摘要:节能环保是建筑行业现代发展的主流趋势,也是促进建筑行业实现可持续发展的唯一途径。随着建筑行业不断发展,节能环保理念与建筑领域的融合,建筑幕墙也赋予了很多新的功能。以往建筑目前只是起到了一定装饰作用,经过科研人员长时间的研究建筑幕墙也具备了良好的保温隔热特性,从而降低了建筑运行的能源消耗。本文就是对建筑幕墙节能原理及其特点进行研究,希望对相关人员有所启示。
关键词:建筑;幕墙;节能原理;特点
引言
科学技术发展,推动了建筑领域的变革。现阶段,幕墙结构已经成为建筑设计中的重要内容。幕墙类别有着多样化的特性,不同目前类别幕墙的节能原理和特点不同。对建筑幕墙节能原理及其特点进行研究是具有重要意义的,促进建筑幕墙结构的推广和应用,下面就对相关内容进行详细阐述。
一、建筑幕墙定义、组成及主要特点
建筑幕墙是由金属结构、面材所构成的,建筑幕墙结构与建筑主体结构进行综合比较存在一定的位移和变形能力,但是建筑幕墙并不会承担相应荷载,只是作为建筑的外部维护结构。目前结构面材有着多样化的特性,玻璃、石板都可以作为建筑幕墙的面材,幕墙结构整体是由面材与后部的支撑结构构成的。建筑幕墙的特点主要在几下几方面:建筑幕墙是由面材与承担面材荷载的支撑结构构成的。幕墙结构在自身平面内可以承担较大程度的变形,或者与建筑主体结构进行比对存在足够程度的位移。幕墙结构并不会像建筑主体结构一样承担荷载。
二、建筑幕墙发展阶段分析
建筑幕墙结构最早产生于二十世纪三十年代,西方发达国家很多建筑工程项目建设中都应用了建筑幕墙结构。在时代背景和配资配资等众多因素的影响下,我国建筑幕墙结构领域起步要比西方发达国家晚一些。二十世纪七十年代建筑幕墙结构才流传至我国,截止到目前已经有了一定发展时间,步入二十一世纪后我国建筑幕墙领域发展取得了非常可观成就,并且一跃成为世界第一建筑幕墙生产国家和应用国家,而且我国对建筑幕墙领域发展没有轻视,正在向世界幕墙技术强国进军。我国建筑幕墙可以概括性的划分成三个阶段。第一阶段就是发展起步阶段,这一发展阶段中我国还没有关于建筑幕墙结构应用的相关规范和标准,建筑幕墙结构施工技术水平还很多,幕墙结构更多是以明框架结构为主。对于建筑幕墙结构应用更多是到国外进行考察,进行劳务合作工程项目建设,或者是从国外引入专利和生产技术,将建筑幕墙生产技术和管理经验引入到中国。第二阶段就是建筑幕墙产业结构的优化阶段,这一发展阶段中我国建筑幕墙领域借鉴和吸收了国外的相关规范和标准,以国外先进的幕墙生产技术为切入点,对幕墙结构的基本原理进行分析,以建筑幕墙结构设计、安装等众多角度为切入点,通过试验对相关理论和经验进行吸收。此阶段中出了原有的明框架建筑幕墙结构之外,同时还积极发展的隐框幕墙结构,开发和推广了单元式建筑幕墙结构。我国建筑幕墙施工技术水平得到了较大程度提升,但是从总体层面上进行分析还存在着一定不足。第三阶段就是建筑幕墙结构的自主创新阶段,经过前两个阶段的发展,我国建筑幕墙生产公司在幕墙设计和生产过程中也开始考虑我国的地理环境、气候因素以及审美观念,开始创造适合我国建筑领域发展的建筑幕墙结构。其中包括了石材幕墙结构、电式玻璃幕墙结构等等,而且还与国际著名建筑幕墙生产企业建立了良好的合作关系,希望可以及时吸收外界先进的生产技术和应用理念。
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三、建筑幕墙的节能设计理念
(一)幕墙传热的途径和方式分析
在对建筑幕墙结构进行热工设计的过程中,设计人员一定要透彻分析比较复杂的热能传导过程,明确掌握建筑幕墙的传热方式。玻璃幕墙结构的热能传导过程可以细致的划分成三个途径。第一个途径就是玻璃面材和金属制成支撑框架传热。利用单层玻璃进行热能传递,然后在通过金属支撑框架进行热能传递,在玻璃面材上进行镀膜层设置从而降低其辐射换热。第二个途径是建筑幕墙结构表面与建筑内室空气以及室内小环境进行热能传递。建筑幕墙结构的内表面会与建筑室内空气之间形成对流换热,其实质就是建筑幕墙结构内表面与建筑室内环境之间的辐射换热。第三个途径是建筑幕墙结构的外表面会与幕墙结构周围空气产生对流换热,其实质就是建筑幕墙结构外表面会与外界环境形成辐射换热。
(二)玻璃幕墙节能设计理念
结合玻璃幕墙结构的热能传导方式和热能传递途径,设计人员在对玻璃幕墙结构进行热工设计的过程中,侧重点需要放在采暖供热上,从而使得建筑室内环境可以达到良好的温室效应。但是对于以空调制冷为主的建筑幕墙结构,侧重点则是需要放在冷房效果创造上,保证建筑幕墙结构可以合理的应用太阳能这种绿色、清洁能源。
四、建筑幕墙节能防范分析
(一)玻璃幕墙结构节能方案分析
对建筑玻璃幕墙结构进行分析,在该幕墙结构体系中玻璃面材通常会占据立面的百分之九十以上,幕墙结构参与热能交换的面积很大,这也导致了玻璃幕墙结构节能的必要性。玻璃面材根据其是否镀膜,或者其膜层材质可以初步性的判定其节能成效,一般情况下可以将玻璃分成以下类型:浮法清玻璃、在线镀膜玻璃、离线镀膜玻璃、低辐射离线镀膜玻璃、低辐射在线镀膜玻璃。这些玻璃虽然加工生产方式不同,但是其热能传导系数并没有存在较大的差异性,但是膜层对光热能的控制能力却存在着很大的差异性,使得玻璃材质的节能成效不断加强。从玻璃结构形式方面进行分析,可以将玻璃分成以下类型,也就是单层、中空、多层中空和真空玻璃。很多人错误的将中空玻璃看成是真空玻璃,其实其二者有着本质性的区别。真空玻璃与中空玻璃的结构存在较大差异性,所以玻璃结构的热能传导系数也有所不同。真空玻璃结构热能传导的过程中忽略中空玻璃结构中的气流传热环节。
(二)铝合金断热型材节能方案
(三)双层结构体系节能方案
双层幕墙结构体系属于一种新型的建筑幕墙结构体系,代表着建筑幕墙设计领域的创新。结合双层幕墙结构形式表现可以划分层封闭式内通风幕墙结构与开敞式外通风幕墙结构。第一种建筑幕墙结构形式在供热采暖区域比较适用,而且建筑幕墙结构对设备配置有着很高的要求。通常情况下面材应用的是中空玻璃,幕墙面材支撑体系选用的经过断热处理的铝型材。幕墙结构内部选用了单层玻璃结构形式。为了进一步的强化建筑幕墙结构的节能特性,设计人员还会在通道内部进行电动卷帘装置的安装。第二种双层建筑幕墙结构形式与第一种结构形式存在明显不同,可以说是恰恰相反的。开敞式外通风幕墙的内幕墙是封闭的,采用中空玻璃;外幕墙采用单层玻璃,设有进风口和排风口,利用室外新风进入,经过热通道带走热量。
结语
虽然我国建筑幕墙结构节能已经取得了可观成绩,但是要有超前的意识,吸收国外先进技术,研究开发适合我国未来建筑市场所需的新型节能幕墙。
参考文献
[1]胡赛.浅谈节能型建筑幕墙设计[J].江西建材.2014(18).
[2]陈龙云.建筑幕墙设计发展方向的思考[J].江西建材.2014(14).
[3]白文勇.建筑幕墙可持续发展之我见[J].门窗.2014(03).
论文作者:杨泽辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/24
标签:幕墙论文; 建筑论文; 结构论文; 玻璃论文; 节能论文; 热能论文; 我国论文; 《基层建设》2017年第8期论文;