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建築玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)研究

文章出處：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2015-01-21 08:12【大中小】

隨著建築行業(yè)的快速發(fā)展,當(dāng)前對(duì)建築的要求已經(jīng)不局限在安全性、適用性和耐久性等基本要求的滿(mǎn)足,而是向著多樣化、節(jié)能、環(huán)保、美觀(guān)的方向發(fā)展,建築幕牆的出現(xiàn)大大增加了建築物的美感,常用的新型建築幕牆有石材幕牆、金屬板幕牆、玻璃幕牆等,其中玻璃幕牆由於美觀(guān)、良好的通透性和藝術(shù)性而在現(xiàn)代建築中被廣(guǎng)泛採用,然而普通玻璃幕牆的熱工性能較差,因此受太陽輻射影響白天室內(nèi)的溫度很高,而晚上室內(nèi)的熱量又容易通過(guò)玻璃與外界環(huán)境發(fā)生熱交換(huàn),從而較快的散失,大大增加了建築物內(nèi)部空調(diào)的運(yùn)行成本,因此必須發(fā)展更為先進(jìn)的玻璃幕牆技術(shù),以滿(mǎn)足節(jié)能要求。

1建築玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀

目前提高建築玻璃幕牆節(jié)能性能的主要方法是採用節(jié)能玻璃,常用的有鍍膜玻璃、Low-E玻璃、中空玻璃、熱反射玻璃等,通過(guò)有效阻擋外界環(huán)境的輻射來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果,也有採用斷橋鋁來(lái)代替鋁合金,通過(guò)將結(jié)構(gòu )體系的熱橋阻斷的方式降低結(jié)構(gòu )傳熱係數(shù),有效降低室內(nèi)外空氣熱傳遞,除此之外還可通過(guò)提高幕牆密閉性、較少開(kāi)窗扇面積等方式來(lái)減少室內(nèi)外熱量交換(huàn),以上的玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)都是屬於被動(dòng)設(shè)防的方式,因此節(jié)能效果極為有限。

2新型玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)

2.1雙層玻璃幕牆

雙層玻璃幕牆在國(guó)外被稱(chēng)為主動(dòng)式幕牆,是通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)達(dá)到幕牆主動(dòng)節(jié)能的目的,在我國(guó)又被稱(chēng)為呼吸式幕牆、通風(fēng)式幕牆、熱通道幕牆等,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),雙層玻璃幕牆就是給建築物設(shè)置兩(liǎng)層玻璃幕牆,分別稱(chēng)為內(nèi)層玻璃幕牆和外層玻璃幕牆,兩(liǎng)層幕牆中間形成一個(gè)通風(fēng)換(huàn)氣層,在外層或內(nèi)層幕牆上設(shè)置通風(fēng)換(huàn)氣口,使得空氣得以在兩(liǎng)層幕牆中間運(yùn)動(dòng),根據(jù)系統(tǒng)的要求對(duì)內(nèi)外層玻璃幕牆的材料進(jìn)行科學(xué)的選擇,並同時(shí)通過(guò)對(duì)通風(fēng)換(huàn)氣口的控制以及通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)置在兩(liǎng)層幕牆之間的百葉的狀態(tài)來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度、節(jié)能的目的。按照通風(fēng)換(huàn)氣成的運(yùn)行方式不同雙層玻璃幕牆的節(jié)能方式分為封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風(fēng)式和敞開(kāi)式外循環(huán)體系通風(fēng)式兩(liǎng)種。

2.1.1封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風(fēng)式幕牆節(jié)能原理

封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風(fēng)式幕牆是採用外層封閉,而內(nèi)層與建築物室內(nèi)之間設(shè)置通風(fēng)換(huàn)氣口,並使中間通風(fēng)換(huàn)氣層與室內(nèi)的換(huàn)氣系統(tǒng)相連通,在室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)開(kāi)通的情況下,室內(nèi)的空氣就被強(qiáng)制輸(shū)送到中間通風(fēng)換(huàn)氣層中,從而使兩(liǎng)層玻璃幕牆之間的溫度與室溫相一致,不斷流動(dòng)的空氣阻斷了與室外溫度的熱交換(huàn),以此達(dá)到室內(nèi)恆溫的節(jié)能目的。一般情況下,採用這種封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風(fēng)式幕牆其兩(liǎng)層幕牆之間相距100毫米到200毫米之間,外層幕牆採用中空玻璃並同時(shí)採用斷橋鋁作框,而內(nèi)層幕牆要求不高,僅採用單層玻璃即可達(dá)到效果。

2.1.2敞開(kāi)式外循環(huán)體系通風(fēng)式幕牆節(jié)能原理

敞開(kāi)式外循環(huán)體系通風(fēng)式幕牆結(jié)構(gòu )與上述封閉式內(nèi)循環(huán)體系相反,其外層幕牆是採用單層玻璃和一般鋁合金型材組成,並開(kāi)設(shè)通風(fēng)換(huàn)氣口,其中進(jìn)氣口在外層幕牆一側的底部,排氣口在外層幕牆另一側的頂端,通風(fēng)換(huàn)氣層兩(liǎng)側設(shè)置進(jìn)風(fēng)裝置和排風(fēng)裝置,而內(nèi)層幕牆採用中空玻璃並斷橋鋁組成,其運(yùn)行方式是:當(dāng)外界環(huán)境溫度比室內(nèi)溫度高時(shí),進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置開(kāi)啟,中間通風(fēng)換(huàn)氣層內(nèi)空氣流動(dòng),被陽光加熱後的空氣會(huì)逐漸上升,在中間層內(nèi)順著流動(dòng)的空氣被強(qiáng)制輸(shū)送至排氣口排放到外界環(huán)境中,從而降低內(nèi)層幕牆外表面的溫度,起到很好的隔熱效果;而在室外溫度低於室內(nèi)溫度時(shí),通風(fēng)裝置關(guān)閉,兩(liǎng)層幕牆之間的空氣處於相對(duì)的靜止狀態(tài),在陽光透過(guò)外層玻璃時(shí)會(huì)由於輻射作用加熱中間層的空氣,這個(gè)空氣緩衝層的存在可有效降低兩(liǎng)層幕牆之間的溫差,從而最大程度地維持室內(nèi)的溫度,減少空調(diào)和採暖設(shè)備的使用量,達(dá)到節(jié)能的效果。

2.2真空玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)

真空玻璃幕牆是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的節(jié)能型玻璃幕牆,真空玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)的核心在於使用隔熱性優(yōu)良的真空玻璃來(lái)替代傳統(tǒng)玻璃作為玻璃幕牆施工的材料,其中真空玻璃與中空玻璃有很多相似之處,如二者都是將兩(liǎng)塊平板玻璃相互疊加,並使兩(liǎng)塊玻璃中間形成一個(gè)封閉的腔體而成,但中空玻璃兩(liǎng)層之間是空氣層,並且兩(liǎng)塊玻璃均為普通玻璃,而真空玻璃是通過(guò)將腔體中的空氣抽走使之形成一個(gè)真空的環(huán)境,其中兩(liǎng)塊玻璃中至少要有一塊使用Low-E玻璃(即低輻射玻璃),由於兩(liǎng)層玻璃之間無(wú)傳熱介質(zhì)存在,而使其具有比中空玻璃更好的隔熱性能,同時(shí)由於使用了低輻射玻璃使其具有較好的抗熱輻射性能。在實(shí)際工程中,將這樣經(jīng)過(guò)特殊組合處理過(guò)的真空玻璃作為玻璃幕牆的主體結(jié)構(gòu ),可通過(guò)Low-E玻璃的低輻射性有效降低玻璃的輻射傳熱,同時(shí)由於真空層內(nèi)無(wú)任何傳熱介質(zhì),可有效降低玻璃的對(duì)流傳熱和傳導(dǎo )傳熱,綜合以上兩(liǎng)點(diǎn)可使玻璃幕牆達(dá)到隔熱和抗輻射的目的。真空玻璃幕牆相對(duì)於傳統(tǒng)節(jié)能型玻璃幕牆來(lái)說(shuō)其隔熱和抗輻射效果更好,而相對(duì)於雙層玻璃幕牆來(lái)說(shuō)由於不需要任何通風(fēng)設(shè)施,因此運(yùn)行成本更低,更便於施工。

3結(jié)束語

隨著節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入,玻璃幕牆的節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前世界範圍內(nèi)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,在兼顧美觀(guān)的前提下,努力發(fā)展各種玻璃幕牆節(jié)能技術(shù)是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求,在實(shí)際工作中,幕牆設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)工程實(shí)際情況來(lái)選擇適當(dāng)的節(jié)能施工技術(shù),綜合考慮玻璃幕牆的節(jié)能效果以及工程造價(jià)問(wèn)題,使玻璃幕牆在建築中發(fā)揮其通透性、藝術(shù)性優(yōu)勢(shì)的同時(shí)兼具保溫隔熱、通風(fēng)、降噪、降輻射等特點(diǎn),為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供更好的服務(wù)。與此同時(shí),要不斷利用高科技的新材料,並充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的主觀(guān)能動(dòng)性,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,使建築玻璃幕牆向著更節(jié)能的方向發(fā)展。

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