建筑玻璃幕墙的节能技术应用与分析

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年5月9期   作者:陈辰、黄肇健、粟兴、欧子琦、杨林
[导读] 近年来“节约能源”已成为世界各国的热门话题
        陈辰、黄肇健、粟兴、欧子琦、杨林
        中国建筑第八工程局有限公司南方公司  广东省深圳市518000
        摘要:近年来“节约能源”已成为世界各国的热门话题,尤其是在这个快速城市化和工业化的时期,对能源的需求也在不断增加。而能源资源紧缺,各国必须根据国情,寻找并实施能源回收和高效利用的途径,以确保能源资源的可持续发展。如今,21世纪中国建筑业的发展相对较快,建筑物本身在节约及利用能源方面有着至关重要的作用。众所周知,在中国,除了住宅楼外,普通的大型建筑都装有玻璃幕墙。作为建筑物主体重要组成部分的玻璃幕墙,其节能技术则是我们需要重点研究的一门学科。
        关键词:建筑;玻璃幕墙;节能技术;应用
        引言:现阶段,我国科技不断发展,建筑行业得到可靠的技术支持。对于建筑玻璃幕墙,应用先进的施工工艺,可以有效提高玻璃幕墙的施工质量,也可以发挥其节能效果,特别是应用节能技术,使得玻璃幕墙具有较好的环保节能效果,也使得建筑物整体的节能效果得到了显著改善,为建筑行业的节能发展奠定了良好的基础。玻璃幕墙相对于传统幕墙有很大的优势,不仅具有美观、多功能的特性,而且还可以灵活改变造型,既能有效保护建筑,又能能够对建筑物起到装饰作用,为城市形象建设做出了巨大贡献。
一、玻璃幕墙概述
        幕墙是一种外墙养护工程,既可以保护建筑物,又可以起到装饰作用。墙体结构形成一个连续的墙体,可以有效地连接在一起。建筑玻璃幕墙的使用范围相对较小,始于上世纪初,当时只有建筑的一部分被用作幕墙。1950年代玻璃幕墙发展迅速,相关施工技术得到有效解决,有效扩大了玻璃幕墙的应用范围。1970年代,随着硅酮密封胶的应用,玻璃拼装技术逐渐应用于玻璃幕墙,形成了隐形框架玻璃幕墙。1980年代,随着玻璃制造技术的发展,为玻璃幕墙的发展提供了技术支持,推广了无框玻璃幕墙。在现代社会,除了玻璃幕墙外,还使用不锈钢和大理石来装饰建筑物的幕墙,有效地丰富了建筑物外墙的形象。我国真正的幕墙出现在1985年,代表性的例子是北京的长城饭店,至今已经经历了26年的发展,幕墙技术水平也在不断的发展,已经处于世界领先行列。
二、建筑玻璃幕墙节能技术分析
        (一)双层幕墙技术设计
        双层幕墙技术主要是指双层幕墙结构,其中外层幕墙主要采用点玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙或明框玻璃幕墙。在内部结构中的常见应用是铝合金玻璃幕墙和隐形框架玻璃幕墙,通过二层结构改善空气流通,使热量在通道内有效传递,起到热效应。并且绝缘得到了有效的改善。采用双层玻璃幕墙技术,冬季可关闭玻璃幕墙出风口,使通道与室温相匹配,有效利用太阳能,提高空气蓄热能力。在这种情况下,内层玻璃幕墙的温度会比较高,当温度比较低时,再生空气可以有效地补偿外层玻璃幕墙的热量,起到重要的保温隔热作用。应用这种幕墙技术大大提高了保温效果,幕墙上的出风开关可以控制空气的流动,所以可以有效地散热,所以起到了保温的作用。该技术的应用在降噪、采光、隔音等方面也具有一定的优势,还可以实现太阳能的高效利用。
        (二)新技术设计
        近年来,随着我国科学技术的不断发展,新型玻璃幕墙材料逐渐得到研究,不仅增强了玻璃幕墙的节能效果,也促进了玻璃幕墙行业的发展。新材料应用了光电技术等先进技术,开发出能高效利用外界热能和光能,应用光电技术有效提高资源利用率的光电玻璃幕墙材料。避免资源浪费,节能效果也比较理想。在光电玻璃幕墙的应用中,主要应用是太阳能。通过对太阳能电池包进行加工,可以将太阳能电池包与玻璃幕墙融为一体有效连接,这样玻璃幕墙就可以形成一个整体,减少资源使用,同时也有效地延长了玻璃的使用寿命外墙,而且这种外墙还具有更好的外观,提高了建筑物外墙的外观和装饰效果。


        (三)自然通风设计
        在玻璃幕墙的实际应用中,自然通风起着重要的作用。通常状况下,各种类型的办公建筑墙壁会选用大规模的玻璃幕墙。但是办公建筑通风成效不良,办公楼存在比较显著的通风不良问题。如果写字楼里人多,通风不好,对员工的身心健康都是不利的。因此,建设者必须在人性化的基础上,根据建筑物的情况,将建筑幕墙规划与自然通风有效结合,提高房屋内的通风水平。另外,由于玻璃幕墙对农舍的温度影响很大,所以在规划过程中要综合考虑各方面因素,科学设计外窗数量及密封性能。
        (四)玻璃幕墙遮阳设计
        玻璃幕墙有自己的遮阳效果,相关设计人员可以合理使用该功能,在实际实施过程中,由于玻璃表面的镀膜加入了部分遮阳材质元素,从而加强了遮阳效果。当玻璃幕墙的遮光效果加强时,照射到室内的光线减少,室内温度也相应降低,从而达到减少空调使用时间,降低能耗的目的。此外,在建筑物的外墙上增加适当的设施也会减少室内照明。周边遮阳篷设施应根据建筑物的具体情况,如建筑物的高度、朝向和位置,设计者必须考虑的所有因素。
        (五)保温设计
        目前,玻璃幕墙在建筑工程中的应用范围很广,以提高室内采光效率,加大玻璃幕墙绿色节能设计的压力。由于玻璃幕墙本身具有传热性能,保温成为玻璃幕墙环保设计的一大难题。在保温的绿色设计中,玻璃幕墙注重传热系数的影响,致力于提高玻璃幕墙的保温性能,实现绿色节能设计。例如:建设工程采用Low-E中空玻璃,内部充氩气,这种中空玻璃的节能设计具有保温隔热的优点。中空玻璃具有阻隔对流和热传导的能力Ar=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。
三、新型玻璃幕墙的建筑节能应用分析
        (一)智能绿色技术应用
        建筑玻璃幕墙绿色节能设计智能化技术具有实用优势。智能技术在玻璃幕墙上的应用,可以提升玻璃幕墙的动态性能,可以根据外部环境的变化自主调节玻璃幕墙的性能,从而降低和提高玻璃幕墙内部室内环境的能耗。例如,透气玻璃幕墙系统属于智能玻璃幕墙范畴,应用于建筑工程时,可实现70%的建筑节能,将建筑室内环境调节至最佳状态,它可以用作透气玻璃幕墙系统。采用计算机控制,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。智能化技术已成为建筑玻璃外墙绿色节能设计的发展趋势,智能玻璃外墙具有较高的绿色节能效益,是玻璃外墙绿色节能施工建设的重点工程。
        (二)光电技术
        将光电技术应用于建筑玻璃幕墙,既可以发挥玻璃幕墙的功能,又可以提供电能的应用,构建高光电效应的光电幕墙。光电幕墙在建设工程中可以产生足够的电能,利用太阳光作为电能来源,可以实现资源的可再生利用。光伏玻璃幕墙是建筑行业降低能耗、改善现有建筑项目供电方式的新技术的典型代表。在我国的大型公建工程中,我们更加注重光电技术的应用,投资玻璃幕墙的应用,以达到绿色节能设计的优势。光电玻璃幕墙在节能方面具有积极的特点,可以突破传统资源的限制,支持系统发电,通过光电玻璃幕墙,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,节能优势凸显光伏玻璃幕墙的绿色节能特性。
结束语:建筑行业在我国能源消耗总量中占比较大,引入玻璃幕墙的主要目的是节能降耗。玻璃幕墙的节能设计符合我国建筑行业的发展要求,实现了玻璃幕墙的高效施工。玻璃外墙施工项目的寿命,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:
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