珠海市建筑设计院 519000
摘要:随着我国的经济的快速发展,人们面临的问题集中于能源问题,人类的生存造成威胁,甚至发展都受到影响。在建筑行业,很多工程都相比之前设计更复杂,建设时,要利用到很多资源,这就导致很多能源浪费的问题发生。在建筑行业新兴一种结构玻璃幕墙,满足了基本建筑功能而且装饰效果很好,但是如果在设计玻璃幕墙时,方案设计不合理,就会产生严重的能源消耗。因此为了使设计更科学更具又节能理念,就必须对建筑玻璃幕墙进行节能设计分析。
关键词:建筑幕墙;节能设计
前言:随着环保节能以及可持续发展的观念深入人心,现代建筑在设计上越来越注重节能的问题,如何实现建筑节能,对于建筑设计者来说是一个亟待解决的问题。在建筑幕墙设计中通过节能材料的使用与幕墙节能体系的构建是实现建筑节能,并最终实现建筑可持续发展的一个有效途径。
1建筑幕墙节能设计的原则
对于建筑幕墙来说,建筑周围的自然环境,例如气候环境、光线、温度、风压等都会对建设幕墙产生影响,因此在设计中应充分考虑这些因素的影响,对这些环境要素进行充分分析,并结合建筑本身的功能、高度与朝向等特点,协调好多种关系,例如水密性、气密性与隔声、传热的关系,通风与热交换的关系,采光与遮阳的关系等,选取合适的产品与幕墙体系。总的来说,进行建筑幕墙节能设计时应坚持以下原则:
(1)科学性。在进行建筑幕墙节能设计时,应根据建筑的实际条件对各种有关的因素进行综合考虑,合理选型、选材和构造,保证其性能与功能。
(2)适用性。在进行建筑幕墙的节能设计时,应按照国家的节能政策以及地方对于节能建设的详细规划要求,结合建筑的实际条件与建设项目的具体情况,在保证建筑的舒适度与美观不受影响的前提下,实现建筑的节能设计。
(3)系统性。对于整个建筑工程来说,虽然建筑幕墙只是整个建筑的一部分,而幕墙节能设计也只是建筑设计的一部分,但是要实现建筑的整体节能效果,在进行建筑节能设计时就应该保证建筑各个部位的节能,每一个方面都做好了才能实现建筑的真正节能,也才能实现建筑节能与经济效益的统一。
2建筑幕墙节能设计中的原材料选择与适用
2.1选择适用具有节能环保性能的原材料
夹心玻璃、吸热玻璃原材料是通常被使用与建筑幕墙设计当中,其原因和理由是前者利用两层之间填充气体阻隔,对室外温度、室内温度之间进行隔热处理,从而降低室内热量的流失、或者防止室外低温天气应当到室内的温度;后者的节能环保应用原理是,将吸热物质涂在玻璃外面,起到吸收光线的同时、保证光线穿透没有阻隔的作用,降低太阳光照对室内温度的影响。
2.2选择适用具有保温隔热性能的原材料
首先,从国内建筑工程的设计情况、施工情况来看,单层的玻璃由于经济合理、能够有效降低工程的资金成本造价,而被广泛使用于建筑工程装饰装修设计方案中。与此同时,为了加强建筑工程的节能环保性能,需要在建筑幕墙中使用的保温隔热原材料,从而弥补玻璃原材料隔热保温性能差的不足。幕墙中添加保温隔热原材料的同时,应当采取措施对幕墙进行密封处理,避免室外空气经由幕墙传递到室内。经过实验验证,幕墙密封设计和密封技术将有效避免室内温度的流失,从而实现节能环保的效果。其次,出于安全防火性能的考虑,设计人员应当对如何加强建筑幕墙内保温隔热材料的防火性能进行技术研究。第三,建筑幕墙的门窗结构中,应当加人隔热原材料的使用。
3建筑幕墙的节能设计
3.1双层幕墙
双层幕墙是指在建筑的幕墙体系,设计两层幕墙,即:内层幕墙和外层幕墙,在深层幕墙的中间位置,引入保温、散热、通风的装置,辅助提升双层幕墙的功能水平。双层幕墙的间隙是设计中的关键,根据建筑工程的基本需求,规划好相关的功能。例如:建筑对保温隔热有特殊的要求,双层幕墙的中间结构,就可以填充具有保温隔热功能的材料,降低建筑内部热度的散失速度,起到高效的保温作用。我国建筑工程中,双层幕墙可以分为封闭式、敞开式两种,主要是利用双层的幕墙,构成可以灵活处理的间隙空间,做为缓冲的条件,促使双层幕墙在建筑中具备调控的功能,进而降低建筑工程对传统能源的需求,起到节能降耗的作用。
3.2光电幕墙
光电幕墙是是一种依靠太阳能的光电玻璃幕墙,集隔热、隔音、发电为一体,而且还保证了装饰美观和安全性能,是建筑智能化的体现。随着社会的进步,人们对常规的发电设备给环境带来的污染重视了起来,另一方面发电成本上升给人们也带来了不便,这个时候节约便利又实惠的节能发电是被映入眼帘,面对着新科技的到来国家积极推广使用,由此也推动光电技术的开发和应用。
光电幕墙,是指将特殊电池粘贴在两片玻璃上,在太阳光的照射下,通过电池将太阳能转化成电能,这就是--太阳能光电幕墙。它的工作原理是用光电池、光电板技术,把太光转化为电能。
光电幕墙体现了智能化特点:第一,太阳能电池的工作过程是纯绿色无污染的,发电的过程中不会释放有害气体,对空气和大气层不会造成伤;第二,可以依据室内的光度要求过滤和遮挡外面的太阳光,通过调节玻璃的透光率来制造良好的氛围;第三,占地面积非常小,而且外表美观具有特殊的装饰效果,让城市充满了科技氛围;第四,印刷技术也巧妙地融入了玻璃幕墙中,在提高隐蔽性的基础上增加了科技感。
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3.3节能玻璃
玻璃具有良好的光学性能和热性能,所以建筑节能的实施首选的就是节能玻璃,目前建筑中广泛应用到的节能玻璃有吸热玻璃、低辐射玻璃、空玻璃等。重点介绍一下吸热玻璃,吸热玻璃被称为节能玻璃的原因是它相比较与普通玻璃具有很多优势:第一,吸热玻璃可以吸收太阳辐射热,对太阳辐射的吸收程度受吸热玻璃的颜色和厚度影响,如在太阳光的照射下6mm厚的吸热玻璃可吸收60%的热量,而同样条件下的普通玻璃才可吸收84%,吸热玻璃对普通玻璃是压倒性的胜利;第二,吸收太阳的可见光,吸热玻璃可通过减弱太阳光的强度,降低人们的眩目反应;第三,可以阻挡光和冷气,使房间可以冬暖夏凉。吸热玻璃有灰色、茶色、蓝色、绿色等,我国目前主要生产前三种颜色的吸热玻璃,厚度有2、3、5、6mm四种。
3.4节能百叶
建筑幕墙设计中,节能百叶的设计形式,具备优质的节能特征,而且其在建筑工程中应用非常广泛。节能百叶的设计,有利于调节室内的环境负荷。建筑工程中,安装了节能百叶,可以调节太阳光的照射,有效控制室内负荷。例如:某12层住宅建筑中,考虑到建筑幕墙的外遮阳功能,设计了一体式的百叶中空玻璃,促使幕墙和节能百叶构成一个整体,当外部太阳光照非常强烈时,居民拉下百叶,就能起到阻挡的作用,该案例中的一体式百叶中空玻璃幕墙,具有可调节的作用,因为节能百叶遮挡太阳光,对室内的明亮度和外部整体效果有影响,所以该住宅建筑中,采用一体式百叶中空玻璃幕墙,既能发挥节能百叶的作用,又能根据自身需求,启用百叶,其为节能百叶改造后的一种类型,辅助减轻室内空调的运行压力,节约电能。
3.5太阳光技术
太阳能在生活中随处可见,而且属于可再生能源,它的利用价值十分广阔。如何将无污染的太阳能转化成为可以利用的能源,是科学界的重要课题,同时也是建筑领域关注的问题。应用太阳光的变向照明技术,能够取代传统的遮阳技术,利用幕墙的反射作用将外界的太阳光反射到室内的天花板上,然后再经过天花板的反射将光源传递到生活区或工作区,从而为人们提供照明。同时这样的照明条件与传统的使用“光柱”方式进入照明区域的太阳光相比要更加均匀柔和,避免了直接进入室内的强光在电视屏幕上或者电脑上造成的刺激,同时也改善了阳光在室内甚至是建筑物的整体分布,可以分布到每个边角区域,降低照明的费用。
3.6生态幕墙
随着时代的进步,逐渐发展起来了生态幕墙,它的设计完全考虑了人们的需求以及环境,主要是将一个更加舒适和健康的居住生活环境提供给人们,使自然、经济以及社会效益得到提升,可持续发展要求得到满足。将高新技术大力应用过来,重点考虑生物气候缓冲层,减少污染、实现资源节约的目的。生态设计理念指的是有机统一幕墙和自然生态环境,科学设计。生态幕墙需要对节能充分考虑,重复利用资源,对生态环境进行有效保护。
4建筑幕墙节能设计的发展趋势
4.1单元组合式建筑幕墙
单元组合式建筑幕墙是一种新型的建筑幕墙形式单元组合式建筑幕墙是一种新型的建筑幕墙形式,它与传统的玻璃幕墙完全不同传统的玻璃幕墙完全不同,即便是在国外,单元组合式的建筑幕墙也仅仅有几年的发展历史幕墙也仅仅有几年的发展历史,单元组合式建筑幕墙的基本构件单元是每个单元板的组件构件单元是每个单元板的组件,然后将基本构件单元接在主体结构上体结构上,最后将这些单元板块全部组合形成最终的单元组合式幕墙结构体系合式幕墙结构体系;基本构件的板块的尺寸主要是根据建筑主体的特征来确定的主体的特征来确定的,一般来说,要比普通的固定式幕墙大很多多;除此之外,单元组合式建筑幕墙的构件材料(人造化学板材材、采光玻璃和金属板石材板等)都是由供应放在工程厂加工预置的预置的,施工单位只需要在施工现场进行简单的组合和安装。
4.2点支式全玻幕墙
点支式全玻幕墙又叫做点驳接全玻幕墙点支式全玻幕墙又叫做点驳接全玻幕墙,也是一种新型的建筑幕墙的建筑幕墙,其造型等各个方面都与传统的全玻璃幕墙有很大区别大区别。玻璃点驳接件的结构可以根据玻璃结构的不同造型用单片中空钢化中空玻璃点驳接用单片中空钢化中空玻璃点驳接,目前常见的是经过电镀、氟碳喷涂等处理的铸钢件碳喷涂等处理的铸钢件。而且,该幕墙结构具有特点非常鲜明的电视连接结构明的电视连接结构,能够突出现代感和旋律美。现阶段,这种形式的玻璃幕墙已经形成了完善的理论体系形式的玻璃幕墙已经形成了完善的理论体系:首先它是全景式的幕墙实现了内外空间的融合式的幕墙实现了内外空间的融合,给人感觉一种和谐的美感;点驳接支撑整个空间的构成形式形成了一种全新的艺术效果效果。
5结语
我国建筑行业的快速发展,幕墙结构得到了充分的应用,遵循幕墙节能的原则,落实相关的设计。幕墙节能设计中,积极引入节能材料,辅助降低建筑幕墙的能耗,更重要的是规避潜在的资源浪费,强化建筑幕墙的节能控制力度,维护建筑幕墙的性能和节能效果。
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论文作者:赵杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/10
标签:幕墙论文; 建筑论文; 节能论文; 玻璃论文; 太阳光论文; 玻璃幕墙论文; 室内论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;