建筑玻璃幕墙的绿色节能设计分析论文_陈琛

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计分析论文_陈琛

浙江大学城乡规划设计研究院有限公司 杭州 310023

摘要:玻璃幕墙在建筑工程中的应用较为广泛,改善了建筑幕墙的施工方式,建筑行业在幕墙建设中提出绿色节能的设计理念,提倡玻璃幕墙的绿色化、节能化发展,满足建筑工程的基本需求。建筑 行业非常重视玻璃幕墙的绿色节能设计,所以,本文针对建筑玻璃幕墙的应用,提出绿色节能设计的实践思想。

关键词:建筑;玻璃幕墙;绿色;节能

玻璃幕墙是建筑幕墙技术中的典型代表,在现代建筑中比较常见,由于玻璃幕墙的性能高、优势多,所以其在建筑工程中占有很大的应用比重。为了提高玻璃幕墙的应用效率,建筑玻璃幕墙中必须采用绿色节能设计,促进玻璃幕墙的高水平发展,在保障玻璃幕墙实践价值的基础上,实现绿色节能的设计应用,体现玻璃幕墙的使用效益。

一、建筑玻璃幕墙的绿色节能设计

绿色节能设计是建筑玻璃幕墙的一大特性,实现了玻璃幕墙的绿色节能发展,体现了玻璃幕墙在建筑工程中的绿色应用。分析建筑玻璃幕墙中的绿色节能设计,如下:

1.保温隔热设计

目前,建筑工程中大面积使用玻璃幕墙,用于提高室内的采光效率,增加了玻璃幕墙绿色节能设计的压力[1]。因为玻璃幕墙本身具有传热的性能,所以保温隔热成为玻璃幕墙绿色设计的一大难题。玻璃幕墙在保温隔热的绿色设计中,重点考虑传热系数的影响,致力于提高玻璃幕墙保温隔热的性能,实现绿色节能设计。例如:建筑工程中使用Low-E中空玻璃,内部充入的为Ar,此项中空玻璃节能设计中,具备保温隔热优势,中空玻璃的单片玻璃材料,具备阻断对流导热的能力,中间Ar的导热系数=0.01684W/(m2?K),促使中空玻璃能够隔热室内外的热传导,Low-E中空玻璃对绿色节能设计的要求比较高,外表面电镀低辐射膜,有效控制了玻璃幕墙的辐射传热。

2.调节太阳辐射

太阳辐射对玻璃幕墙的影响比较大,普通玻璃幕墙对太阳辐射的控制能力低,太阳能进入到室内环境中,增加了内部空调的能耗,还能引起光污染,玻璃幕墙缺乏绿色节能的作用。普通玻璃幕墙的太阳辐射率=0.84,经过绿色节能设计的玻璃幕墙,太阳辐射率可以降低10%-18%,约为0.08-0.15。同样以Low-E中空玻璃为例,分析其在太阳辐射方面的调节作用,Low-E中空玻璃可以保持高透光性的优势,在此基础上调节太阳辐射的低透过性,促使Low-E中空玻璃具备调节太阳辐射的能力,有效控制太阳辐射引起的光污染,强化玻璃幕墙绿色环保的特性。

3、外遮阳设计

外遮阳设计,是建筑玻璃幕墙中新兴的一类绿色节能设计方法。玻璃幕墙的外遮阳设计,在建筑工程中能够处理多种太阳光污染的情况,如:短波辐射、慢辐射等,保护建筑室内的环境[2]。外遮阳设计具有屏蔽的功能,有助于降低建筑的能耗,强调绿色节能设计的重要性。例如:玻璃幕墙的外遮阳设计,能够调节室内的舒适度,夏季环境中,外遮阳设计可以辅助降低室内的温度,预防太阳光直射,间接降低空调运行的消耗,取代一部分传统能源的消耗,表明外遮阳设计在建筑玻璃幕墙中的节能特征,据有关数据统计,玻璃幕墙的节能效益,节约能源占到建筑总消耗的10%-20%。

二、建筑玻璃幕墙绿色节能设计的案例

以某高层建筑为例,分析该建筑中玻璃幕墙的绿色节能设计,体现玻璃幕墙在绿色、节能方面的优势。玻璃幕墙绿色节能设计中,最主要的是解决温室效应、光污染的问题,所以该高层建筑中,重点采用双层玻璃,全面进行绿色节能设计,满足高层建筑的低能耗要求。

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我国双层玻璃的普及率相对较高,该建筑玻璃幕墙中积极尝试了双层玻璃,实践证明具有良好的节能消耗,达到绿色化的幕墙标准。该建筑的双层玻璃幕墙,通风间层宽度必须小于100mm,维护双层玻璃的绿色节能特性。例如:该高层建筑玻璃幕墙中,设计了箱式双层玻璃幕墙,主要应在窗扇和外层幕墙部分,此时通风层设计在内层和外层的中间位置,按照每层楼房内的房间划分,将房间做为箱式双层玻璃幕墙的单元,箱式双层玻璃以建筑轴线为标准,采取水平的分隔方式。该建筑按照箱式双层玻璃幕墙的分布方式,设计遮掩部分,同时规划绿色植物的应用,加强玻璃幕墙的绿色设计[3]。该实践案例表明:玻璃幕墙绿色节能设计中后,双层玻璃之间的空隙部分,空气流通的速度较慢,降低了玻璃幕墙内外传递的速度,成为阻碍内外热传递的主要措施,冬季建筑玻璃幕墙起到保温的作用,夏季玻璃幕墙可以降低室内的温度,在很大程度上降低了建筑运营对传统能源的消耗,该高层建筑工程统计,玻璃幕墙的节能效果非常明显,与同规模普通玻璃建筑相比较,每年能耗降低比例在20%-30%之间,不仅降低了空调运行的负担,也能节约建筑运营的投资成本。

三、建筑玻璃幕墙绿色节能中的新技术

建筑玻璃幕墙中的新技术应用,是绿色节能设计的发展趋势,我国在建筑行业中,积极推进玻璃幕墙绿色节能新技术的发展和应用,提高玻璃幕墙绿色节能的水平,辅助建筑工程降低能源消耗,同时提升建筑环保的能力。近几年,建筑玻璃幕墙朝向信息化的方向发展,深化了绿色节能设计中的信息技术,改善原有玻璃幕墙的节能方式,结合建筑玻璃幕墙绿色节能新技术的发展,分析两项实践性比较强的新技术,如下:

1.光电技术

光电技术在建筑玻璃幕墙中的应用,构成光电幕墙,既可以发挥玻璃幕墙的功能,又可以提供电能应用,具有较高的光电效应。光电幕墙在建筑工程中,可以产生足够的电能,以太阳光为电能来源,实现了资源的可再生利用。光电玻璃幕墙是新技术的典型代表,降低了建筑 行业的电能消耗量,改善了建筑工程传统供电的方式。我国大型的公共建筑工程中,比较注重光电技术的应用,投入到玻璃幕墙的应用中,发挥绿色、节能的设计效益。光电玻璃幕墙在绿色节能方面,具备主动的特性,其可打破传统资源的限制,辅助系统发电,通过光电玻璃幕墙,主动提供建筑运营所需的电能,改善建筑运营中的电能消耗,体现光电技术的节能优势,强调光电玻璃幕墙的绿色和节能性质。

2、智能技术

建筑玻璃幕墙绿色节能设计中的智能技术,同样具有实践性的优势。智能技术在玻璃幕墙中的应用,促使玻璃幕墙具有动态的特性,能够根据外界环境的变化,自主调节玻璃幕墙的性能,进而降低建筑内部的能源消耗,改善建筑室内的环境状态[4]。例如:呼吸式玻璃幕墙系统,属于智能玻璃幕墙的一类,其在建筑工程中的应用,建筑节能效益能够达到70%,调节建筑室内的环境达到最优的状态,而且呼吸式玻璃幕墙系统。可以采取计算机控制,综合控制建筑系统的暖通、供热等模块,由此控制建筑运营中的消耗。智能技术成为建筑玻璃幕墙绿色节能设计中的发展趋势,智能化的玻璃幕墙,绿色节能的效益比较高,属于建筑玻璃幕墙绿色节能建设的重点项目。

结束语

建筑行业在我国能源消耗总量中占有很大的比重,采取玻璃幕墙的主要目的是实现节能降耗。玻璃幕墙的绿色节能设计,符合我国建筑行业的发展要求,而且实现了玻璃幕墙的高效率建设,通过绿色节能设计延长了玻璃幕墙在建筑工程中的使用寿命,一方面降低了玻璃幕墙的能源消耗,另一方面体现玻璃幕墙绿色节能设计的优势。

参考文献

[1]建筑玻璃幕墙绿色设计实践分析[J].门窗,2013,07:427+431.

[2]侯盛楠.浅析我国住宅建筑玻璃幕墙的节能设计[J].河南建材,2010,06:82-83.

[3]王怡匀.建筑玻璃幕墙绿色设计实践分析[J].建筑设计管理,2013,01:54-56+59.

[4]岳长飞.探讨绿色节能技术在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,10:25.

论文作者:陈琛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/15

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