建筑玻璃幕墙的绿色节能设计

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者:陈爱民
[导读] 玻璃幕墙是建筑幕墙技术中的典型代表
         摘要:玻璃幕墙是建筑幕墙技术中的典型代表,在现代建筑中较为普遍,由于其性能较高,具有许多优点,因此在建筑工程中具有较大的应用比重。为提高玻璃幕墙的使用效率,建筑玻璃幕墙必须采用绿色节能设计,以保证玻璃幕墙的实用价值为前提,促进玻璃幕墙的高水平发展,实现绿色节能设计应用,从而体现其使用效益。因此,本文针对建筑玻璃幕墙的应用,提出了绿色节能设计的实践思路。
         关键词:建筑业;玻璃幕墙;绿色节能设计
         前言
         建设项目是一个非常庞大的施工过程,如果在施工过程中没有很好的方案,将会造成资源的严重浪费。为了减少浪费,提高效益,建筑工人首先要减少建筑材料中不必要的浪费,采用新能源替代高能耗材料。目前玻璃幕墙还有一个严重的问题就是能耗高,一旦投入使用后就会出现能耗高的问题,所以需要进行绿色节能设计,选择能耗低、造价合理的材料来使用,还需要在施工前制定最合理的施工方案。玻璃钢节能幕墙设计既要注重单个方面,又要从整体入手,最终提高整体设计方案的合理性。
         1玻璃幕墙的绿色节能设计要点
         1.1隔热保温设计
         玻璃幕墙在建筑中的应用,最大的特点是采光面积大,采光能力强。但采光能力较强的室内也会出现夏季室内温度过高,以致室内需要用电进行降温,最终出现电力损耗增大的情况。因此建筑者在建造玻璃幕墙时要考虑到这个问题,在建造时要进行保温隔热设计,防止出现夏季阳光过多而产生的高温,但也要保证冬季室内的热量不会通过玻璃幕墙散发出去,设计要保证冬暖夏凉。
         在进行隔热设计时,设计者必须保证幕墙玻璃的传热系数是合理的,还必须具有合理的反射功能,以减少辐射传热。建设者需要根据因地制宜的原则,根据不同地区太阳直射高度角的不同,选择合适的玻璃材料,建设者不能盲目地只考虑材料的经济消耗,还要考虑使用后玻璃幕墙的能耗,然后在施工前制定最合理的材料使用方案,最终完成玻璃幕墙绿色节能设计。
         1.2幕墙遮阳设计
         为减少建筑玻璃幕墙的能耗,对于很多阳光强烈的地方都需要选择一定的遮阳设计,这样才能有效地避免直射阳光导致的室温过高的问题。目前幕墙玻璃设计中需要遮阳方式主要有以下几种,首先最常用的遮阳方式是选用遮阳效果较好的玻璃材料,其中高性能遮阳材料和彩釉玻璃结构材料可以降低玻璃幕墙的系数,起到节能的作用。其次,在设计过程中要把遮阳板放在哪里,或者是用装饰条、悬挑板和其它条板来遮阳,其最终目的就是减少阳光直射带来的能量损失。再者,如果是前些年做过幕墙设计,没有采用遮阳效果较好的玻璃材料,或者因为不想增加经济压力而选择了普通玻璃后,也可以在后期设置遮阳,特别是对南向建筑来说,更需要有效的遮阳,例如采用遮阳效果较好的窗帘和遮阳玻璃贴片,这样可以降低阳光照射的热量传递。
         1.3自然通风
         也许这是人们在日常生活中经常遇到的问题,在室外还能感受到凉爽的温度,但一旦进入玻璃幕墙内,就会感到异常闷热,甚至在人多的地方都无法呼吸。所以设计者在设计公共建筑的玻璃幕墙时,也要考虑建筑的通风问题,对于高层建筑,原本通风口较少,而人流量较大的地方,也要采用自然通风幕墙。这种玻璃幕墙的设计,不仅能保持新鲜空气的流通,而且能降低能耗。对玻璃幕墙进行设计时,设计者应考虑到每面墙有多少窗户是合理的,窗户的面积多大才能达到最佳的通风效果,这样才能避免因面积太小而影响自然通风的效果,以及由于面积太大而导致室内温度损失。
         在进行自然通风时,玻璃幕墙还需要考虑玻璃之间的间隙,以保证玻璃具有较好的密封性能,由于位置较大,玻璃幕墙只要设计成一整面墙,如果玻璃间隙之间没有很好的间隙,就会出现透风现象,这样在冬天来临时,容易散热,造成能耗增加,不能达到节能的目的,所以在设计时也要考虑细节。


         2玻璃幕墙的绿色节能设计
         2.1双层玻璃幕墙
         如今许多玻璃幕墙技术已经革新,大多采用双层玻璃幕墙,内层主要是明框幕墙或铝合金材料幕墙,外层主要是隐形幕墙,这样的设计主要是从外部看比较美观,而且还能起到节能的作用。双玻璃幕墙在设计时要选择比较合适的材料,这样既能为后期施工打下基础,又能保证通风层宽和风口设计的合理性。第二,在确定了通气层宽度后,还需要对隔音效果进行分析,以保证幕墙达到最理想的效果。
         双层玻璃幕墙设计时,不仅要考虑到玻璃幕墙的材料,还要对其周围的物体进行遮阳分析,如要分析室内其它遮阳板的放置位置,以及室内空气流动的速度,在综合分析所有情况后,才能选择出最适合的玻璃幕墙。主要有箱式玻璃幕墙、走廊式玻璃幕墙和井式箱玻璃幕墙等几种形式。根据区域差异和周边区域,可分析不同幕墙类型。
         2.2节能型幕墙
         如今许多地方做玻璃幕墙建筑时会选择节能型幕墙,这就是绿色节能建筑的理念。节能型幕墙是采用节能玻璃材料,在施工时选用绿色节能玻璃。此外,节能型幕墙还可以根据不同地点配置不同的节能材料,比如,北方玻璃幕墙在选择材料时考虑到了冬夏温度的差异,因此在选择玻璃材料时就会选择中空玻璃幕墙,这样夏季阳光照射不会太大,冬季散热也不会太慢,而且这种材料的玻璃幕墙不会造成污染,因此成为北方节能型幕墙的首选。南部的玻璃幕墙在选材时要考虑到温度差不大,加上南部的温度较高,所以在选材时要选择反射好的玻璃材料。在我国目前进行玻璃幕墙材料选择时,还是选择中空玻璃材料,因为中空玻璃是在中间架空的,而中空玻璃相对于其它玻璃具有更好的密封性,这样可以保证在建筑中更好地遵循节能的原则。
         2.3采用新技术
         (1)光电技术
         建筑玻璃幕墙采用光电技术,即构成光电幕墙,既能发挥玻璃幕墙的作用,又能提供电能,具有很高的光电效应。在建筑工程中,光电幕墙能产生足够的电能,以太阳光为电能源,实现资源的可再生利用。光电子玻璃幕墙是新技术的典型代表,它降低了建筑业的用电量,改善了建筑业传统的供电方式。国内较大的公共建筑工程,比较重视光电技术在玻璃幕墙中的应用,以发挥绿色节能设计的效益。光电子玻璃幕墙具有主动节能的特点,它可以突破传统资源的局限,辅助系统发电,通过光电子玻璃幕墙,主动为建筑运行提供电能,提高建筑运行能耗,体现光电技术的节能优势,并强调光电子玻璃幕墙的绿色节能特性。
         (2)智能技术
         智能技术在建筑玻璃幕墙绿色节能设计中,同样具有实用性优势。智能化技术在玻璃幕墙中的应用,使得玻璃幕墙具有动态性,可以根据外部环境的变化,自行调节其性能,从而减少室内能耗,改善室内环境状况。如呼吸式玻璃幕墙系统,属于智能玻璃幕墙的一种,其应用于建筑工程中,可使建筑节能效果达到70%以上,调节建筑室内环境达到最佳状态,而呼吸式玻璃幕墙系统则是最理想的。可采用计算机控制,对建筑系统的暖通、采暖等模块进行综合控制,从而控制建筑运行消耗。智能化技术已成为建筑玻璃幕墙绿色节能设计的发展趋势,智能玻璃幕墙、绿色节能效益较高,是建筑玻璃幕墙绿色节能的重点工程。
         结语
         目前玻璃幕墙的应用越来越广泛,但在使用过程中也出现了许多设计问题,因此设计者需要对玻璃幕墙进行合理的节能设计,以确保玻璃幕墙真正朝绿色节能方向发展。在发展过程中,需要结合我国国情,不断完善自身优势,对玻璃幕墙进行合理的绿色节能设计,最终保证建筑材料的节约,真正实现节能。
         参考文献
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         [2]徐新全.建筑玻璃幕墙节能设计分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(16):102-103.
         [3]黄国辉.浅析建筑设计中建筑节能措施分析[J].中华民居(下旬刊),2013,23(11):86-88.
         [4]刘晶晶,林波荣,秦佑国.双层玻璃幕墙节能辅助设计方法探讨[J].华中建筑,2016,05(7):31-33.
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