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轉(zhuǎn)變建筑節(jié)能玻璃墻設(shè)計(jì)理念

點(diǎn)擊次數(shù):1388 發(fā)布時(shí)間:2013/11/4
提 供 商: 北京時(shí)代新天測(cè)控技術(shù)有限公司 資料大?。?/td>
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     玻璃幕墻是現(xiàn)代化建筑的主要外圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一,其設(shè)計(jì)不僅要滿足建筑美學(xué)和建筑功能的要求,而且要更多地考慮熱工設(shè)計(jì),充分體現(xiàn)當(dāng)前上流行的建筑設(shè)計(jì)三大原則:“開放與交流、舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能。”

    現(xiàn)階段,大多數(shù)提高玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的工程主要措施是采用鍍膜玻璃、Low-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃及隔熱斷橋鋁型材降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K、消除結(jié)構(gòu)體系“熱橋”、降低空氣滲透熱損失、減少開啟窗扇面積、提高其密封性等??傊型A粼谙麡O設(shè)防的設(shè)計(jì)思想階段。
    轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念:變被動(dòng)為主動(dòng)
    玻璃幕墻的熱工設(shè)計(jì),應(yīng)該追求設(shè)計(jì)功能的主動(dòng)性和積極性,變被動(dòng)設(shè)防為主動(dòng)利用能源的設(shè)計(jì)思想,為了減少冬季采暖供熱的熱損失和能源消耗,為了減少夏季空調(diào)制冷的熱襲入和能源消耗,玻璃幕墻熱工設(shè)計(jì)的發(fā)展趨向是:對(duì)于以采暖供熱為主的幕墻追求達(dá)到溫室效應(yīng),對(duì)于以空調(diào)制冷為主的幕墻追求達(dá)到冷房效果,無(wú)論何種幕墻都將追求合理利用太陽(yáng)能。動(dòng)態(tài)幕墻(也稱熱通道幕墻、雙層通風(fēng)幕墻)是一種很好的發(fā)展方向,由光電板系統(tǒng)和幕墻系統(tǒng)組成的光電幕墻也是主動(dòng)利用太陽(yáng)能的一個(gè)應(yīng)用發(fā)展方向,綜合運(yùn)用光能、熱能、電能的智能玻璃幕墻是的發(fā)展方向。
    進(jìn)行幕墻熱工設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)其復(fù)雜的傳熱過(guò)程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。玻璃幕墻的傳熱過(guò)程大致有三種途徑:一是玻璃和鋁合金(不銹鋼)金屬框格的傳熱:通過(guò)單層玻璃的熱流傳熱,通過(guò)金屬框格傳熱,通過(guò)玻璃的鍍膜層減少輻射換熱;二是幕墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣和室內(nèi)環(huán)境間的換熱:內(nèi)表面與室內(nèi)空氣間的對(duì)流換熱,內(nèi)表面與室內(nèi)環(huán)境間的輻射換熱;三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環(huán)境間的換熱;外表面與周圍空氣間的對(duì)流換熱,外表面與外界環(huán)境間的輻射換熱,外表面與空間的各種長(zhǎng)波(如電磁波、紅外線等產(chǎn)生的長(zhǎng)度)輻
    射換熱。四是普通玻璃幕墻采用單層玻璃和鋁合金型材的梁柱結(jié)構(gòu),而節(jié)能玻璃幕墻則應(yīng)從上述三種途徑加以考慮:*種途徑(熱傳導(dǎo))對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)影響zui大,針對(duì)玻璃的導(dǎo)熱性能,設(shè)計(jì)時(shí)采用中空玻璃;針對(duì)鋁框的導(dǎo)熱性能,設(shè)計(jì)時(shí)采用尼龍66等結(jié)構(gòu)塑料,形成“斷橋”,可增大熱阻,減少熱傳導(dǎo),從而設(shè)計(jì)隔熱幕墻。在此基礎(chǔ)上,再考慮第二種途徑(熱對(duì)流)和第三種途徑(熱輻射),在構(gòu)造上采用雙層Low-E玻璃,上下端對(duì)流開口,從而設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)幕墻。
    隔熱幕墻的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
    隔熱幕墻的節(jié)能原理是采用中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的。隔熱斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的隔熱區(qū)域,利用隔熱條將鋁合金型材分隔成兩個(gè)部分。隔熱條“冷橋”選用材料為聚酰胺尼龍66,其導(dǎo)熱系數(shù)為0.3W/(m2K),遠(yuǎn)小于鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)210W/(m2K),而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)。20世紀(jì)70年代末,隔熱斷橋鋁型材在國(guó)外問(wèn)世,主要用于高寒地區(qū)的鋁合金門窗,到20世紀(jì)80年代末開始用于高寒地區(qū)的有框玻璃幕墻。我國(guó)目前在保溫隔熱性能要求很高的建筑中,也開始把它用于明框隔熱玻璃幕墻、隱框隔熱玻璃幕墻及點(diǎn)支式隔熱玻璃幕墻。
    此外,在隔熱幕墻中,更重要的是要注意中空玻璃的應(yīng)用與設(shè)計(jì)(因?yàn)樵谀粔χ校A嫉拿娣e比鋁合金框要大的多)。如果采用10+12A+10中空玻璃,那么其傳熱系數(shù)K達(dá)3.0W/(m2K)左右,傳熱系數(shù)比單層玻璃低了近1/2,可以大大地降低能耗,因此,在保溫性能要求比較高的情況下,應(yīng)采用中空玻璃,如果中空玻璃內(nèi)充入惰性氣體,其K值還以可降至1.3W/(m2K)。
    鋁型材節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的總體思路是:在鋁合金型材截面不變的情況下,通過(guò)改變隔熱條和膠條的尺寸,分別裝配不同厚度的中空玻璃,從而達(dá)到不同的隔熱設(shè)計(jì)要求,以供不同地區(qū)、不同類型的建筑、不同要求的業(yè)主選擇。
    采用隔熱幕墻能起到很好的節(jié)能和降噪效果。與普通的單層玻璃相比,節(jié)省能耗約25%~50%,降噪約達(dá)30db~40db。動(dòng)態(tài)幕墻的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)幕墻是一種新型的節(jié)能幕墻,是幕墻技術(shù)的新發(fā)展,然通風(fēng)式動(dòng)態(tài)幕墻的構(gòu)造,其外層由單層玻璃及非絕熱桿件組成的敞開結(jié)構(gòu)玻璃幕墻,內(nèi)層由絕熱桿件和中空玻璃組成的推拉門(或推拉窗)幕墻體系。兩層幕墻之間的熱通道一般裝有可自動(dòng)調(diào)控的百葉。在熱通道的上下兩端裝有排風(fēng)和進(jìn)風(fēng)裝置。
    其運(yùn)行原理可以按照不同的季節(jié)說(shuō)明。夏天:內(nèi)外兩層幕墻中間熱通道的溫度很高時(shí),可打開熱通道上下兩端的排氣口裝置,在熱通道內(nèi)由于熱煙囪效應(yīng)產(chǎn)生自下而上的氣流運(yùn)動(dòng),帶走了通道內(nèi)的熱量,這樣可以降低內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度,減少空調(diào)制冷的負(fù)荷,節(jié)約能源,降低能耗。通過(guò)對(duì)通道上下兩端排氣、進(jìn)氣裝置的調(diào)控,在通道內(nèi)形成負(fù)壓,利用內(nèi)側(cè)幕墻兩邊的壓差和開啟扇,可以隨時(shí)向室內(nèi)輸入新鮮空氣。冬天:通道上下兩端的排氣口裝置關(guān)閉,內(nèi)外兩層玻璃幕墻間的熱通道由于陽(yáng)光的照射,溫度升高,像一個(gè)溫室,這樣等于提高了內(nèi)側(cè)幕墻外表面的溫度,減少了建筑物采暖的運(yùn)行費(fèi)用。春、秋兩季溫度適中之時(shí),不存在采暖和制冷,可以打開推拉門和室外自然氣溫交流而達(dá)到平衡。

 
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