安徽省建设监理有限公司 安徽省合肥市 230000
摘要:随着经济的不断发展,建筑工程施工项目的数量在逐渐的增多,有效的带动了我国经济的进步和城市的发展。但是,随之而来的是严重的能源消耗和环境污染,因此在建筑工程项目建设的同时也要加强对建筑可持续发展的分析与研究,积极应用节能技术,有效的减少建筑对于资源的消耗和环境的污染。建筑幕墙是建筑工程项目施工中的重要组成部分,通过幕墙的节能设计,有效的缓解了环境污染问题,也节约了大量的能源,因此在建筑工程施工中要加强对幕墙设计的重视,采用节能化的设计方案,贯彻落实我国的节能环保政策,有效实现建筑业的可持续发展。
关键词:建筑幕墙;节能;设计要点
1 引言
近年来,建筑领域的热点词汇为 “绿色建筑”、“低碳建筑”、“环保节能”,行业人员积极探索如何降低建筑能源消耗的方法,推动建筑节能环保,进行了系列研发和尝试,获得了不错的成就,推动着建筑朝向绿色环保以及节能等方向发展。现结合建筑门窗幕墙方面的研究和实践,分析节能技术的应用现状。
2 建筑幕墙的必要性
以往的建筑节能是有效的控制建筑物中的能量损失,但是随着科技的不断发展,当前的建筑节能主要是强化建筑物的资源利用,虽然设计理念有很大的不同,但是总体目标却是一致的。在我国目前的建筑工程施工中,应用节能化的施工技术以及利用可再生资源替代不可再生资源实现能源的节约,有效减少建筑中的热量损失、电力资源消耗和水资源浪费。我国是人口大国,人们对建筑的需求非常高,如果能够通过有效的节能技术实现建筑节能,将会为我国节约大量的资源,有效实现我国经济和建筑业的同时进步,为建筑行业创造巨大的发展空间。因此,在建筑工程中应用节能幕墙是有效实现建筑节能的重要方法,合理的分析与应用建筑幕墙节能设计很有必要。
3 建筑幕墙节能设计要点
3.1 节能玻璃
建筑幕墙中需要大面积的换热区域,所以玻璃就成为了幕墙外立面的主要材料,可以在幕墙的设计中加强节能的效果。不同的效果对应着各种性质的玻璃,目前玻璃幕墙常用的节能玻璃主要包括以下类型:①镀膜玻璃:包括低辐射镀膜和热反射涂层。前者可以保证光的透射率,以便吸收大量的红外辐射,并且低辐射涂层的远红外光反射率高达80%。后者的目的则是避免阳光照入室内,其原理为反射玻璃上的阳光;大多数的解决方法是采用金属和非金属,还有的就是直接在表面覆盖一层氧化物薄膜,但这只是在透视效果不明显的情况下较为常见。②吸热玻璃:该类型有两种方法可以有效地吸收太阳辐射,分别是本体着色和表面涂覆。其中,表面涂覆的玻璃通过在其表面上喷涂氧化膜将太阳能转换为热能,消耗的方式为对流、辐射和热传导等3种情况。③中空玻璃:为了使玻璃之间夹杂着惰性气体,中空玻璃一般都是由两片及以上的玻璃构成,并且使用密封胶密封。中空玻璃的节能效果体现在其中的气体不相对流动、玻璃的热导率是空气的27倍。同时,在保温、隔音、保温、防结露方面也具有十分显著的效果。
3.2 生态幕墙
当前我国的建筑不断的向自动化和智能化方向发展,而且生态化建筑也逐渐的被广泛应用,因此生态幕墙也会在建筑领域被广泛应用。生态目前的应用与光电幕墙有着一定的相似性,生态幕墙也是需要由两层玻璃材料组合而成,中间形成空腔,也可以称之为热通道。在生态幕墙的使用过程中,可以根据建筑的需求改变幕墙的颜色,是当前生态建筑的一种,也是有效的实现资源科学利用的重要措施。
当前生态幕墙在我国的生态建筑设计中应用非常广泛,不同的设计方案也需要应用不同的生态幕墙设计,发挥的功能和效果也有一定的区别,因此在具体的建筑设计时需要根据不同的设计方案和设计理念科学的选择生态幕墙,有效的实现生态幕墙与建筑设计的统一,促进我国建筑的生态理念应用与完善。
3.3 光电幕墙
主动节能型幕墙材料选用方面,尽量选用能主动转化太阳能等环境友好型面材,生产时的能源和物质代价低的材料。如光伏幕墙组件和电气的选择需要遵循以下几点:
第一,接线盒需要小型化和多样化,接线盒作为电池与其他设备连接的必要设备,再与幕墙结合时,建筑对它的要求就是隐身,所以接线盒的设计就逐渐小型化,并且隐藏在板块缝隙或外装饰条内侧。第二,电缆短接头小、板块组合需多组化,光伏发电效率的提高即使是0.1个百分点也是科研人员花费大量精力、时间和金钱才能得到,但是线缆传输过程中的损耗却有近1个百分点,所以如何减少线缆及其他设备的损耗是BIPV设计中注意的要点。幕墙上应用一定要考虑室内外的美观,所以线路必须做到室内外均不外露。另外板块通过串并联的结合增加电池板的分组,减少个别板块损坏对整个系统的效率的影响。第三,减少蓄电池的使用:光伏组件本身只有发电作用是不具备储电作用的。并网是组件发的电直接并到国家电网里,不需要储能的,通过防逆流装置可以做到安全无缝使用。离网是单独使用的,在光线不强或是夜晚没有阳光的情况下,还需要电能的话,就要靠蓄电池部分提供电能。白天光伏组件发的电为蓄电池充电,可供夜间使用,这样就要投入较高成本来配置蓄能设备。目前光伏用蓄电池,主流是免维护铅酸蓄电池,优点价格便宜、成本低,维护简便,缺点是容量较低,寿命短。
4 近年来完成的绿色幕墙设计案例
杭州市光伏行业龙头企业——正泰新能源开发有限公司的太阳能光伏幕墙。而早在2010年,正泰新能源C厂房就已经有了一座装机容量为510kW的光伏幕墙,在当时成为国内建成最早最大的光伏幕墙项目。新光伏幕墙位于正泰D厂房,是正泰新能源为响应杭州市推行节能建筑举措而建成的又一大型幕墙项目。该项目装机容量为606kW,利用外部8000平方米立面空间,一排排整齐地铺设了5270块高效薄膜电池组件。大楼外墙看似与普通玻璃无异,却在向公司厂房输送着源源不断的清洁能源。
浙江中南建设集团有限公司总部大楼:该大楼总部建筑面积20000余平方米,共计26层,高度98米,于2008年建成投入使用。该建筑幕墙由浙江中南建设集团有限公司幕墙设计研究院设计完成。该建筑的南立面采用双层呼吸式玻璃幕墙,即内外层玻璃之间有300MM的空气夹层,该空气夹层通过格栅孔实现分别同室内和外部空气和能量交换功能。该幕墙在投稿使用期间获得了良好的建筑使用和经济效益。在不使用空调的条件下,夏季可使室内环境较同等条件下的单层普通中空玻璃幕墙温度低平均3度,冬季则比相同条件下普通单层幕墙室内气温高5度。
5 结束语
总而言之,建筑幕墙设计在当前的建筑工程中发挥着非常重要的作用,由于以往的传统工程施工中设计人员对建筑幕墙的设计理念和应用方法掌握并不充足,导致了幕墙的应用范围不够广。但是,随着建筑业的不断完善,建筑材料的广泛应用,让越来越多的幕墙材料被应用到建筑工程中,有效的实现了建筑施工的节能效果。
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