建筑玻璃幕墙的节能设计探析

摘 要：现阶段,建筑节能已发展成为一个世界性高度关注的问题.但是,尽管建筑玻璃幕墙能够为人们提供较好采光,但是在采暖和制冷等方面的耗能是非常高的.因此,当前建筑玻璃幕墙成为建筑耗能的一非常薄弱的环节.所以,当前对建筑玻璃幕墙节能设计对今后建筑节能顺利开展具有十分重要的意义.本文作者结合自身多年的实践经验,重点对建筑玻璃幕墙节能设计进行深入的探究和分析.希望能够为今后建筑节能设计提供更多有价值的经验.

关 键 词：建筑玻璃幕墙节能设计探究

中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1007-0745（2013）06-0127-01

1前言

近年来,随着我国经济与社会的迅猛发展,玻璃幕墙在建筑中的应用十分广泛.尽管在应用玻璃幕墙后,能够大大减少混凝土与钢筋等的使用量,并且这对降低资源的消耗产生更多有利影响；然而,若把玻璃幕墙当作护结构时,其各种性能都远不如传统墙体,如：保温性能与隔热性能,据统计,玻璃幕墙的热损失是传统墙体热损失的6倍左右.但是,玻璃幕墙能耗是建筑能耗的一半.由此看来,玻璃幕墙在建筑节能设计中占有十分重要的位置.

2建筑玻璃幕墙的节能设计所要遵循的原则

2.1科学性

在对建筑玻璃幕墙节能进行设计时,要全面考虑各个因素的影响,如：功能、性能等.再选择更为科学的幕墙构造与结构.事实上,玻璃幕墙传热系数确定是由地区气候、建筑构造以及玻璃传热系数等共同决定的.

2.2适用性

对不同地区的环境和项目实际情况进行全面考虑,再结合与之相关的规定,贯彻和落实国家节能政策.另外,还要把建筑耗能和舒适度二者关系处理好.

2.3经济性

在建筑维护结构中,其玻璃幕墙是一重要部分,而且又是考虑建筑节能所不可缺少的一方吗,因此,对建筑节能设计要进行全面考虑,只有将节能和经济二者达到统一后,才能真正凸显出建筑节能设计的价值.

3单层玻璃幕墙节能设计

3.1降低玻璃幕墙使用面积

降低玻璃幕墙设计面积,能够减少夏季热透射量,这样一来,建筑室内温度不会非常热,从而减少对空调消耗；在冬季,能够大大降低热交换量,减少因玻璃的热量损失.现阶段,在建筑节能设计过程中,过于追求外观效果,并不是减少玻璃幕墙设计面积的一个最佳选择.

3.2建筑方位设计

在建筑玻璃幕墙节能设计中,对建筑方位设计也是非常重要的.在设计时,要使建筑能够同时满足采光、通风以及遮阳等各种要求.一般来说,建筑方位都是朝南北方向配置的.在我国大部分地区,其建筑朝向都是采用坐北朝南的朝向.然而,在确定朝向时,还要结合地理环境、气候等条件,随着需求的改变而变化,并不是一成不变的.这样一来,在应用玻璃幕墙时,保证室内外温差不会过大.

3.3材料选择

通常情况下,利用单片吸热玻璃或者是Low-E玻璃等,可以获得较好的节能效果,然而,这种效果相对是极其有限的,如果建筑玻璃面积偏大,那么则很难满足实际要求.但是,在选择使用上述玻璃而构成中空玻璃,则是非常好的一个选择.在应用中空玻璃后,既可以大大减少太阳能辐射热量,又能大大降低温差传热.因此,中空玻璃为建筑玻璃幕墙节能设计的首选材料.

3.4遮阳节能技术

现阶段,室内遮阳常用的材料即为窗帘,但是,其遮阳效果则主要由窗帘的遮阳一面材料性质所决定的.如果选用的位普通布料,那么大量热量的吸入会造成室内温度不断升高,使空调能耗大大增大,所以,选择新型遮阳材料是极其重要的.目前,纳米材料既对紫外线照射有较强反射作用,又有较强的吸收性能,进而把所吸收的紫外线转变为热能.

4双层玻璃幕墙节能设计

4.1节能原理

在夏季,通常双层玻璃幕墙通过“烟囱效应”,利用自然通风进行换气,以便降低室内空气的温度；若在冬季,则是利用“温室效应”,既可以获得较好的保温效果,又能给大大降低取暖消耗.当双层玻璃幕墙在接受夏季高温照射时,会将幕墙通道中的空气予以加热,这样一来,空气便会由下向上流动,进而将通道中的热空气带走,以便快速降低室内空气温度.若在冬季,能够将双层玻璃幕墙的外层通风口予以关闭,从而使玻璃幕墙中的空气在接受阳光照射后,温度持续升高,缩小室内外温差,获得良好的保温效果,同时又能大大降低空调取暖费用的消耗.

4.2强化通风或降温

一般来说,玻璃幕墙周围温度要比实际气象观测到的温度高出几度.如果为双层玻璃幕墙,那么在玻璃幕墙中换气量大小是由风俗与风向决定的,并不是受烟囱效应的影响；因此,在玻璃幕墙建筑节能设计过程中,要把双层玻璃幕墙空间和通风口隔开,这样做的主要目的的减少夏季热风向室内的倒灌.然而,此种节能设计所消耗的造价是非常高的,甚至会降低玻璃幕墙的保温性能.

5热缓冲区的设置

事实上,热传冲区指的是玻璃幕墙与室内设置的空间,如：在设计过程中,常常会设置外包阳台.此种设计的节能原理是和双层玻璃幕墙大致相同,但是,因空间偏大,因此,为将通风问题处理的更加得当,那么要把热量进行合理的分流,这样一来,可以获得良好的降温功效,同时又能大大减少空调能耗.

6对新型技能技术的探究

在我国,因能源相对短缺.所以,在未来几年内,诸多新型节能技术设计将会快速应用到其中,例如：太阳能建筑节能设计.玻璃幕墙为建筑的立面幕墙设计,因此,在合理利用太阳能方面具有一定的优势.现阶段,我国研制出利用光电幕墙来发电,此种幕墙指的是要在玻璃中加入复合光电池板块,同时在装配过程中要将玻璃和光电池板相连接,以便形成一个完整发电系统.特别是在夏季,此种幕墙能够充分利用吸收的太阳能转变成的电源,更好的满足用户照明等需求.

7结束语

总体来说,当前节能成为世界各个国家所面临的一个焦点问题.近年来,由于我国科学进步与社会的发展,从而使得建筑理念不断在更新,因此,在建筑节能、资源利用以及环境保护等方面都提出了较高的要求,这使得玻璃幕墙在建筑中应用十分广泛.由于玻璃幕墙属于一种新技术,因此,节能效果和幕墙设计有十分紧密的关联.因此,我们必须使用科学、合理的手段,在玻璃幕墙建筑节能设计方面做出巨大努力.