关于建筑玻璃幕墙的节能技术研究论文_郭树基

关于建筑玻璃幕墙的节能技术研究论文_郭树基

金刚幕墙集团有限公司 广东广州 510000

摘要:玻璃幕墙作为一种新型的墙体,近年被广泛用于建筑工程中,是现代高层建筑的显著特征。玻璃幕墙虽然美观性高、工艺简单,但自身存在一定缺陷,例如污染严重、能耗大等。当前国家提出低碳节能的发展理念,建筑玻璃幕墙工程中也应该采用节能技术,在保证质量的同时,减少环境污染、降低资源能源消耗量。本文分析了玻璃幕墙的节能原理和原则及建筑玻璃幕墙的节能技术,以提高建筑工程的节能水平。

关键词:建筑玻璃幕墙;节能原理;节能技术

在城市化建设进程加快,建筑业快速发展的现阶段,建筑业开始改变自身目标,也就是重视节能、环保、绿色材料的使用。这种情况下,玻璃幕墙问世,并凭借良好的节能优势用于建筑中。下面,笔者结合自身经验,将玻璃幕墙的节能技术阐述如下。

1.建筑玻璃幕墙的节能原理和原则

1.1节能原理

当前的建筑施工中,多将玻璃幕墙作为主要材料,但是在设计幕墙时只重视它的美观度和遮阳性,并未考虑节能、通风等方面,使玻璃幕墙无法合理控制室内外温度差,造成能源浪费。与此同时,看上去较为大气、奢华的玻璃还污染着光学。因此,为减少能源消耗,提升建筑玻璃幕墙的设计水平,多将节能技术纳入其中,以实现建筑工程的节能目标。

众所周知,玻璃是透明的材料,能通过对流、辐射等途径来传递热能。人们为了更好的评估玻璃传递热能的过程,多基于单位面积、温差等方面所传递的焦耳值。焦耳值越大,表明玻璃所消耗的能源越多,这和节能目标完全相悖。随着玻璃幕墙的问世和应用,不但弥补着上述不足,还提高着建筑美观度。针对玻璃幕墙节能效果的评估,现下多借助遮蔽系数研究,在相同条件下,将透明玻璃和玻璃组件共同放在太阳光下,通过所获得的太阳辐射比值确定遮蔽系数,其中,遮蔽系数越小,节能效果越好。太阳光照射在照射房间时,一部分太阳能是直接进入的,另一部分则被玻璃吸收再转化为热能进入房间,从而增加房内热能,升高房内温度。

1.2节能原则

第一,科学性原则。通过对各种因素的综合考虑,优化玻璃幕墙的位置、性能等,选择更加合适的玻璃幕墙,保证其和墙壁、窗户成正比,正确选择材料和结构;在对传热系数进行明确时,要结合当地气候、材料的传热系数等;第二,适用性原则。根据当地的地理环境和周围环境,结合施工设计、国家的相关要求,正确处理节能消耗和舒适度的关系;第三,经济性原则。玻璃幕墙不但是建筑工程维护结构的重要部分,还是建筑工程节能中的部分,设计期间需综合考虑建筑工程的节能要求,充分发挥幕墙效能,体现幕墙价值。从玻璃幕墙的节能原则上看,在对玻璃幕墙进行设计时必须和暖通工程师、设计师商讨,在满足工程设计要求的情况下,实现玻璃幕墙的节能目标。

2.建筑玻璃幕墙的节能技术

2.1玻璃幕墙节能设计的注意事项

玻璃幕墙对建筑工程能源消耗产生的影响多表现为这样几点:第一,玻璃幕墙自身所具备的热工性能影响着室内外温度,如冬季采暖,夏季空调室内外温度差;第二,太阳辐射后对室内温度的影响。夏季温度比较高时,人们多用空调降温。但是,太阳通过玻璃辐射到室内的热能,会影响到空调的降温结果。因此,夏季应尽可能的减少太阳辐射到室内的热能,这样才能保证空调的使用效果。为满足人们对建筑工程热能的需求,设计期间需结合朝向、阳光照射程度等方面决定玻璃幕墙大小。另外,为更好调节室内温度,还要保证玻璃幕墙具备通风换气的功能,以改善室内空气质量,提高舒适度;第三,注意连接点的设计。建筑玻璃幕墙搭建期间,会和建筑工程主体产生各种连接点,这就要求实际工作中密封设计这些位置,使用保温材料进行密封。特别是通常开启通风功能的位置,更是要使用保温材料。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,还要格外注意这些部位材料的磨损性,适当增加密封装置;通风处的玻璃要尽量设计的小点,这样才能更好保证封闭性,满足人们的室温需求。

2.2玻璃幕墙材质的选择

在选择玻璃幕墙材质时,要从这样几点着手:第一,选择能够满足采光、遮阳要求的玻璃,相关系数越小,夏季空调的能源消耗就越少,冬季就越保暖。通常情况下,要想满足夏季的散热需求,多使用有色玻璃;而冬季则使用多层玻璃,并将适量惰性气体注入空气层。基于此,玻璃幕墙设计中需将上述要求考虑在内,从而制作出相对合理的面板。在制作玻璃面板时也要考虑遮阳效果,可以通过对遮阳系数的改变完成。

2.3双层玻璃幕墙技术

从当前的双层玻璃幕墙来看,主要包括这样几种:第一种,内循环封闭式幕墙。这种幕墙外层是由断热型材料、中空的钢化玻璃组成的,并处于完全封闭的状态。而内层则是单层的钢化玻璃,或是能够开启的窗。内层和外层幕墙之间有着厚度为120-200mm的通风层,和吊顶处的排风管共同形成由下到上的空气循环系统。一般来讲,这种玻璃幕墙适用于冬季较为寒冷的地区;第二种,外循环敞开式幕墙。这种幕墙外层是单层玻璃和非断热型材料,内层是单元幕墙,有着强烈的断热功能,内层和外层之间有着厚度为50-60cm的通风层,两端配备排风和通风装置。基于这种玻璃幕墙的设计原理,冬季能起到良好的保温效果。另外,室内清新的空气还能通过进风口交换,从而提高室内的空气质量。和第一种玻璃幕墙相比,这种幕墙价格合适,被广泛用于建筑行业。

2.4玻璃幕墙的遮阳节能技术

在建筑工程中,尽管在遮阳作用下能改善太阳辐射,但也会从某种程度上影响着室内的采光和通风。故而,实际设计中需根据具体要求选择遮阳体系。具体来讲,若按照地点进行划分,可将其分为外部和内部遮阳两种;若按照遮阳方式进行划分,可将其分为水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等。近年来,随着科学技术的进步和发展,遮阳体系更加智能化,也就是使用计算机技术来调节遮阳板角度和升降幅度。此外,时间电机控制体系还能详细、准确的记录太阳轨道,并结合当下季节进行调整。

2.5玻璃幕墙断热型材的使用

玻璃幕墙所使用的基础材料是封条、骨架、玻璃,按照材料结构方式和组成的不同,多分为没有骨架的玻璃幕墙、型钢骨架的玻璃幕墙、不露骨架构造的玻璃幕墙和铝合型材骨架的玻璃幕墙,其中,第一种和第三种都不具备金属框架,导热系数由封条和玻璃性能确定。另外两种由于具备金属框架,易产生热桥和冷桥现象。因此,科学、合理的选择框架材料对玻璃幕墙节能作用的发挥非常重要。从当前常用的新型断热金属框架看,大多都是在内外金属框架中插入导热性低的隔离物形成断热层,从而隔断热能的传递。这种材料刚性好、强度高、阻力大,且具备良好的抗风、隔音等功能。随着近年人们生活质量的提高,居住环境越发高档,环保型、节能型的材料也越来越多的用于建筑工程中,特别是新型断热铝型材料,通过材料和穿条断桥的连接,砂面料和着色料的连接,来增强玻璃幕墙的装饰感。

3.结语

在绿色、节能、环保理念的影响下,玻璃幕墙得到全球的广泛使用,在保证室内温度、提升美观度上具有重要作用。为更好实现建筑工程的绿色、节能目标,要在玻璃幕墙设计中引入节能技术,并科学、合理的选择节能材料和幕墙技术,充分发挥玻璃幕墙的节能效能,推动建筑业发展。

参考文献:

[1]寇玉娟,张洪宝.浅析建筑玻璃幕墙节能技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015,12(20):4217-4218.

[2]管福,李红勇.探讨建筑玻璃幕墙的节能技术及应用[J].建筑与文化,2013,26(12):9.

[3]曾连杰.建筑玻璃幕墙的节能技术探讨[J].中国新技术新产品,2013,30(18):75-75.

论文作者:郭树基

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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