1、1浅谈玻璃幕墙节能设计【摘要】主要介绍发挥玻璃幕墙建筑设计的节能潜力、提高玻璃幕墙隔热性和节能性的若干技术措施,从不同方面提高建筑玻璃幕墙的节能技术水平。 【关键词】玻璃幕墙 节能保温性能要点 通风双层玻璃幕墙 玻璃幕墙是现代建筑较多采用的外围护结构之一,是建筑物热交换、热传导最活跃最敏感的部位,是传统墙体失热损失的 56 倍,其能耗约占整个建筑能耗的 40%左右,玻璃幕墙不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求,更应体现出“舒适与自然” 、 “环保与节能”的设计精髓,对玻璃幕墙的节能设计研究,符合当前急需能源问题的需要,有利于充分利用太阳能、自然通风换气,降低调能耗,营造舒适温馨的生活和工作环境。
2、1. 玻璃幕墙节能的因素 玻璃幕墙从立面形式上可分为明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全隐框玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙等。采用的玻璃种类有单片玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、单片热弯及球形夹层热弯玻璃,以满足不同的功能要求和美观要求。无论何种玻璃幕墙都由基本的玻璃和框架两部分材料组成,因此如何控制玻璃幕墙的热交换,也必须从控制这两种材料为基本点。 1.1 对于玻璃的选择 2现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃和中空玻璃等玻璃类型。 (1)热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称阳光控制镀膜玻璃,是指具有反射太阳能作用的
3、镀膜玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光,而把起加热作用的远红外光反射到室外,同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离,使热主要散发到室外一侧,尽可能地减少太阳的热作用。 (2)低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃,低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃又称保温镀膜玻璃,这类材料的特性是对可见光高通透,对红外线辐射高反射,特别是对远红外辐射有极高的反射率,可让 80%的可见光进入室内,同时又能将 90%以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。(3)薄膜型热反射材料贴膜玻璃,薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料,它不仅能反射较宽频带的红外线,还具有较高的可见光透射率。(4)中空玻璃现今中空玻璃的大幅度发展的主要原因是
4、聚硫胶的出现和在中空玻璃中的广泛应用。中空玻璃是通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开,周边密封,充入干燥空气并填入少量 干燥剂保持空气干燥而制得的。 1.2 幕墙框架材料选择 幕墙框架的材料主要是铝合金挤压型材。对隐框幕墙而言,重点考虑玻璃及其密封胶缝材料的节能性。而对于明框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙,由于其金属框架的构件完全或部分显露于面板的外表面,这势必引起热传导。为了减少铝型材的热传导,达到隔热保温效果, 宜采用“隔热断桥铝型材” ,即两个铝型材中间加入低导热的非金属隔离物,3可得到优良的隔热 隔冷性能的铝型材。断桥铝材的内外两面, 可以是不同断面型材,也可以是内外不同色泽的型材,两个型
5、材中间是隔热材料。 2.提高隔热性和节能性的措施 2.1 提高玻璃的节能保温性能 现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用:(1)镀膜玻璃技术,镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,减少热交换.从而起到隔热作用。镀膜玻璃按产品的不同特性,可分为以下几类:热反射玻璃、低辐射玻璃、导电膜玻璃等。 (2)LowE 玻璃处理技术,用 LowE 玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。 (3)双层中空玻璃处理技术双层中空玻璃指用两块玻璃相隔,中间形成一独立空间,可在此独立空间中充人惰性气体,从而减少热交换,起
6、到保温隔热作用。 2.2 保温材料的选择 材料的保温隔热性能好坏是由材料导热系数的大小决定的,导热系数愈小。保温、隔热性能愈好,玻璃幕墙保温材料主要有 4 种。 (1)岩棉及其制品,以精选的玄武岩或绿岩为主要原料。经高温熔融制成的人造无机纤维。防火效果好,可耐 8000。c 高温。 (2)矿棉及其制品,是利用工业废料矿渣为主要原料,经熔化采用高速离心法或喷吹法工艺制成的棉丝状无机纤维。 (3)玻璃棉及其制品(玻璃棉毯或玻璃棉板) ,是以硅砂、石灰石等矿物为主要原料,经熔化将熔融玻璃液制成的无机纤4维,可将毡或板表面涂上黑胶或粘附一层黑色的玻璃纤维毡加固。 (4)聚苯乙烯泡沫塑料板(聚苯板) ,
7、是以聚苯乙烯树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而成的轻质材料。 2.3 提高结构框架的节能保温性能 断桥隔热式铝塑复合窗的原理是利用塑料型材(隔热性高于铝型材1250 倍)将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体。既在内外两层铝合金型材问填人保温复合材料,构成一种新的隔热型铝型材,用这种型材做门窗,其隔热性与塑(钢)窗在同一个等级一国标级,彻底解决了铝合金传导散热快、不符合节能要求的致命问题,保温性好。 3. 通风双层玻璃幕墙 3.1 通风双层玻璃幕墙的简介 通风双层玻璃幕墙又称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等(以下简称 DSF) ,它由两层
8、玻璃幕墙加上二者之间的热通道组成,在通道的上下两端设有风口,通道的高度可以是一个或者多个层高,对提高玻璃幕墙的保温、隔热、隔声功能有很大的作用。 3.2 通风双层玻璃幕墙构造 通风双层玻璃幕墙主要由内外两层玻璃幕墙、通风道、遮阳百叶窗帘、内外层幕墙挂件、层间及周边防火系统组成。 (1)内层玻璃幕墙,内层玻璃幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗;为使立面通透、视野开阔,可采用悬窗结构形式;玻璃采用中空玻璃,层间采用铝板幕墙;开启扇设计为外平开窗,节省了室内的空间。 (2)外层玻璃幕墙,外层玻5璃幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙;坚框采用悬挑形式与主体梁连接端部用不锈钢插芯插接;外层玻璃幕墙设置进
9、风口和出风口;为防止蚊虫进入幕墙内的空气层,百叶内侧加设不锈钢防虫网;为防止灰尘大量进入室内,在通风口处设置防尘装置。 3.3 通风双层玻璃幕墙节能原理 通风双层玻璃幕墙是智能型玻璃幕墙的一种。其在夏季阳光的照射下,打开热通道上下两端的进排风口,使热通道的气流自下而上地流动,在热通道内产生烟囱效应,从而带走通道中的热量,达到降低室内温度的作用.同时,可以放下半透明卷帘, 通过卷帘反射后除去大部 分太阳辐射,降低房间温度,从而减小空调的负荷,节省电能。在冬季,双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口,这样内外两层幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高,形成了一道热空气层,既阻挡了室外的冷空气,也减少了室内
10、温度向外界传递,降低了房间的热负荷。此外,由于双层玻璃幕墙为 3 层玻璃,能大幅度减少外界噪声对建筑内部的干扰。 以上只是对于建筑的玻璃幕墙体系节能设计的探求,要完成一栋建筑的节能设计和改造,还有许多方面的内容要统筹考虑。建筑的节能设计也越来越受到人们的重视,我们要同时从理念和技术两个方面不断提高,才能将这项工作完成的经济、合理和美观。 【参考文献】 1卢达强.通风双层玻璃幕墙的结构设计探讨J.工程技术,2010;(7):26-28. 2杜宗翰.建筑节能与节能门窗J.中国建筑金属结构,62005;(5):4-6. 3纪延魁.浅议幕墙建筑节能J.科技资讯,2007;(2):98-99 4张文春,林静.建筑玻璃幕墙的节能技术分析J.林业科技情报,2007;(3):36-37