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【摘 要】幕墙是指在建筑物外围架设结构框架,依靠现代建筑手法进行接缝处理与连接处理而形成的一种连续墙面,幕墙自重以及所受的全部外力载荷皆通过锚节点传递至幕墙框架结构,最终由框架结构传递至地面,同时起到保护建筑物的作用。本文结合作者工作经验,对节能技术在建筑幕墙设计中的应用进行了论述。
【关键词】节能;建筑幕墙;设计
前言
节能型建筑幕墙通过充分利用太阳能、地热能等自然环境因素,降低整个建筑中的供冷送暖、采光等能源消耗,其主要性能指标主要包括保温隔热性、气密性两大方面。此外因其使用地域范围广泛,不同地缘气候地理环境变化大,在其应用过程中还应当具有相应的环境技术指标。
1节能型建筑幕墙概述
建筑物的能源消耗一般集中在供冷送暖、建筑内部通风以及照明等方面,因此在进行建筑幕墙节能设计过程中应当从以下几方面进行。
1.1建筑幕墙设计重要性
对建筑幕墙设计重要性的认识不足是我国建筑幕墙设计现状中明显存在的问题。当前,很多承包公司在建筑幕墙设计上对这方面并没有给于过多的关注,甚至是要求设计师在设计的过程中优先考虑其他因素,再来考虑幕墙的设计。这让很多优秀的幕墙设计难以得到实施,也让设计者们在设计的过程中过于谨慎,总是依葫芦画瓢,不敢创新。
1.2节能型建筑幕墙特点
建筑幕墙是由面材与支撑组成的,主体结构有一定的抗载荷与位移能力,因此一个完整的结构系统是它的首要特点,其次是自身能够承受变形或位移,再次,建筑幕墙结构是单独的结构系统,不具有承担建筑主体结构载荷的围护结构。
节能型建筑幕墙除了具有一般的幕墙特点之外,还具有采光性能好,能够最大的采集自然光.例如,先进门窗系统的使用能够防止烈热天气下建筑内部温室效应的发生。此外,还具有通风能力强、幕墙密闭性好等特点。
1.3节能型建筑幕墙设计原则
节能型建筑幕墙在设计过程中首先要进行建筑物周边环境的分析研究,充分掌握当地的自然风貌,如日照光线、气候风压、日常温度等,结合建筑物本身的朝向、建筑功能与室内需求条件,综合分析幕墙对建筑设计的调整与适应效果,在此基础上结合系统技术完成节能型幕墙的设计。整个设计过程涉及到幕墙隔热保温、采光遮阳、通风与保温以及传热降噪、室内空间密封性等各种因素之间的相互联系与影响,因此在设计过程中必须遵循一定的设计原则才能保证建筑幕墙的节能型要求。
首先,设计过程要具有科学性。在进行幕墙形式选型、面材选取、窗墙面积比的设定过程中,对各种影响因素之间要进行科学可靠的分析研究,权衡建筑幕墙功能、性能以及建筑功能要求之间的利弊,保证节能型建筑幕墙的稳定与可靠。其次,节能型建筑幕墙要具有适用性。节能型建筑幕墙设计过程要严格遵循国家的节能政策法律法规,结合节能幕墙项目与建筑环境因素,参照标准规定与地方要求,做到既要有较低的建筑能源消耗,又要有较高的人居环境标准。再次,节能型幕墙要具有经济性。因其并不是建筑物节能的主要方面,只属于建筑围护结构部分,是建筑节能的一个方面,因此节能型幕墙必须既有一定的经济性,才能体现其节能环保的真正意义。
1.4节能型建筑幕墙设计意义
虽然国家早就颁布了《节约能源法》,但到目前为止,国内建筑能耗仍占了社会总能耗的四分之一,随着国内建筑行业的飞速发展,以及国家对环境保护的重视,节能型建筑成为未来发展的必要趋势,幕墙作为现代建筑必不可少的一部分,节能性必将是未来发展的主旋律。以现代幕墙中使用最多的玻璃幕墙为例,玻璃幕墙板不仅外观简洁通透,而且能够有效减少钢筋混凝土、高耗能建材的使用,但其在保温隔热性等幕墙特性方面相较传统幕墙较差,玻璃幕墙能耗占整个建筑能耗的百分之四十,若对其进行节能设计,将极大的降低建筑能耗,因此发展节能性建筑幕墙有其重要的意义。
2节能技术在建筑幕墙设计中的应用分析
从节能型建筑幕墙功能需求及设计原则可知,其设计过程主要集中在采光、通风、保温以及气密性方面,依据其面材选择、结构形式以及功能实现等方面,可从以下四个方面进行设计。
2.1铝合金断热型幕墙建筑节能技术的设计
铝材具有良好的热传导性能,因此对于使用铝材进行幕墙设计的工程,可以使用断热条将幕墙内外的环境空间隔断开来,以此達到气密性的要求。依据断热型铝材的加工方式,可分为灌注式与插条式断热铝材,但无论哪种型式的断热铝材,其内在原理都是通过在内外铝材之间添加隔离物来降低传热系数,增加热阻值.隔离物应该同时具有较高的强度与较低的传热系数,只有这样才能保证隔热效果。例如,聚酞胺尼龙66因其远低于铝合金的导热系数以及与铝合金相当的力学性能,便常常被用作隔离物。
2.2玻璃幕墙建筑节能技术设计
玻璃作为建筑幕墙使用最多的面材,在进行其节能设计过程中,首先需要进行的是采用节能玻璃,节能玻璃在光学性能与热特性等方面要优于传统的玻璃。以中空玻璃为例,其中间层为封闭的空间,内部介质为空气,且没有对流现象的产生,因空气的传热系数大约为玻璃传热系数的1/27,因此其具有极低的热传导系数,在隔热性能与节能效果方面表现优异。此外,中空玻璃在保温、隔音以及降低温差传热负荷方面也具有相当的优势。
其次,在玻璃幕墙的热工设计方面,可以采用热通道的形式,该形式能够有效减少能源消耗与热损失。在热工设计时,一定要充分分析了解玻璃幕墙的通风传热方式,如敞开式外循环双层玻璃幕墙进行的是自然通风,在保温隔热方面较差,而封闭式内循环双层玻璃幕墙与其正好相反,空气没有与外部环境交流,通过抽风机等一起在室内循环流动,保温气密性较好。在传热方式上,主要分为玻璃、铝合金金属框架的建材的传热、内部环境与外部环境在幕墙内外表面之间的传热两大部分,通过对其通风传热的改进可达到幕墙的节能效果。
【关键词】节能;建筑幕墙;设计
前言
节能型建筑幕墙通过充分利用太阳能、地热能等自然环境因素,降低整个建筑中的供冷送暖、采光等能源消耗,其主要性能指标主要包括保温隔热性、气密性两大方面。此外因其使用地域范围广泛,不同地缘气候地理环境变化大,在其应用过程中还应当具有相应的环境技术指标。
1节能型建筑幕墙概述
建筑物的能源消耗一般集中在供冷送暖、建筑内部通风以及照明等方面,因此在进行建筑幕墙节能设计过程中应当从以下几方面进行。
1.1建筑幕墙设计重要性
对建筑幕墙设计重要性的认识不足是我国建筑幕墙设计现状中明显存在的问题。当前,很多承包公司在建筑幕墙设计上对这方面并没有给于过多的关注,甚至是要求设计师在设计的过程中优先考虑其他因素,再来考虑幕墙的设计。这让很多优秀的幕墙设计难以得到实施,也让设计者们在设计的过程中过于谨慎,总是依葫芦画瓢,不敢创新。
1.2节能型建筑幕墙特点
建筑幕墙是由面材与支撑组成的,主体结构有一定的抗载荷与位移能力,因此一个完整的结构系统是它的首要特点,其次是自身能够承受变形或位移,再次,建筑幕墙结构是单独的结构系统,不具有承担建筑主体结构载荷的围护结构。
节能型建筑幕墙除了具有一般的幕墙特点之外,还具有采光性能好,能够最大的采集自然光.例如,先进门窗系统的使用能够防止烈热天气下建筑内部温室效应的发生。此外,还具有通风能力强、幕墙密闭性好等特点。
1.3节能型建筑幕墙设计原则
节能型建筑幕墙在设计过程中首先要进行建筑物周边环境的分析研究,充分掌握当地的自然风貌,如日照光线、气候风压、日常温度等,结合建筑物本身的朝向、建筑功能与室内需求条件,综合分析幕墙对建筑设计的调整与适应效果,在此基础上结合系统技术完成节能型幕墙的设计。整个设计过程涉及到幕墙隔热保温、采光遮阳、通风与保温以及传热降噪、室内空间密封性等各种因素之间的相互联系与影响,因此在设计过程中必须遵循一定的设计原则才能保证建筑幕墙的节能型要求。
首先,设计过程要具有科学性。在进行幕墙形式选型、面材选取、窗墙面积比的设定过程中,对各种影响因素之间要进行科学可靠的分析研究,权衡建筑幕墙功能、性能以及建筑功能要求之间的利弊,保证节能型建筑幕墙的稳定与可靠。其次,节能型建筑幕墙要具有适用性。节能型建筑幕墙设计过程要严格遵循国家的节能政策法律法规,结合节能幕墙项目与建筑环境因素,参照标准规定与地方要求,做到既要有较低的建筑能源消耗,又要有较高的人居环境标准。再次,节能型幕墙要具有经济性。因其并不是建筑物节能的主要方面,只属于建筑围护结构部分,是建筑节能的一个方面,因此节能型幕墙必须既有一定的经济性,才能体现其节能环保的真正意义。
1.4节能型建筑幕墙设计意义
虽然国家早就颁布了《节约能源法》,但到目前为止,国内建筑能耗仍占了社会总能耗的四分之一,随着国内建筑行业的飞速发展,以及国家对环境保护的重视,节能型建筑成为未来发展的必要趋势,幕墙作为现代建筑必不可少的一部分,节能性必将是未来发展的主旋律。以现代幕墙中使用最多的玻璃幕墙为例,玻璃幕墙板不仅外观简洁通透,而且能够有效减少钢筋混凝土、高耗能建材的使用,但其在保温隔热性等幕墙特性方面相较传统幕墙较差,玻璃幕墙能耗占整个建筑能耗的百分之四十,若对其进行节能设计,将极大的降低建筑能耗,因此发展节能性建筑幕墙有其重要的意义。
2节能技术在建筑幕墙设计中的应用分析
从节能型建筑幕墙功能需求及设计原则可知,其设计过程主要集中在采光、通风、保温以及气密性方面,依据其面材选择、结构形式以及功能实现等方面,可从以下四个方面进行设计。
2.1铝合金断热型幕墙建筑节能技术的设计
铝材具有良好的热传导性能,因此对于使用铝材进行幕墙设计的工程,可以使用断热条将幕墙内外的环境空间隔断开来,以此達到气密性的要求。依据断热型铝材的加工方式,可分为灌注式与插条式断热铝材,但无论哪种型式的断热铝材,其内在原理都是通过在内外铝材之间添加隔离物来降低传热系数,增加热阻值.隔离物应该同时具有较高的强度与较低的传热系数,只有这样才能保证隔热效果。例如,聚酞胺尼龙66因其远低于铝合金的导热系数以及与铝合金相当的力学性能,便常常被用作隔离物。
2.2玻璃幕墙建筑节能技术设计
玻璃作为建筑幕墙使用最多的面材,在进行其节能设计过程中,首先需要进行的是采用节能玻璃,节能玻璃在光学性能与热特性等方面要优于传统的玻璃。以中空玻璃为例,其中间层为封闭的空间,内部介质为空气,且没有对流现象的产生,因空气的传热系数大约为玻璃传热系数的1/27,因此其具有极低的热传导系数,在隔热性能与节能效果方面表现优异。此外,中空玻璃在保温、隔音以及降低温差传热负荷方面也具有相当的优势。
其次,在玻璃幕墙的热工设计方面,可以采用热通道的形式,该形式能够有效减少能源消耗与热损失。在热工设计时,一定要充分分析了解玻璃幕墙的通风传热方式,如敞开式外循环双层玻璃幕墙进行的是自然通风,在保温隔热方面较差,而封闭式内循环双层玻璃幕墙与其正好相反,空气没有与外部环境交流,通过抽风机等一起在室内循环流动,保温气密性较好。在传热方式上,主要分为玻璃、铝合金金属框架的建材的传热、内部环境与外部环境在幕墙内外表面之间的传热两大部分,通过对其通风传热的改进可达到幕墙的节能效果。