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玻璃幕墻在建筑幕墻節能與環保設計中的應用
發布時間:2020-09-16

        摘    要: 在現代經濟建設快速發展的帶動下,我國建筑行業也正處于蓬勃發展階段,但與發達國家相比,建筑耗能居高不下,這一問題逐漸得到了廣泛關注,現階段建筑節能減排任務非常艱巨。因此,必須提高社會整體對建筑、門窗、幕墻節能的深刻認知,大力貫徹國家提倡的節約能源、保護環境的政策,在建筑玻璃幕墻設計過程中,從業人員需根據實際情況選擇節能環保材料,秉承綠色節能理念,科學處理玻璃幕墻與建筑整體結構間的關系,才能達到不斷降低能耗的根本目標。基于此,本文根據節能玻璃幕墻的設計原則,全面分析了解決建筑幕墻節能環保問題的幾個注意方面,并提出了幾點設計建議。

  關鍵詞: 建筑裝飾; 玻璃幕墻; 節能; 環保; 設計;

  0 、引言

  目前,為了深入貫徹國家倡導的節能減排政策和綠色環保理念,玻璃幕墻在建筑應用中逐漸得到了廣泛推崇,其輕巧、靈動、活潑以及市場的外觀,在越來越多的建筑領域應用中獲得不斷好評。在建筑中使用玻璃幕墻,不僅豐富了傳統建筑原本沉悶、凝重的外立面格調,其良好的透光性也能給室內營造出更明亮的光線,從而克服傳統墻體厚重隔光的缺點。與此同時,也正是由于玻璃幕墻能讓室內外環境發生能量交換,才會導致節能效果較差,而隨著玻璃幕墻應用范圍的逐漸擴大,針對建筑裝飾玻璃幕墻節能環保設計的探究十分迫切。

  1 、節能玻璃幕墻的設計原則

  在建筑裝飾中選用玻璃幕墻,能夠為建筑外觀增添輕盈亮麗、簡潔明快之感,讓室內光線更明朗,但在玻璃幕墻的使用過程中仍然存在很多問題,包括耗能高、光污染、安全隱患等方面。將玻璃幕墻應用于建筑裝飾中,會大量消耗能源,所產生的光反射會誘發交通事故,室內辦公人員也會受到白光污染,感到精神壓抑、心情煩躁,而且玻璃幕墻如果年久失修,極易引發安全問題。因此,必須要對節能玻璃幕墻的設計進行重新定位,設計原則應包括科學性、適用性、經濟性,在設計時要全面權衡各項因素,最大限度發揮其功能特性,處理好建筑低能耗與高舒適度的關系,達到節能與經濟的高度統一,還要注意在幕墻熱工設計時,必須要先對其復雜的傳熱過程及方式進行研究。

  2 、解決建筑幕墻節能與環保問題的幾個方面

  2.1、 設計與選材

  為了有效解決幕墻節能與環保問題,首先要重視設計與選材這一環節,必須要充分考慮玻璃幕墻工程的實際保溫、隔熱及密封功能,選擇強度和剛度合格的材料,采用價格稍貴但綜合性能強的熱反射LOW-E玻璃、中空玻璃等,還應給現有幕墻玻璃貼膜,以達到更好的節能降耗效果。
 

玻璃幕墻在建筑幕墻節能與環保設計中的應用
 

  2.2 、構造方面

  為了達到更好的隔熱節能效果,采用百葉、格柵、遮陽板等設施能夠有效減少陽光直射,避免室內溫度過高。一方面,使用通風式幕墻可以加快空氣流通與循環,減小內層幕墻與外層幕墻的溫差,從而達到節約能耗的目的。另一方面,使用智能幕墻能夠有效調節室內空氣、溫度和光線,而使用光電幕墻可以將太陽能轉化為電能,這兩種方式都能降低建筑能耗。

  2.3 、國家的引導和監督

  通過國家的引導和監督,讓建筑行業都能貫徹執行建筑節能設計標準,落實基本技術要求,只有保證建筑節能工作的良好發展,才能有效控制能源消費增長,讓建筑能耗增長幅度在可控范圍內。由此可見,要想真正解決建筑幕墻節能與環保問題,不僅要重視設計、選材和構造方面,更需要有國家的堅定引導和有效監督。

  3、 玻璃幕墻的節能與環保措施

  3.1 、單層玻璃幕墻

  單層玻璃幕墻的節能技術,主要包括以下三方面:首先,通過減少玻璃幕墻的使用面積,能夠避免夏季室內溫度過熱,從而降低空調能耗,冬季時也可以減少熱交換量,有效降低因玻璃保溫性能差所造成的熱損失,但在實際應用過程中為了追求建筑立面效果,減少幕墻使用面積并不是首選;二,玻璃幕墻建筑方位的節能設計,建筑朝向應全面考慮日照、采光、通風、遮陽等方面,盡量坐北朝南,如果因城市布局規劃等原因不能選擇最佳朝向,則可以通過對建筑布局的調整來選擇相對合理的方位;三,選擇合適的玻璃幕墻材料,盡量選擇能讓短波可見光透射,而讓長波輻射熱反射出去的材料,這樣不僅不會影響采光效率,也能減少空調負荷。

  3.2 、雙層玻璃幕墻

  雙層玻璃幕墻具有較高的節能效應,又稱可呼吸式幕墻、通風幕墻、熱通道式玻璃幕墻,通過控制緩沖層達到保溫隔熱目的,分為封閉式內循環體系和敞開式外循環體系兩種。對于雙層玻璃目前而言,外層玻璃主要采用單層玻璃以及非熱阻型型材,而內層玻璃主要采用中空玻璃或斷熱型型材,使得太陽光和能量能夠更容易穿透外層玻璃幕墻,比單層玻璃幕墻具有更明顯的節約能源優勢。

  3.3、 綠色節能玻璃幕墻

  綠色節能玻璃幕墻的設計,主要包括太陽光變向照明技術和光電幕墻。太陽光變向照明技術能夠讓進入到室內的光線更柔和、更均勻,避免強烈陽光在電腦或顯示屏上造成眩光,使得日光在室內分布更廣泛,從而有效減少照明費用。而光電幕墻則是一種新型建筑幕墻,具有發電、隔音、安全、裝飾等多種功能,利用太陽能發電技術將太陽光轉化為可利用電能。

  3.4、 玻璃幕墻的節能設計

  對于玻璃幕墻的節能設計,首先要選擇新型節能玻璃材料,包括熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃、薄膜型熱反射材料貼膜玻璃以及中空玻璃。其中,熱反射鍍膜玻璃,其最大特點為利用鍍膜能夠透過可見光,將遠紅外光反射到室外,最大限度減少太陽熱作用;低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃,又稱保溫鍍膜玻璃,其特性是可見光高通透,對遠紅外輻射有較高的反射率,透明性較好,主要用于美術館及科學實驗樓等;薄膜型熱反射材料貼膜玻璃,屬于一種新型功能復合材料,具有高反射率、高透射率以及選擇性透光的特性;中空玻璃,是通過在兩層平板玻璃間使用間隔框架隔開,讓周邊處于密封狀態,繼而充入干燥空氣并填入適當干燥劑,從而達到較高的節能效果。

  3.5 、玻璃幕墻的遮陽設計

  玻璃幕墻的遮陽設計應注意以下幾點:遮陽板面的組合與構造,必須要滿足遮擋直射陽光需求的前提下,其安裝位置要注意離開玻璃墻面適當距

  離,材料與顏色的選擇也要以輕質為宜,選用堅固耐久的材料。因此,在玻璃幕墻的遮陽設計過程中,必須要根據實際情況選用適宜的遮陽材料,其顏色也對隔熱效果起到重要影響,朝向陽光的遮陽簾面應選擇發亮的淺色,背陽光的遮陽簾面應選擇無光澤顏色。

  3.6、 密封材料的合理運用

  在建筑玻璃幕墻設計過程中應確保其氣密性應與設計等級相符,那么該如何保證玻璃幕墻的氣密性呢?密封條材料的選用就顯得極為重要。由于在市場上密封條的樣式、品類及規格眾多,所以在采買的選用時應精心選購。首選應對密封條的材質進行精心的選擇,應盡量選擇彈性大、抗老化性能強、硬度居中的產品;其次,在規格尺寸上要選用與實際工程設計規格相匹配的,以免出現安裝后縫隙太大或太小等問題;對于那些規模較大的工程就可和生產廠家共同針對設計需求展開針對性的設計。密封條在安裝過程中應保證鑲嵌牢固、定位精準、接縫密實,密封條與幕墻及型材相接處,要拼接膠條自身的彈性來密封。并且,將密封條和玻璃接觸的一端設置為波浪形能夠有效地抵擋空氣的侵入。另外,在墻和層間保溫隔熱材料的選用上,應選用具有保溫隔熱的材料來填充幕墻和建筑外墻之間的縫隙,一次保證建筑具有良好的控溫性能。在材料的選擇上主要有玻璃棉、巖棉以及礦棉等作為幕墻與層間的保溫隔熱材料,這些材料自身擁有較好的隔熱性及較低的導熱系數。

  4 、結束語

  綜上所述,基于當代科學技術不斷升級的態勢下,可選的幕墻節能材料種類更豐富。在建筑玻璃幕墻的節能環保設計過程中,從業人員應根據實際情況進行科學合理的規劃設計,充分結合建筑工程的特點,抓住設計要點,采取合理的結構形式,對傳統設計方式適當更新與升級,發揮新型技術優勢,才能實現資源利用效率的大幅度提升。由此可見,針對建筑幕墻節能與環保設計中存在的具體問題,必須要得到高度重視和及時解決,再通過合理設計與分析,選擇合適的玻璃幕墻材料,針對建筑構造的具體需求,才能真正實現降低建筑能耗,達到節能減排標準。

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