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大型公共建筑玻璃幕墙设计中的绿色节能技术应用
【摘要】大型公共建筑的普通玻璃幕墙保温性能差、能耗大、通风不畅、光污染等问题日益凸显,因此必须对玻璃幕墙进行建筑节能设计。论文重点是对玻璃幕墙设计中绿色节能技术的应用进行了总结,希望能够对今后的玻璃幕墙节能设计提供参考。
【关键词】大型公共建筑;绿色节能技术;设计
玻璃幕墙打破了传统的窗与墙的界限,它不仅更新了现代建筑设计的理念和手法,更展现了现代建筑技术的新进展。但是玻璃幕墙的气密性和保温隔热性能差而带来的高能耗问题也引起了人们的高度重视。我国的建筑幕墙工业起步比较晚,现阶段我国提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施尚停留在消极设防的设计思想阶段,主要是采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃及隔热断桥铝型材降低结构传热系数K、消除结构体系热桥、降低空气渗透热损失、减少开启窗扇面积、提高其密封性等。在大多数地区,采用单层的镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃而进行保温节能(相对单层的普通白玻璃而言,能够较多地降低能耗),在严寒地区隔热要求很高的建筑中,则采用中空玻璃和隔热断桥铝型材来进行隔热节能。我国对于双层玻璃幕墙、智能玻璃幕墙等高技术幕墙的应用还是比较落后,如何使玻璃幕墙更节能成为当今研究的热门话题。
1 双层玻璃幕墙系统的应用及关键设计
双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙组成,外层幕墙一般采用隐框、明框或点式玻璃幕墙,内层幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间——通风间层,空气从外层幕墙下部的进风口进入,从上部的排风口排出,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。在我国寒冷地区,只要经过合理的设计,内、外循环玻璃幕墙均可采用,应用于冷、热负荷相当的公共建筑中。当合理应用双层玻璃幕墙时,它与同类建筑的标准能耗相比,节能率在50%左右。
双层玻璃幕墙系统的应用
封闭式内循环双层玻璃幕墙。该幕墙一般在冬季较为寒冷的地区使用,外层玻璃幕墙原则上是完全封闭的,一般由断热型材与中空钢化玻璃组成,内层一般为单片钢化玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风间层厚度一般为120~200mm。通风间层与吊顶部位的暖通系统排风管相连,形成自下而上的强制性空气循环。
敞开式外循环双层玻璃幕墙。该幕墙即我们常说的呼吸式双层玻璃幕墙,外层是由单层玻璃与非断热型材组成的玻璃幕墙,内层幕墙是隔热或断热明的明框幕墙或单元幕墙。冬季时,关闭通风层的进排风口,换气层中的空气在阳光的照射下温度升高,形成温室效应,有效地提高了内层玻璃的温度,降低建筑物的采暖能耗。夏季时,打开换气层的风口,利用烟囱效应带走通风间层内的热量,降低内层玻璃表面的温度,节省了空调能耗。另外,通过对进排风口的控制以及对内层幕墙结构的设计,达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的,从而优化建筑通风质量。可见
“敞开式外循环体系”不仅具有“封闭式内循环体系”在遮阳、隔音等方面的优点,在舒适节能方面更为突出,提供了自然通风的可能,最大限度满足了使用者生理与心理上的要求。
图1两种体系的通风式幕墙示意图
呼吸式双层玻璃幕墙系统的应用。多层式双层玻璃幕墙。多层式双层玻璃幕墙的通风间层在水平方向上与数个房间相连,