1、1建筑幕墙设计中节能技术的应用【摘要】:随着社会科技的不断进步,以及建筑设计理念的不断提升,建筑越来越向环保节能的方向发展。本文结合工程的设计实践,就建筑幕墙的节能设计技术应用进行探讨及分析。 【关键词】:建筑幕墙;节能;设计技术 中图分类号:TU201.5 文献标识码: A 文章编号: 引言 目前我国建设高潮持续不断,随着国家对节能减排的重视,合理资源利用、节约能源、绿色环保已成为建筑业发展的主流。幕墙的能耗约占整个建筑能耗的 40左右,因此建筑幕墙的节能设计对整个建筑节能的成效至关重要。 一、建筑幕墙节能设计的必要性 广义的幕墙可以包括由任何建筑材料构成的建筑物围护墙,狭义的幕墙专指现代化
2、高层建筑的轻金属或玻璃围护墙。 我国尚处于社会主义初级阶段,同时还是一个建筑强国,每年新建房屋面积高达近 20 亿平方米,这一数据超过了所有发达国家的总和,而且还有逐年递增的趋势。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜,可随之而来的是大量的能耗,我国虽是资源大国,但由于人口众多和节能技术的匮乏,同时也成为资源消耗的大国,我国现有建筑近 500 亿平方米,其中节能建筑还不到 1%,节能建筑的推广应用已经迫在眉睫。目前我国的2建筑中 50%以上的能耗来源于空调制冷和采暖系统,而在空调采暖能耗中,大约 20%-50%由外围护结构传热所消耗。因此,建筑幕墙的节能对建筑节能的意义非常重大。 二、建筑幕墙节能设计
3、原则 建筑幕墙的节能设计并不是固定的模式,而是应因地制宜,节能设计应满足建筑周边的自然环境,如光线,温度,风压,气候状况等自然条件,通过有效的系统技术和产品对室内环境起到适应和调整的过程。这个过程需要综合需要处理多种关系,如隔热和保温,采光和遮阳,通风和热交换的关系,气密性,水密性和传热,隔声的关系等等,所以说建筑的节能不仅仅是应用材料的节能,更是根据建筑环境的节能。 总的来说,建筑幕墙的节能设计需要建筑师、幕墙设计师、室内设计师、暖通工程师等各方相互协调工作,尽量达到一个合理的统一。 三、建筑幕墙设计中节能应用的技术 1、普通玻璃幕墙的节能设计 随着技术的发展,公共建筑的窗墙面积比有越来越大
4、的趋势。人们也逐渐的希望公共建筑看起来更加的通透明亮,建筑形态更为丰富,建筑立面更加美观。 (1) 、透明幕墙可以通过根据具体的不同的地域环境条件采用高性能的玻璃,如中空 LOWE 玻璃、中空夹胶 LOWE 玻璃等。进而提高建筑节能能效。 (2) 、透明幕墙中考虑自然通风也是建筑节能的重要表现方式。一般的公共建筑空间比较大,室内人员密度也比较大,对于加强建筑室内3的空气流动,特别是自然、新鲜空气的流动,可以保证保证室内空气质量达到国家的相关标准。无论是南方地区还是北方地区,在春、夏、秋、冬各个季节的某些时段普遍有开窗来加强房间通风的习惯,这也是提高室内热舒适性和节能的重要手段之一。通过开启外窗
5、通风来获得热舒适性和良好的室内空气品质。如果外窗的可开启面积过小可能会严重影响建筑室内的自然通风效果。 (3) 、透明幕墙可以通过采用隔热断桥型材、填充惰性气体、暖边间隔技术等技术措施降低传热系数,进而 提高建筑节能。但填充惰性气体和暖边间隔技术需进行相应的成本分析,以便提高建筑的性价比。 (4) 、透明幕墙中提高幕墙的气密性能也是提高建筑节能的重要途径,主要方法为采用多道密封的开启窗,可根据建筑外型及成本情况,尽量采用单元式幕墙提高幕墙的气密性能,以抵御夏季和冬季室外空气过多地向室内渗漏。 2、全玻璃幕墙的节能设计 全玻璃幕墙是随着玻璃生产技术的提高和产品的多样化而诞生的,它为我们建筑师设计
6、一个奇特、透明、晶莹的建筑提供了条件,全玻璃幕墙已发展成一个多品种的幕墙家族,根据玻璃类型分为包括单片或夹胶面层全玻璃幕墙和中空面层全玻璃幕墙。 特别是公共建筑设计中根据建筑效果的要求,局部采用全玻璃幕墙,具有意想不到的建筑效果,单片或夹层面层的全玻璃幕墙可以真正实现全通透的建筑效果,但建筑节能效果较差,可以通过节能计算综合平衡达到要求。 3、点支撑的玻璃幕墙的节能设计 4点支撑的玻璃幕墙的应用改变了过去着重用玻璃来表现建筑、表现窗户、表现体形、表现质感的传统手法。而是着重于利用玻璃的透明特性,来追求建筑物与外空间的交流和融合。点支撑的玻璃幕墙可以使人透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构系统从
7、单纯的支承作用转向表现可见性。点式支撑幕墙主要适用于需要通透幕墙表现,同时跨度较大,点式支撑不宜设置于有楼板建筑上,主要是由于层间防火不宜处理,如处理不好也不美观,点支撑玻璃幕墙的节能设计主要从以下几个方面进行重点考虑: (1) 、由于采用点式玻璃幕墙的主要目的是需要通透的建筑效果,因此,玻璃一般会采用透明超白玻璃,以实现最好的建筑效果。节能可以通过提高该朝向其他玻璃(或其他透明材料)热工性能的方法,使该朝向的玻璃(或其他透明材料)幕墙达标。 (2) 、点式玻璃幕墙一般在室内设置电动遮阳帘,以提高建筑节能。(3) 、点式玻璃上尽量不要开窗,在点式玻璃幕墙上设置开启窗,会较大地影响建筑美观效果,
8、可以通过其它方解决通风和排烟的问题。 4、双层幕墙的节能设计 双层幕墙由外层幕墙、热通道和内层幕墙(或门、窗)构成,且在热通道内能够形成空气有序流动的建筑幕墙,也叫“呼吸幕墙” 、 “生态幕墙” 、 “绿色幕墙” 。由于双层幕墙具有较好的节能效果,节能型幕墙设计可以与建筑技术达到紧密的结合,这样双层幕墙起到重大的作用。 双层幕墙对节约能源有以下作用:积极利用光能、遮阳、利用空气。 55、采光顶和金属屋面幕墙的节能设计 由于夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大,屋顶的透明面积越大,相应建筑的能耗也越大,因此对屋顶采光顶的节能措施对建筑节能是非常重要的,以下是采光顶屋面和金属屋面的节能设计的主要措施:
9、(1) 、采光顶可以通过采用高性能的玻璃,如双银中空夹胶 LOWE玻璃或双银中空夹胶 LOWE 彩釉玻璃等,以上玻璃传热系数,K 值为1.6W/(m2?K),遮阳系数为 SC 值为 0.4,或局部采用光电玻璃,来提高幕墙的传热系数及遮阳系数,进而提高建筑节能。采光顶可以通过采用隔热断桥型材、填充惰性气体、暖边间隔技术等技术措施降低传热系数,提高建筑节能。 (2) 、现在大型公共建筑屋面中大量运用于金属作为屋面主要材料,由于此类公共建筑体量均较大,因此金属屋面的节能设计也是非常重要的。金属屋面目前设计主要有两种,一种为屋面层为直立锁边层,另外一种为直立锁边外加一层装饰层铝板或蜂窝铝板。金属屋面主
10、要选用 A级防火保温岩棉,完全能够满足设计要求。在此基础上,从构造上采取更完善的措施,保证屋面的保温效果和防冷凝性能。方法其一,采用直立锁边固定方式,固定座高度可随保温层厚度配套选用,使得保温层在檩条处不会完全被压缩,整个屋面的保温层厚度均保持比较统一的厚度,从而保证屋面的保温性能。其二,每个固定座下都有特制塑料隔热垫,将固定座与檩条隔绝,避免了冷热桥效应的产生,保证屋面的防冷凝效果。 四、结束语 6随着科学技术的不断发展,幕墙节能技术和材料的应用也会不断的完善。通过合理地选择建筑幕墙材料及先进幕墙节能技术,使建筑幕墙、建筑节能及建筑设计进行有机的结合,通过幕墙来实现建筑设计的完美效果,使我们的建筑真正成为绿色的、生态的建筑。 参考文献: 【1】郑鹭龙. 新技术和新材料在建筑设计中的应用J. 科技致富向导, 2011,(27) 【2】赵启明、王闯.浅谈现代幕墙结构设计中存在的问题与解决措施J.哈尔滨城市规划,2008(12) 【3】刘定嘉. 建筑设计中的幕墙节能设计J. 科技风, 2009,(17)