节能型建筑幕墙设计及其未来发展趋势的研究论文_李光明

节能型建筑幕墙设计及其未来发展趋势的研究论文_李光明

李光明

北京江河幕墙系统工程有限公司 北京 101399

摘要:本篇文章首先对建筑节能的基本含义进行概述,从对隔热幕墙的节点设计、玻璃幕墙的气密性设计、智能遮阳技术应用设计、双层幕墙的应用设计四个方面,对节能型建筑幕墙设计要点进行解析,并以此为依据,来对节能型建筑幕墙未来的发展趋势进行探究。

关键词:节能型;建筑幕墙;设计;发展趋势

在当前社会经济不断提升、人们生活品质逐步提高的背景下,人们的环保节能意识也在不断得到提升。因为随着石油、煤炭等不可再生能源数量的大幅度减少,我国开始给予生物能源应用高度注重,在我国能源不断紧缺的环境下,怎样提高能源应用效率,减少不可再生能源应用,是当前有关部门首要处理的问题。从建筑领域来看,由于我国建筑设计中的节能标准相对较少,建筑企业在总能耗中所占的比例相对较高。随着我国建筑业的全面发展,能源消耗也呈上升趋势。因此,加强能源消耗处理力度是非常必要的。接下来,本文将进一步阐述和分析节能建筑幕墙设计及其未来的发展趋势。

1建筑节能的基本概述

所谓建筑节能,主要是指在相同的要求和目的下,对建筑的合理设计和施工过程进行有效控制,对材料的生产和应用进行优化和创新,从而尽可能降低能耗。从西方国家建设领域来说,最初应用建设节能的目的在于减少能源扩散,当前却是提升建筑能源应用效率。而提升建筑能源应用效率主要指,在确保建筑整体安全性和舒适性的情况下,科学应用现有资源,不可随意进行能源消耗和浪费,提升能源应用效率。具体来说,在开展建筑准备以及设计工作时,其中涉及了施工环节,需要秉持节能的标准,尽可能根据国家节能标准和要求来开展设计和施工工作[1]。在设计和施工阶段,应科学规划材料在施工过程中的应用,尽量使用节能材料,有效提高系统的保温和制冷效率。此外,还要加大建筑节能系统管理力度,把部分可再生能源运用其中,在确保室内环境质量的情况下,尽可能的降低能源的消耗,以此达到节能的目的。

2节能型建筑幕墙设计要点

(一)对隔热幕墙的节点设计

隔热玻璃幕墙的应用,一般通过龙骨和面板两个方面进行设计。龙骨一般采用隔热断桥铝型材,尼龙66等材质的隔热条将型材分割为两部分,有效的利用了隔热条低热工性能的优点,将热传导在龙骨上传导路径进行隔断,面板一般采用节能玻璃,节能玻璃类型主要有LOW-E膜玻璃、中空玻璃(中空层充入惰性气体也能有效较低热工性能)、镀膜玻璃、热反射玻璃等。为满足不同地区、不同要求、不同类型建筑的业主需求,可以在不增加型材用量的情况下,替换不同尺寸的隔热条、胶条,适应不同厚度的中空玻璃,以期达到不同热工性能的设计要求。隔热幕墙自身含有一定的节能性,能够让能源应用得到科学把控,同时具备较强的隔热功能,能够让能源得到长时间的保留,给建筑节能提供更好的能源保障。

(二)玻璃幕墙的气密性设计

除玻璃幕墙材料的节能特性外,构件之间的密封性能也决定了幕墙的整体节能效果。因此,幕墙气密性设计也是幕墙设计的关键所在。在设计中要特别注重密封材料的选取、材料之间的配合以及施工过程中的易操作性。幕墙常用的密封材料有硅酮密封胶、三元乙丙橡胶条、硅橡胶条、PTV胶条等。硅酮密封胶具有耐污染、耐老化、耐水等特点,在幕墙密封中得到了广泛的应用。密封条的广泛应用也使得幕墙各部件之间的配合更紧密。但在设计过程中,需特别注意密封胶与相接触构件之间的相容性问题,在工程实践中,很多气密性、水密性无法保证,究其原因很大程度上与密封胶与其他材料之间的相容性有关。例如,硅酮耐候密封胶与EPDM胶条的相容性一般较差,使用前需要做好相容性试验,建议采用硅橡胶胶条代替EPDM胶条。另外,在施工过程中,要特别注意工序控制,保证密封胶连续、饱满,还要特别注意密封胶的施工环境,以及泡沫棒的正确使用等,直接关系到密封胶的密封性能和外观质量。

(三)智能遮阳技术的应用设计

在建筑幕墙设计中,节能百叶窗技术被广泛应用,有效地解决了通风、遮阳、防雨、防沙等问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尽管在建筑幕墙上安装百叶会在一定程度上影响建筑整体立面效果,但其能有效的调节太阳光的照射,改善室内因“温室效应”增加的能源消耗。目前市场上已出现很多智能百叶产品,其广泛应用已深入到普通百姓的家中,如:中空玻璃内镶嵌微型百叶片,可手动、自动控制百叶的开合关闭、以及百叶片的整体升降;该智能遮阳系统可以根据气象数据的收集和日照时长的数据分析计算出太阳在不同情境下的仰角和方位角,然后通过智能控制器控制百叶窗在不同方位的转角。多方位阳光感应器能感知晴天还是阴天。阴天,百叶水平打开;晴天,则开启阳光自动跟踪模式,根据周边建筑的情况、大楼自身形体等参数建立遮挡模型,计算参考控制点的阴影变化规律,在电机控制器里存储,并根据结果自动运行。

(四)双层幕墙应用设计

双层幕墙又称环保节能呼吸幕墙。这种幕墙能提供良好的自然通风,获得大量的自然光,既能节约能源,又能为室内提供舒适的环境,是新一代的幕墙系统。此幕墙系统又根据空气流动方式可分为敞开式外循环呼吸幕墙、封闭式内循环呼吸幕墙。敞开式外循环呼吸幕墙节能结构设计:外层采用夹胶玻璃,内侧采用中空钢化玻璃以及隔热型铝型材,封闭式内循环呼吸幕墙节能结构设计:外层采用中空钢化玻璃以及隔热型铝型材,内层则采用单层钢化玻璃;外循环幕墙和内循环幕墙的遮阳系统均可采用自动或手动控制的遮阳装置,并可随阳光照射角度随意调节角度;外循环系统应充分考虑防尘和清洗设计,进、出风口可设计成电动或手动控制百叶装置,并在通风装置表面涂“纳米”涂料,以防积尘。进、出风口的滤网应通过计算选用不同目数的过滤网,用以解决因楼层高度的变化而产生不同的“烟囱效应”。

3节能型建筑幕墙未来的发展趋

(一)单元组合式建筑幕墙的发展

单元组合式建筑幕墙,是由各种墙面板与支承框架在工厂制作完整的幕墙结构基本单元,可直接安装在主体结构上。与框架幕墙相比,此类幕墙具有以下优点:(1)单元板在工厂组装,可有效解决施工现场场地狭小、空间不足的问题;(2)单元板在工厂组装,更有利于保证零部件的加工装配质量。同时,避免了高空作业中的一系列施工问题,也有利于质量控制和检验。(3)由于单元幕墙大部分构件均在工厂组装,可有效缩短工期,大大减轻施工现场工作量。也可在主体结构未完成前投入生产,并可随主体结构的进展自下而上安装。(4)单元体板块之间设计可采用干密封,即单元体挂接完成省去了打胶工作,大大减少了措施费用的使用。未来装配式建筑将成为主流,单元组合式幕墙也是装配式建筑的一种重要形式,将有效解决工期紧、施工现场恶劣环境、施工场地小等一系列问题。

(二)智能型幕墙的发展

在当前科学技术全面发展背景下,智能型幕墙也逐渐形成,其作为在智能技术背景下,实现幕墙形式的延伸和扩充,把各种类型的幕墙技术朝着智能化的趋势发展,进而产生了光电幕墙、生态幕墙(双呼吸式幕墙)、智能遮阳系统等。智能型幕墙是一种动态的幕墙形式,可根据昼夜变化、四季变迁、天气阴晴等气候环境的变化,自动调节幕墙的遮阳、通风、保温设备系统,是热通道幕墙系统、通风系统、环境监测系统以及自动控制系统的集合体。热通道幕墙为双层结构幕墙。双层幕墙与中空玻璃相同。由于空气层的存在,可以有效降低幕墙的导热系数,从而在一定程度上降低能耗。同时,热通道幕墙有效利用了太阳能产生的两种热通道效应。夏天,通道内的热风被“烟囱效应”打开,通道内的热风上升到室外。冬季,利用“温室效应”加热通道内的空气,关闭通道口,可有效达到室内节能效果。随着互联网技术的不断更新、人工智能技术的不断进步,智能型幕墙也会顺应时代的潮流不断的完善和更新进步。

结束语

总的来说,能源在一国业务发展中发挥着重要作用。只有全面解决能源问题,才能实现国家的健康发展。在进行能源问题处理的过程中,不但要全面引发大量新型能源,将不可再生能源进行取代,同时还要减少能源应用,提升能源应用效率,将节能型建筑幕墙运用其中,以此促进我国能源应用量的减少,缓解我国当前面临的能源危机压力,促进建筑事业的健康发展。

参考文献:

[1]张娟.节能型建筑幕墙门窗的节能设计与措施[J]门窗

[2]张家曌.节能型建筑幕墙设计及其未来发展趋势的研究[J]居业

论文作者:李光明

论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期

论文发表时间:2018/9/19

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