经济、社会的综合效益,满足可持续发展的要求,真正做到绿色、环保和节能。生态幕墙技术主要是在建筑与周边的生态环境之间建立一个缓冲的区域,在一定程度上既可以防止各种不良气候条件对于室内环境的影响,也可以发挥微观气候调节的功效,从而可以起到满足人们舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。拓宽幕墙的新视野和新技术,对现代幕墙的实践和理论是一种补充和拓展,有着跨时代的重要意义。
2.5自然通风设计
自然通风对于玻璃幕墙的实际使用具有重要的意义。通常情况下,各写字楼会大面积使用玻璃幕墙,由于写字楼的通风效果相对较差,从而导致楼内出现通风问题。同时,写字楼内的工作人员较多,密不通风的环境对于人们的健康产生了一定的威胁,因此,建筑施工企业要坚持人性化的设计理念,根据实际情况将建筑幕墙的设计与自然通风相结合,从而有效的保障室内的通风效果。因此,在实际的设计工作中,要综合各方面因素,合理的设计外窗的数量,并且保证外窗的密封性。
结语
综上所述,建筑企业要想实现最大程度化的节能目标,降低建筑能源消耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等),那么在实际工作当中,要注重加强玻璃幕墙的构造研究,并且严格执行相关的节能设计标准,才能建造出较为科学、合理的玻璃幕墙。此外,在玻璃幕墙的设计当中,要坚持因地制宜的原则,坚持具体问题具体分析的设计方针。玻璃幕墙的节能构造设计需要根据建筑物的实际情况而定,例如建筑物的周边环境、地理位置、当地气候特点等综合因素。设计者对于建筑物的设计,不但要彰显节能的设计理念,还需要体现出建筑物整体美观性的效果。从而使玻璃幕墙的设计不仅具有良好的节能效果,还具有保温的性能,进而提升玻璃幕墙的整体效能。
参考文献
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论文作者:崔林珊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:玻璃幕墙论文; 幕墙论文; 建筑论文; 节能论文; 遮阳论文; 设计人员论文; 效果论文; 《基层建设》2019年第12期论文;