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高层建筑幕墙工程中节能技术的应用
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-11 16:59:32

   摘要:随着建筑行业的不断发展,各种形式的建筑物都出现在城市建设的浪潮中。人们对于高层建筑的选择十分广泛,这就使得高层建筑企业的竞争风险十分大。建筑企业在一定程度上提高自己的建筑质量,建筑美观。这就使得幕墙在高层建筑中不断应用。本文就高层建筑幕墙工程中节能技术的应用的必要性,幕墙的分类,以及技术设计进行简单阐述。 

  关键词:高层建筑;幕墙工程;节能技术 

  中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号: 

  引言 

  高层建筑工程施工中,幕墙的利用率越来越高。但大量的使用幕墙会给城市带来一定的光污染,因此,幕墙工程中的节能技术就显得十分重要。这会为城市环境建设,城市规划建设带来新的动力。 

  一、高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性 

  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。 

  幕墙是建筑物的外墙护围,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。在城市建设中,只有合理规范的使用幕墙,才能达到建筑优化的目的。 

  二、新型节能幕墙的分类 

  太阳能作为一种随处可见的能源,它的潜在利用价值可以说是无限的。据研究,地球上每平方米的土地上每年获得的太阳光能平均为1000Kw/H。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源,成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。 1、太阳光变向照明技术 太阳光变向照明技术取代了传统的遮阳机构,利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上,再由天花板反射到工作或者生活区域,为人们提拱照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀。它消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光,并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布,可以深入到各个边角区域,减少照明费用。 2、光电幕墙 光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术,是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术,把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光,转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中,不占用专门的土地,而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料,无需重复投资。 

  三、高层建筑玻璃幕墙工程中节能技术设计 

  1、普通玻璃幕墙的节能设计 

  随着技术的发展,公共建筑的幕墙面积有越来越大的趋势。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LOW-E玻璃、中空夹胶LOW-E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,对于加强建筑室内的空气流动,特别是自然、新鲜空气的流动,可以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,这也是提高室内舒适性和节能的重要手段之一。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。 3、点支撑的玻璃幕墙的节能设计 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,这使建筑从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,可以通过其它方法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。 5、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: 

  (1)采光顶可以通过采用高性能的玻璃,如双银中空夹胶LOW-E玻璃或双银中空夹胶LOW-E彩釉玻璃,或运用局部采用光电玻璃,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。 

  结束语 

  综上所述,高层建筑工程中节能技术的应用是实现建筑节能环保的一大途径。高层建筑中,为了达到美观的效果,幕墙在建筑中有了大量的应用。而只有在建筑设计的同时,合理的应用节能设计,才能达到最佳的建筑效果。 

  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 

  [2]宋秋芝.刘志海.我国玻璃幕墙发展现状及趋势[J].玻璃,2009 

  [3]孙振玉.浅谈建筑玻璃幕墙节能技术[J].建材与装饰, 2008 

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