李志勇 崔嬌
【摘 要】建筑幕墻門窗在對建筑物起到相應(yīng)的裝飾作用的同時,也會起到相應(yīng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效果。而建筑幕墻門窗的經(jīng)濟(jì)節(jié)能效果離不開相應(yīng)的建筑幕墻和建筑門窗的節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和節(jié)能材料的運用。因此為了達(dá)到建筑幕墻節(jié)能效果,加強對對材料、節(jié)能技術(shù)的分析師非常有必要的,對此本文分析了建筑幕墻的節(jié)能性的相關(guān)方面。
【關(guān)鍵詞】建筑幕墻;節(jié)能性;經(jīng)濟(jì)
1、節(jié)能型建筑幕墻概述
1.1、節(jié)能型建筑幕墻特點
建筑幕墻一般由面材與支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成,主體結(jié)構(gòu)具有一定的抗載荷能力與位移能力因此其首要特點就是建筑幕墻是一個完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)其次是建筑幕墻在受到風(fēng)壓等外部載荷沖擊時自身結(jié)構(gòu)能夠承受較大的變形或者在設(shè)計范圍內(nèi)進(jìn)行一定的位移再次,建筑幕墻結(jié)構(gòu)是單獨的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不具有承擔(dān)建筑主體結(jié)構(gòu)載荷的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
節(jié)能型建筑幕墻除了具有一般的幕墻特點之外還具有采光性能好能夠最大采集自然光的特點例如,先進(jìn)門窗系統(tǒng)的使用能夠防止烈熱天氣下建筑內(nèi)部溫室效應(yīng)的發(fā)生。此外還具有通風(fēng)能力強、幕墻密閉性好等特點。
1.2、節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計意義
雖然國家早就頒布了《節(jié)約能源法》擔(dān)到目前為止,國內(nèi)建筑能耗仍占了社會總能耗的四分之一隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,以及國家對環(huán)境保護(hù)的重視節(jié)能型建筑成為未來發(fā)展的必要趨勢幕墻作為現(xiàn)代建筑必不可少的一部分,節(jié)能性必將是未來發(fā)展的主旋律。以現(xiàn)代幕墻中使用最多的玻璃幕墻為例破璃幕墻板不僅外觀簡潔通透,而且能夠有效減少鋼筋混凝土、高耗能建材的使用膽其在保溫隔熱性等幕墻特性方面相較傳統(tǒng)幕墻較差,玻璃幕墻能耗占整個建筑能耗的百分之四十,若對其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計將極大的降低建筑能耗,因此發(fā)展節(jié)能性建筑幕墻有其重要的意義。
2、綠色環(huán)保節(jié)能幕墻的動態(tài)節(jié)能技術(shù)
2.1、采光面積的設(shè)計
對于幕墻的保溫而言,受到采光部位的影響,不能很好進(jìn)行附加保溫的措施,這就需要通過采光面積的增加而實現(xiàn)保溫,必然會造成能耗的增加。因此,處理好采光和保溫的矛盾,首先要對各種因素的優(yōu)劣進(jìn)行客觀的評價,在保證最低墻比要求的前提下,從陽光入射角度度采光部位與幕墻高度位置的要求這兩個方面入手,綜合考慮,實現(xiàn)設(shè)計最優(yōu)。
2.2、遮陽系統(tǒng)的選擇
當(dāng)前,建筑遮陽的應(yīng)用較為普遍,例如遮陽系統(tǒng),不但能夠便于自然光的采集,更能夠充分發(fā)揮遮陽系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用,控制光線,調(diào)節(jié)入射量,盡量使自然光的傳播范圍更遠(yuǎn),得到最好的采用效果。
2.3、玻璃材料的選擇
為了防止幕墻出現(xiàn)熱冷橋的情況,玻璃材料的選擇至關(guān)重要,要使用導(dǎo)熱系數(shù)低的材料或者是能夠斷熱的玻璃材質(zhì)。在幕墻玻璃的挑選的時候,盡可能降低玻璃的熱傳遞。通常會使用中空玻璃、吸熱玻璃以及反射玻璃。
2.4、構(gòu)造作法的選擇
保持建筑的保溫效果,除上述說的采光知網(wǎng),還可以在玻璃幕墻的后面加設(shè)一層保溫的隔熱材料,避免室內(nèi)空氣泄漏,防止能耗的過度浪費。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析得出,30%-50%的熱損都是因空氣泄漏所造成。因此,要控制熱量損失做好幕墻的氣密性也是非常關(guān)鍵的。要防止幕墻中間空隙的出現(xiàn),可以使用密封條加強氣密性,防止空氣的泄漏。
3、建筑幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計
結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建筑幕墻節(jié)能性能的優(yōu)劣有著至關(guān)重要的影響。建筑物熱量的消耗主要有如下兩種:一通過建筑幕墻結(jié)構(gòu)傳熱造成室內(nèi)能量損失;二是由于空氣滲透產(chǎn)生能損失,箱墻結(jié)構(gòu)設(shè)計主要從合理的設(shè)計遮陽系統(tǒng)提商苒墻系統(tǒng)的氣密性能以及保溫隔熱薄弱環(huán)節(jié)的處理等三個方面入手。
3.1、重視對室外遮陽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
遮陽具有防止太陽輻射、避免產(chǎn)生眩光、改善室內(nèi)環(huán)境及述筑外觀上光影美學(xué)效果之功能,同時也對室內(nèi)的采光、通風(fēng)帶來不同程度的影響。就遮陽系統(tǒng)本身而言可分為“活動式遮陽”和“固定式遮陽”兩種:根據(jù)地區(qū)的氣候特點和房間的使用要求,可以把遮陽作為永久性的或臨時性的結(jié)構(gòu)。永久性的遮陽結(jié)構(gòu)就是在玻璃幕墻內(nèi)外設(shè)置各種形式的遮陽板和遮陽簾,在永久性的遮陽系統(tǒng)中智能遮陽系統(tǒng)節(jié)能效果最為突出,這種智能遮陽系統(tǒng)可根據(jù)一年中季節(jié)的變換、一天中時間變化和天空的陰晴情況任意調(diào)節(jié)遮陽板的角度。這種遮陽設(shè)施的靈活性大使用合理因此近年來在國外的建筑中應(yīng)用較廣。
3.2、加強對建筑幕墻氣密性能設(shè)計
建筑幕墻的氣密性能是指在風(fēng)壓作用下,其開啟部分為關(guān)閉狀況時,阻止空氣透過幕墻的性能。由于建筑幕墻框架之間結(jié)構(gòu)縫隙的存在,氣流通過建筑幕墻縫隙將產(chǎn)生室內(nèi)外的空氣流通,這也會造成較大的能量損失。據(jù)相關(guān)實驗表明,由于氣密性能引起的門窗能耗占整個門窗能耗的50%,所以應(yīng)在結(jié)構(gòu)上提高建筑幕墻的氣密性能。
例如選用優(yōu)質(zhì)的EPDM膠條(或硅膠條)合理地對框架內(nèi)部空腔進(jìn)行分割,形成等壓腔,減少氣體滲透,在分割的前空氣腔內(nèi)填充聚乙烯發(fā)泡材料;選用優(yōu)質(zhì)耐候密封膠并合理設(shè)計密封膠口的尺寸,密封膠口的寬度和深度的比例應(yīng)限定在一定范圍內(nèi),保證密封膠處于合適的受力狀態(tài),否則將會減弱密封膠適應(yīng)位移的能力,進(jìn)而削弱氣密性;此外還應(yīng)通過結(jié)構(gòu)計算,校核開啟窗扇框強度及剛度;按照幕墻氣密要求,通過計算確定鎖點位置和數(shù)量,一般情況下開啟窗寬度大于900mm時,設(shè)置的鎖閉點不應(yīng)少于兩個。
3.3、加強保溫隔熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
巖棉及玻璃棉具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、不燃燒、防火無毒、適用范圍廣、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用周期長等突出優(yōu)點,因此巖棉及玻璃棉是建筑幕墻非透明部分的理想保溫材料。據(jù)統(tǒng)計表明,建筑中每使用It礦物棉絕熱制品,一年可節(jié)約It石油,單位面積節(jié)煤率每年為11.91kg標(biāo)煤/m2。所以非透明部分的建筑幕墻采用巖棉及玻璃棉保溫具有重要節(jié)能意義的。
4、建筑幕墻門窗的節(jié)能措施
4.1、結(jié)合實際情況
建筑幕墻門窗的設(shè)計要充分考慮到建筑物所在的地理環(huán)境和建筑物的使用目的、性質(zhì)等因素,這樣才能設(shè)計出與建筑物相符合的建筑幕墻門窗。同時,在進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)盡量減少對普通玻璃的應(yīng)用,也要控制好窗戶與墻面的比例,這樣才能夠使建筑幕墻門窗更加合理,也更有利于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能的效果。
4.2、結(jié)合日照情況
根據(jù)建筑物實際的日照情況設(shè)計相應(yīng)的窗戶位置并采取合理的遮陽措施。首先,應(yīng)在設(shè)計中盡量減少玻璃的日照時間和日照面積,這樣不僅能夠減少相應(yīng)的太陽輻射熱,還能有效地降低建筑物內(nèi)部的相應(yīng)能耗;其次,要對建筑幕墻門窗進(jìn)行相應(yīng)的遮陽處理,如在玻璃幕墻上鍍膜、安裝百葉簾等,或者在門窗上設(shè)置卷簾等,這不僅能夠有效地減少太陽輻射,還能起到良好的遮陽控溫效果。
4.3、選擇合適的方案
在進(jìn)行建筑幕墻門窗的設(shè)計時,對相應(yīng)節(jié)能產(chǎn)品的選擇非常重要。相關(guān)人員應(yīng)依據(jù)建筑物的需要選擇高品質(zhì)的玻璃類型和其他節(jié)能材料。在節(jié)能玻璃中,中空玻璃和低輻射玻璃的質(zhì)量相對較好,也能夠起到更好的作用。若選用中空玻璃,則要對其外片玻璃的功能有相應(yīng)的要求,如吸熱、遮陽等,內(nèi)片玻璃一般都比較透明且有低輻射,這樣的中空玻璃才能在應(yīng)用中起到更好的節(jié)能效果。
4.4、采取配套措施
在進(jìn)行建筑幕墻門窗設(shè)計的過程中,相關(guān)人員應(yīng)充分考慮到建筑物的環(huán)境狀況,并設(shè)計相應(yīng)的配套措施,以使建筑幕墻和門窗能夠在建筑物節(jié)能方面發(fā)揮更大的作用。如,對于寒冷地區(qū)的建筑幕墻門窗,采取相應(yīng)的保溫措施,以減少散熱情況的產(chǎn)生。由于金屬材質(zhì)的建筑幕墻門窗框架容易導(dǎo)致熱量流失,可以采取在框架上增加相應(yīng)的熱絕緣材料的措施。
總之,建筑幕墻的節(jié)能性是要從各個方面體現(xiàn)出的,從而能夠幫助建筑物減少能效消耗有著良好的經(jīng)濟(jì)效益,本文主要分析了建筑幕墻的節(jié)能的相關(guān)方面,以期提供一些借鑒。
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