玻璃幕墙的遮阳节能技术
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建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究随着城市化进程的加快和人们对建筑环境质量要求的不断提高,建筑材料的选择已经成为了一个重要课题。
玻璃幕墙作为现代建筑中常见的外立面形式,不仅具有良好的光线透过性和视觉效果,还可以有效提高建筑的节能性能。
由于传统的玻璃幕墙设计常常带来一系列的热量损失、光污染等问题,为了实现更加绿色、节能的建筑设计,对建筑玻璃幕墙的绿色节能设计进行深入探究具有重要意义。
一、传统玻璃幕墙的问题1. 热量损失传统的玻璃幕墙设计,由于其透明的特性,往往会导致建筑内部热量过快地散失,从而增加了建筑的供暖和制冷负荷,使得能源消耗增加。
2. 光污染玻璃幕墙反射的阳光会产生强烈的光污染,不仅影响周围环境的舒适度,还可能对生物体造成伤害。
3. 耐久性目前市面上大部分的玻璃幕墙材料随着时间的推移易出现褪色、老化等问题,影响了建筑的外观和使用寿命。
二、绿色节能设计的解决方案1. 选择智能化的玻璃材料为了减少热量损失,可选择具有隔热功能的智能玻璃材料,如LOW-E玻璃、中空玻璃等,以有效隔离外界温度变化,减少建筑内部能源消耗。
2. 加强光污染治理通过科学合理的设计,可以有效控制光污染问题。
采用特殊的玻璃涂层技术和窗帘设计,调整和抑制玻璃幕墙反射光线的强度和范围,减少对周围环境的影响。
3. 选用耐久性材料在玻璃幕墙的选择上,可以考虑使用硅酸盐玻璃等耐久性材料,以延长建筑的使用寿命,降低维护成本,减少对环境的影响。
三、绿色节能设计在实际案例中的应用1. 天津滨海图书馆该建筑采用了全透明的玻璃幕墙设计,并采用LOW-E玻璃以减少建筑内部的热量损失;设计了一系列立体绿化空间以提高建筑的节能效果。
2. 上海中心大厦该建筑采用了双层中空玻璃幕墙设计,减少了建筑内外的热量传递,以达到隔热的效果;也采用了特殊的玻璃涂层技术和筒形设计以控制光污染问题。
四、绿色节能设计的未来展望1. 进一步提高玻璃幕墙的隔热性能随着技术的不断进步,应加大对智能玻璃材料的研究和应用,提高其隔热性能,从而减少建筑的能源消耗。
玻璃幕墙工程施工方案节能降耗的创新解决方案在如今的建筑行业中,节能降耗已成为一个重要的议题。
作为建筑外立面的一种常见形式,玻璃幕墙的施工方案也需要不断创新,以实现节能降耗的目标。
本文将介绍一种创新的玻璃幕墙工程施工方案,以达到节能降耗的效果。
一、材料选择在玻璃幕墙工程中,材料的选择对于节能效果起着关键作用。
常见的玻璃材料中,以低辐射玻璃和夹层玻璃具有较好的节能效果。
低辐射玻璃能够有效阻挡热能的传输,减少能量的散失;夹层玻璃则在一定程度上增加了隔热性能。
此外,还可以选择具有高度透光性的玻璃材料,以增加自然采光,减少照明用电量。
二、隔热层设计除了选择适合的玻璃材料,隔热层的设计也是玻璃幕墙工程中关键的一环。
隔热层可以采用多层玻璃组合、空气层或填充隔热材料等形式。
例如,可以利用双层玻璃的设计,将空气层置于两层玻璃之间,形成一个热桥,减少热传导。
同时,填充隔热材料也可以提高幕墙的保温性能,进一步减少能量的散失。
三、智能控制系统除了材料的选择和隔热层的设计,智能控制系统的运用也可以提高玻璃幕墙的节能性能。
通过安装光照传感器和温度传感器等设备,可以实时感知室内外的环境变化,调节玻璃的透光率和隔热性能。
当室外温度过高或过低时,可以通过改变玻璃的状态,增加或减少阳光的照射,调节室内的温度。
这种智能控制系统的运用不仅能够提高舒适度,还可以减少能耗。
四、节能技术的应用除了上述的创新设计,节能技术的应用也是玻璃幕墙工程施工方案中重要的一部分。
例如,在施工过程中,可以采用预制构件和现场拼装相结合的方式,减少能源和材料的消耗。
同时,在幕墙保温层的施工中,可以采用适当的保温材料和工艺,提高保温性能。
结语随着社会的不断发展和环境的变化,建筑行业对于节能降耗的需求越来越迫切。
玻璃幕墙作为现代建筑的重要组成部分,也需要不断创新,以满足节能降耗的需求。
通过材料选择、隔热层设计、智能控制系统的应用以及节能技术的应用等方式,可以有效地提高玻璃幕墙工程的节能性能,实现节能降耗的目标。
幕墙工程绿色建筑技术措施幕墙工程是现代建筑中常见的一种结构工程,绿色建筑则是近年来受到广泛关注的一个概念。
本文将以幕墙工程绿色建筑技术措施为主题,探讨在幕墙工程中如何应用绿色建筑技术,从而实现节能减排和环境保护的目标。
一、节能技术措施1. 采用高效隔热材料:在幕墙工程中,选择高效隔热材料是实现节能的重要一环。
常见的高效隔热材料包括隔热玻璃、保温板等,它们可以减少室内外温度的传导和辐射损失,降低冷热能量的流失。
2. 优化幕墙结构:通过优化幕墙的结构设计,减少能量的散失。
例如,在幕墙中设置空气层、断桥铝型材等,能够有效隔离室内外温度,降低热量传导,提高建筑的保温性能。
3. 使用太阳能光伏板:在幕墙工程中,可以考虑安装太阳能光伏板,利用太阳能转换为电能,为建筑提供绿色能源。
这不仅可以减少对传统能源的依赖,还能减少温室气体的排放。
二、环保技术措施1. 选择环保材料:在幕墙工程中,应优先选择环保材料,如可回收材料、低VOC材料等。
这些材料对环境的影响更小,能够减少对自然资源的消耗,降低环境污染。
2. 设计雨水收集系统:在幕墙的设计中,可以考虑设置雨水收集系统,将雨水用于植物灌溉、冲厕等非饮用水用途,减少对自来水的需求。
同时,通过植物的吸收和土壤的过滤,可以净化雨水,减少雨水的污染。
3. 推广绿色施工技术:在幕墙工程的施工过程中,可以采用绿色施工技术,如垃圾分类、节水施工等。
这些技术可以减少建筑废弃物的产生,降低施工对环境的影响。
三、健康与舒适性技术措施1. 提高室内空气质量:在幕墙工程中,应注重室内空气质量的提升。
可以通过增加新风系统、净化设备等方式,保证室内空气的新鲜和清洁,为使用者提供良好的室内环境。
2. 注重采光设计:在幕墙工程中,应注重采光的设计。
合理的采光设计能够提供充足的自然光线,减少对室内照明的依赖,同时提高使用者的舒适感。
3. 声音隔离技术:在幕墙工程中,可以采用声音隔离技术,如阻尼材料、双层玻璃等,减少室外噪音的传入,提高建筑的声学性能,为使用者提供安静的室内环境。
幕墙节能设计的技术要点一、前言以《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005实施为标志,中国建筑幕墙进入有节能设计要求时代。
在此以前,我国的建筑幕墙是没有节能设计的,玻璃幕墙通常采用单片玻璃,普通非断桥铝合金型材,石材和铝板面板后面也没有保温岩棉。
建筑幕墙设计只有一个要求,即安全。
2005年7月1日之后,《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005开始实施,我国的建筑幕墙设计不但要满足安全要求,同时也要满足节能要求。
因此建筑幕墙在设计上增加了许多新的概念,如玻璃幕墙传染系数、遮阳系数,石材幕墙和铝板幕墙传热系数等。
尽管建筑幕墙节能设计已经实施十几年,但行业内依然对某些节能要点存在模糊、甚至是错误的认知。
本文现对建筑幕墙节能设计中重要且依然容易出错的技术要点进行阐述。
二、透明幕墙和非透明幕墙建筑幕墙按面板可分为玻璃幕墙、石材幕墙、铝板幕墙、人造板幕墙等,按构造可分为单元式幕墙、构件式幕墙、双层幕墙等。
《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005中又给出透明幕墙和非透明幕墙的概念。
石材幕墙和铝板幕墙属于非透明幕墙是非常好理解的,但如果把玻璃幕墙一概认定为是透明幕墙就错误了,例如层间部位的玻璃幕墙就属于非透明幕墙。
工程中把层间部位的玻璃幕墙误作为透明幕墙设计是有许多工程案例的,更有幕墙工程安装完成,竣工验收时遇到巨大障碍,甚至拆除。
透明幕墙的传热系数要求低(传入系数要求低,传热系数大),非透明幕墙的传热系数要求高(传入系数要求高,传热系数小)。
因此层间部位玻璃幕墙面板后面应设置保温层,那种认为单纯中空玻璃都满足热工要求,层间部位中空玻璃后面还有混凝土墙,更能满足热工要求的认知是错误,因为层间部位玻璃幕墙属于非透明幕墙,传热系数要求高。
这是错误认知之一。
错误认知之二是将透明幕墙传热系数与非透明的传热系数按面积进行计权平均,得出建筑幕墙的传热系数,并以此作为幕墙热工性能定级的依据。
我国所有建筑热工标准对透明幕墙和非透明幕墙的热工性能都是分别给出要求和规范,并没有对建筑幕墙进行整体规范。
建筑玻璃幕墙的绿色节能设计建筑玻璃幕墙作为现代建筑的重要组成部分,不仅在美学上具有重要意义,而且在节能环保方面也扮演着重要的角色。
随着人们对环保的重视和对节能的追求,建筑玻璃幕墙的绿色节能设计也成为了当下的热点话题。
本文将围绕建筑玻璃幕墙的绿色节能设计展开讨论,介绍其在节能减排、热工性能、环保材料等方面的应用和发展。
一、建筑玻璃幕墙在节能减排方面的应用在建筑玻璃幕墙的设计中,节能减排是一个至关重要的方面。
通过合理的设计和选用高效的节能材料,可以大大降低建筑的能耗和排放。
建筑玻璃幕墙应尽可能采用低传导率的玻璃材料,以减少室内外热量的传导和损失,降低空调能耗。
合理设计玻璃幕墙的尺寸和朝向,利用自然光照和通风降温,减少人工照明和通风系统的运行时间,从而节约能源。
建筑玻璃幕墙还可以通过太阳能利用和热能收集来提高能源利用效率。
可以在玻璃幕墙上安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为建筑提供部分电力需求;还可以通过黑色体积吸收系统或空气透明集热板将太阳能转化为热能,用于供暖和热水。
建筑玻璃幕墙还可以通过智能化控制系统来实现节能减排。
利用先进的自动控制系统可以实现对玻璃幕墙的智能调控,根据室内外温度、光照等条件自动调节玻璃的透光率和隔热性能,以实现最佳的节能效果。
建筑玻璃幕墙在节能减排方面的应用涵盖了多个领域,通过科学合理的设计和先进技术的应用,可以实现建筑的能耗减少和环境排放的降低,从而为可持续发展做出贡献。
除了节能减排,建筑玻璃幕墙在热工性能方面的应用也是至关重要的。
一方面,合理设计和选择玻璃幕墙的材料和结构可以实现良好的保温隔热效果,提高建筑的热工性能。
采用中空玻璃和低辐射玻璃等高性能材料,可以有效降低热传导和辐射传热,减少建筑的散热和能耗。
建筑玻璃幕墙还可以通过智能控制系统来实现动态调节,根据室内外温差和光照角度自动调节玻璃的透光率和隔热性能,以实现最佳的保温隔热效果。
建筑玻璃幕墙还可以通过采用隔热桥、空气隔热、光热隔离等技术手段来提高热工性能,降低能耗。
幕墙工程节能方案一、幕墙工程的节能潜力1. 外墙隔热在幕墙工程中,外墙材料的隔热性能是影响建筑整体节能的关键因素之一。
传统的幕墙材料如玻璃、铝合金等传导热性能较强,容易导致建筑内热量的损失。
因此,选择具有良好隔热性能的新型外墙材料,如中空玻璃、空气隔热层复合材料等,可以有效提高建筑的隔热性能,减少建筑内外热量交换,降低能源消耗。
2. 采光与通风幕墙工程设计中,应充分考虑采光和通风的需要,合理设置透光面积和通风口,以减少人工照明和通风设备的使用,达到节能的目的。
此外,通过合理设计幕墙结构,采用可调节的智能玻璃和遮阳设施,可以最大限度地利用自然光照和自然通风,减少人工能源的消耗。
3. 热传导降低一般来说,幕墙的节能性能与幕墙的热传导性能密切相关。
通过合理设置幕墙结构和选用合适的材料,降低热传导系数,减少热量的流失,可有效提高建筑的节能性能。
4. 冷热负荷控制在幕墙工程设计中,应综合考虑建筑物的冷热负荷及其变化情况,合理设置幕墙的保温和隔热结构,以减少建筑内部能源的使用,降低能耗。
5. 智能化管理通过引入智能控制系统,实现对幕墙的智能化管理和控制,可实时监测建筑内外的温湿度、光照等情况,采取相应的节能措施,提高建筑的节能性能。
二、幕墙工程的节能方案1. 选材节能在幕墙工程的设计中,应充分考虑外墙材料的热传导系数、透光性能等,选择具有良好节能性能的新型材料,如中空玻璃、空气隔热层复合材料等,以提高建筑的隔热性能,降低能源消耗。
2. 充分利用自然资源在幕墙工程的设计中,应合理设置透光面积和通风口,充分利用自然光照和自然通风,减少人工照明和通风设备的使用,达到节能的目的。
3. 智能化管理通过引入智能控制系统,实现对幕墙的智能化管理和控制,可实时监测建筑内外的温湿度、光照等情况,采取相应的节能措施,提高建筑的节能性能。
4. 综合考虑冷热负荷在幕墙工程设计中,应综合考虑建筑物的冷热负荷及其变化情况,合理设置幕墙的保温和隔热结构,以减少建筑内部能源的使用,降低能耗。
建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究一、玻璃幕墙的绿色节能意义1. 节约能源建筑物的能耗主要来自于制热、制冷和照明三个方面,而玻璃幕墙的设计对这三个方面都具有重要的影响。
良好的玻璃幕墙设计可以减少建筑的能耗,降低采光和空调系统的负荷,提高建筑的整体能效。
2. 减少污染以往的建筑幕墙材料往往含有大量的重金属和有毒物质,严重影响了环境的保护。
而随着技术的发展,现代玻璃幕墙材料具有绿色环保的特点,可以有效减少环境污染。
3. 提高居住舒适度玻璃幕墙设计的优化可以提高建筑物的整体环境质量,如减轻人体不适感、保护视力、减少噪音和提高室内通风等,从而提高居住舒适度。
1. 选择优质的材料玻璃幕墙的外观和性能主要取决于所选材料的质量。
现代的玻璃幕墙材料已经具备了良好的隔热、隔音和抗紫外线能力,可以有效提高建筑的节能性能。
还可以选择一些具有循环利用性和可再生特点的材料,如铝合金、不锈钢等,来降低对资源的消耗。
2. 合理的隔热设计隔热是影响玻璃幕墙节能性能的关键因素之一。
一般来说,采用中空玻璃或双层玻璃来增加建筑的隔热性能是非常有效的。
还可以采用一些高效的隔热涂层材料,如夹层玻璃、钛银玻璃等,以提高隔热效果。
良好的采光设计可以提高室内空间的通透性和视觉效果,降低对人工照明的需求。
可以通过合理布置窗户和选择透光率高的玻璃材料来实现。
还可以利用一些遮阳装置和反射装置来减少室内的热量积聚,以提高室内环境的舒适度。
4. 适当的开窗设计开窗是影响建筑物室内通风效果的关键因素。
适当的开窗设计可以实现建筑物室内外空气交换,并有效降低室内空气的污染程度。
特别是在临近自然环境恶劣时,合理的开窗设计可以有效降低室内空气的湿度和污染程度。
5. 高效的智能化管理系统采用智能化管理系统可以实现全方位的自动化控制,提高建筑物的整体能效。
可以通过智能化的照明系统、空调系统和窗户系统来实现对建筑能耗的精细化管理和控制。
1. 上海绿地中心上海绿地中心是一栋以商务、办公为主的多功能建筑,其外墙使用了大面积的玻璃幕墙。
浅谈建筑玻璃幕墙节能技术摘要:本文结合我国建筑节能设计中建筑幕墙的现状,就玻璃幕墙的特点、节能原理和节能技术进行探讨,供相关人员参考借鉴。
关键词:建筑;玻璃幕墙;节能技术0引言当前建筑工程中,玻璃幕墙作为一种围护结构得到了广泛的应用,在实际工程应用中实现了建筑外围结构的墙体与门窗的融合统一,同时也达到了美观、装饰的功能。
如何提高玻璃幕墙节能降耗的效果,对建筑幕墙的应用与发展具有十分重要的意义。
1玻璃幕墙的特点玻璃幕墙一般是建筑物的外围墙,具有其独特的特点:a、需要一定的框架进行支撑,有明框、隐框、全玻璃等等,可以根据设计人员对作品的不同要求进行选择;b、既可以和其他主体一起使用,也可以独立于主体单独使用;c、不需要承载建筑物任何的主要承重力,没有人们想象中的那么危险。
除此以外,玻璃幕墙的另一大特点就是其玻璃本身,其和平时生活中使用的玻璃是两个不同的概念,虽然统称为玻璃,但是它们从材质到作用都有很大的不同。
建筑幕墙的玻璃,可以根据夏季和冬季的不同,按照不同的路径反射太阳光,达到节能的效果,而且因为其玻璃内含有部分微量元素,能有效吸收红外线,可以防止更多的辐射进入室内。
玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土使用量,对于减少高耗能建材使用所达到的节约能源、资源有很大的帮助,但玻璃幕墙作为建筑外围护结构,其保温、隔热性能均远不及传统墙体,据研究数据表明,玻璃幕墙的能耗约为是普通墙体的3倍、屋面的4倍。
幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%-50%,因此幕墙节能在我国公共建筑设计节能中有极其重要的地位。
2玻璃幕墙的节能原理玻璃幕墙是一种透明材料,主要的热量传递方式是对流、辐射和传导。
可以采取单位面积、单位温差和单位时间内传递的焦耳数来对玻璃传递能量的过程进行评估。
焦耳数越大,则玻璃的能耗越大。
选择遮蔽系数的方法对节能效果进行测试,能够提高玻璃幕墙节能效果测试的工作效率。
在客观因素完成一样的条件下,玻璃组件和透明玻璃共同放置在地面,接受同种光线的辐射,根据太阳辐射能量的比值来确定遮蔽系数。
幕墙施工中的节能、减排措施研究幕墙作为现代建筑的重要构造元素,既能为建筑赋予独特的外观,又能提供较好的隔热、保温性能。
然而,在幕墙施工过程中,由于能源消耗以及排放的二氧化碳等温室气体对环境造成的不可忽视的影响,人们越来越关注如何在施工过程中进行节能和减排。
本文将探讨幕墙施工中的节能、减排措施,并提出可行的建议。
1. 选用高性能材料在幕墙施工中,材料的选择是关键。
传统的玻璃幕墙在导热性能上存在不足,导致热量易于传导,造成能源的浪费。
因此,选用高性能材料是一个重要的节能措施。
例如,使用具有较低导热系数的隔热玻璃,可以减少热量传导,提高能源利用率。
此外,还可以采用节能型铝合金型材、保温层等,以减少能源消耗。
2. 应用可再生能源幕墙施工中,使用可再生能源也是减排的一个重要手段。
例如,利用太阳能光伏板或热水器来供电或供暖,可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放。
此外,选择风力发电等可再生能源技术也是一个可行的选择。
3. 优化幕墙设计幕墙的设计也是影响节能和减排效果的重要因素。
设计师可以通过优化幕墙的结构和布局来降低能源消耗。
例如,合理设置遮阳装置和隔热层,以减少夏季热量的进入和冬季热量的损失。
此外,还可以采用自遮控制系统等先进技术,实现智能化管理,提高能源利用效率。
4. 引入绿色建筑概念绿色建筑概念强调建筑物与环境的和谐发展,强调最大限度减少能源消耗和环境污染。
在幕墙施工中,引入绿色建筑概念是一项重要的节能、减排措施。
可以采用生态砖、绿色屋顶等绿色材料,利用植物、园林景观等来降温、净化空气。
这不仅有助于节约能源,还能改善施工区域的生态环境。
5. 加强监测和维护在施工过程中,加强监测和维护也是至关重要的。
及时检测和维修幕墙的漏水、气密性等问题,保证幕墙系统的正常运行,减少能源的浪费。
此外,定期清洁幕墙、更换老化材料也是必要的,以保证幕墙的高效使用。
针对幕墙施工中的节能和减排措施,我们可以在设计、材料选择、能源利用等方面进行综合考虑,采取相应的措施,以实现节能减排的目标。
建筑幕墙节能方法
建筑幕墙是建筑外墙的一种形式,通常由玻璃、铝合金构件等材料组成。
幕墙的节能方法主要包括以下几个方面:
1. 选择高性能材料:选用具有较好保温隔热性能、防噪音、隔热、防紫外线等特性的材料,减少能量传递。
2. 优化幕墙结构:合理设计幕墙的结构,减少热桥效应,避免热量传导。
3. 采用隔热填充材料:在幕墙中加入隔热填充材料,如岩棉、聚氨酯等,提高隔热性能。
4. 增加双层幕墙或空气层:采用双层幕墙结构,或在单层幕墙内设置空气层,可以形成良好的隔热层,减少能量传递。
5. 控制太阳辐射热:在幕墙中加入遮阳装置、光学膜等,减少太阳辐射热的进入建筑内部。
6. 设置自然通风系统:在幕墙中设置自然通风系统,利用自然气流进行通风降温,减少空调能耗。
7. 采用智能控制系统:运用自动化技术和智能控制系统来控制幕墙的开闭,根
据室内温度、湿度等参数进行调节,实现节能效果。
总之,通过选择合适的材料、合理设计结构、添加隔热材料、控制太阳辐射热等方法,能够有效提高建筑幕墙的节能性能。
玻璃幕墙的遮阳节能技术深圳市方大装饰工程有限公司陈武文摘要:本文在节能环保为当今国际上建筑发展的总趋势的环境下,论述建筑节能的重要途径就是对外围护结构进行隔热保温,提出在我国尤其是南方地区以玻璃幕墙为外围护结构的建筑,建筑节能的一个重要措施就是对玻璃幕墙进行遮阳设计。
指出玻璃幕墙遮阳设计的重要性,对遮阳系统的构造和方式进行探讨,并提倡建筑遮阳系统智能化。
前言20世纪,世界建筑科学技术突飞猛进,房屋建筑快速发展,各发达国家建筑围护结构的保温隔热和气密性能大有提高,采暖、空调和照明的设备与技术日益进步,人们越来越能够在更为优裕和舒适的室内环境中生活与工作,人类建筑文明取得了前所未有的成就。
在此同时,人们也不得不面对着资源枯竭、环境恶化、生态破坏、气候变暖等一系列严峻问题。
据统计,在我国这个发展中国家,建筑能耗占社会总能耗的25%,随着经济的发展和人民生活质量提高,这个比例还会不断增长。
强调节能、低污染、低耗能的绿色建筑顺应时代的要求而生,我国也颂布了一系列法规和政策来对建筑节能和合理使用资源做出明确的规定。
随着我国玻璃幕墙热的发展,去年全国已经超过150万平方米,近几年玻璃幕墙总面积超过300万平方米。
金属玻璃幕墙具有轻量化、不燃化、耐震、施工迅速等优点,在现代都市高楼化,防火、防震、施工安全的要求前提下,已成为不可阻挡的趋势,今后将成为高楼建筑的设计主流。
金属玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土使用量,对于减少高耗能建材使用所达到的节约能源、资源有很大的帮助。
而且金属玻璃幕墙较易于回收利用,也可达到环保的目的。
玻璃幕墙是现代高档建筑较多采用的外围护结构,是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,是传统墙体失热损失5~6倍,幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右,故幕墙的节能有极其重要的地位。
一、玻璃幕墙遮阳的必要性:建筑外围护结构的节能设计,由开窗、方位、遮阳到隔热材料等因素环环相扣,这些因素左右建筑物的耗能量。
台湾的西拉雅研究室曾对台湾的办公建筑的外围护结构进行研究,对建筑外围护结构的各要素的耗能量进行分析,其结果分析以下:从以上可以得出结论:1 外墙的开窗率是外墙节能的最重要因素,降低开窗面积率是节能最重要手段,但是降低开窗率也必顾及确保适当的自然采光,并免除心理的封闭感。
但是对于追求通透效果的玻璃幕墙而言,只能采用降低开启窗面积并加强不透光地方的隔热设计来达到节能要求。
2 外遮阳和玻璃遮蔽是外墙节能的第二重要因素,玻璃材质及外遮阳都影响遮蔽率的大小,但是装设遮阳板、遮阳百页等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。
玻璃材质可选择高反射率的反射玻璃和吸热玻璃(唯反射率太大的反射玻璃会造成眩光污染的公害。
3 建筑方位因素是外墙节能设计的第三要素(占了12%的比重。
大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒。
建筑的长向应朝南北向配置。
在国内,随着市场经济的发展,建筑节能是中国经济社会可持续发展的迫切需要,建设单位和设计单位的节能环保意识也不断提高,对玻璃幕墙的节能要求也不断的提高,现阶段提高玻璃幕墙隔热保温性能的主要措施有:1采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。
2采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术。
以上隔热保温措施原理比较简单,使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。
这些节能措施在建筑现阶段已应用较广。
虽然玻璃幕墙建筑采用遮阳措施能达到更好的隔热节能作用,但在国内,现阶段各方对此重视不够。
一栋设计不良的全为玻璃幕墙建筑的全年空调耗电量,可能是一般混凝土外墙大楼的四倍。
而玻璃幕墙的使用寿命达五十年之长,其节能效果当然远胜于短寿命的冷气机、冰箱、锅炉等。
故玻璃幕墙建筑的节能比其他建筑产品节能更为重要。
所以发展玻璃幕墙的遮阳技术也是建筑物是节约能源最有潜力的工具。
另外,在建筑设计中要求,当建筑具备下列条件时(建筑标准较高的房间,仅有1~2两项)就要采用遮阳措施:1 室内气温大于290C ;2 太阳辐射强度大于240千卡/米时;3 阳光照射室内深度大于0.5米;4 阳光照射室内时间超过一小时;采用遮阳措施不仅是玻璃幕墙建筑节能设计的必要手段,而且是标准较高玻璃幕墙建筑的建筑设计的必要手段。
二、遮阳的作用与效果由于玻璃幕墙由玻璃和金属结构组成,而玻璃表面换热性强,热透射率高,故对室内热条件有极大的影响,在夏季,阳光透过玻璃射入室内,是造成室内过热的主要原因。
特别在南方炎热地区,如果人体再受到阳光的直接照射,将会感到炎热难受。
在玻璃幕墙上设置遮阳系统,可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是炎热地区建筑防热的主要措施之一。
设置遮阳后,会有以下作用及效果:1 遮阳对太阳辐射的作用。
外围护结构的保温隔热性能受许多因素的影响,其中影响最大的指标就是遮阳系数。
一般来说,遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。
遮阳系数就是透过有遮阳措施的围护结构和没有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。
遮阳系数愈小,透过外围护结构的太阳辐射热量愈小,防热效果愈好。
在广州地区进行实测得到的各主要朝向窗口的遮阳系数分别为:西向17%,南向45%,北向60%。
由此可见,遮阳对遮挡太阳辐射热的效果是相当大的,玻璃幕墙建筑设置遮阳措施更是效果明显。
2 遮阳对室内温度作用。
遮阳防止室内温度上升有明显作用,在广州某西向房间试验观测表明:在闭窗的情况下,有、无遮阳,室温最大差值达20 C,平均差值1.4 0 C。
而且有遮阳时,房间温度波幅值较小,室温出现最大值的时间延迟,室内温度场均匀。
因此,遮阳对空调房间可减少冷负荷,所以对空调建筑来说,遮阳更是节约电能的主要措施之一。
3 遮阳对采光的作用。
从天然采光的观点来看,遮阳措施会阻挡直射阳光,防止眩光,使室内照度分布比较均匀,有助于视觉的正常工作。
对周围环境来说,遮阳可分散玻璃幕墙的玻璃(尤其是镀膜玻璃)的反射光,避免了大面积玻璃反光造成光污染。
但是,由于遮阳措施有挡光作用,从而会降低室内照度,在阴雨天更为不利。
因此,在遮阳系统设计时要有充分的考虑,尽量满足室内天然采光的要求。
4 遮阳对建筑外观的作用。
一般人都认为玻璃幕墙设计只能平板化,无法设计外遮阳等遮阳设施,但是由国外的许多案例我们可以发现金属玻璃幕墙能以轻巧的金属板设计成优美的遮阳形式并成为建筑造型有趣的一部份。
遮阳系统在玻璃幕墙外观的玻璃墙体上形成光影效果,体现出现代建筑艺术美学效果。
因此,在欧洲建筑界,已经把外遮阳系统作为一种活跃的立面元素,加以利用,甚至称之为双层立面形式。
一层是建筑物本身的立面,另一层则是动态的遮阳状态的立面形式。
这种具有“动感” 的建筑物形象不是因为建筑立面的时尚需要,而是现代技术解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。
5 遮阳对房间通风的影响。
遮阳设施对房间通风有一定的阻挡作用,在开启窗通风的情况下,室内的风速会减弱22-47%,具体视遮阳设施的构造情况而定。
而对玻璃表面上升的热空气有阻挡作用,不利散热,因此在遮阳的构造设计时应加以注意。
三、遮阳的形式及构造设计遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候、及建筑外观上光影美学效果之功能,但也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。
遮阳系统本身而言,以位置上来分有“外部遮阳”与“内部遮阳”之区别,其中又可分为“活动式遮阳”及“固定式遮阳”。
就遮阳形式来分,一般分为四种:水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳和挡板式。
根据地区的气候特点和房间的使用要求,可以把遮阳作为的或临时性的。
永久性的就是在玻璃幕墙内外设置各种形式的遮阳板和遮阳帘,临时性的就是在玻璃的内外设置轻便的布帘,竹帘,软百页,帆布蓬等。
在永久性的遮阳设施中,按其构件能否活动,有可分为固定式或活动式两种。
活动式的遮阳可视一年中季节的变换,一天的时间变化和天空的阴晴情况,任意调节遮阳板的角度;在寒冷的季节,可以避免遮挡阳光,争取日照。
(见图5)这种遮阳设施的灵活性大,使用合理,因此近年在国外的建筑中应用较广。
就我国所处地理纬度来说,各种遮阳板基本形式适应是朝向范围如下:1.水平式遮阳(见图1)在玻璃前采用伸出重叠的平板这种形式的遮阳,能有效地遮挡太阳高度角较大的,从玻璃幕墙上方投射下来的阳光。
故它适用于南向的玻璃幕墙建筑物。
2.垂直式遮阳(见图2)设于玻璃前之凸出板的垂直式遮阳,能有效地遮挡角度较小的,从玻璃窗侧斜射进来的阳光。
但对于角度较大的,从玻璃窗上面射下来的阳光,或接近日出、日没时平射的阳光,它不起遮挡作用。
故垂直式的遮阳主要适用于东北,北和西北向附近的玻璃幕墙建筑。
3.综合式遮阳(见图3)综合式遮阳能有效地遮挡高角度中等的,从玻璃窗前射下来的阳光。
遮阳效果比较均匀,故它适用于东南或西南向的玻璃幕墙建筑。
4.挡板式遮阳(见图4)这种式的遮阳,能有效地遮挡高度角较小的,正射窗口的阳光。
故它主要用于东西向的玻璃幕墙建筑。
由于遮阳系统对室内采光,通风及冬季日照等亦带来不同层次的影响。
目前出现一种遮阳采光系统。
其采用遮阳板和导光板组合的遮采光系统,形式一般为在建筑玻璃幕墙或窗上部装设一水平遮阳设施,其功用除了可直接阻碍太阳的直射光热外,更可间接利用遮阳板设计将太阳光反射至天花板,再经天花板将自然光导入室内较深处(见图6)。
遮阳的效果除与遮阳形式有关外,还与构造设计有很大的关系,设计时要特别注意以下几点:1.遮阳板面的组合与构造在满足阻挡直线阳光的前提下,可以有不同板面组合的形式,应该选择对通风,采光,视野,构造和立面处理等要求更为有利的形式。
为了使于热空气的散逸,并减少对通风,采光的影响,常将板面做成百页的或部分做成百页的,或中间层做成百页的。
遮阳板可用铝板,轻金属或混泥土制做。
2.遮阳板的安装位置遮阳板安装的位置对防热和通风的影响很大。
例如将板面紧靠墙面布置时,受热表面加热而上升的热空气将受室外风压作用导入室内。
这种情况对综合式遮阳更为严重,为了克服着个缺点,板面应该离开玻璃墙面一定的距离安装,以使大部分热空气沿着墙面排走,且应使遮阳板尽可能减少挡风,最好还能兼起导风入室作用。
3.材料与颜色为了减轻自重,遮阳构件以采用轻质量为宜。
遮阳构件经常暴露在室外,受日晒雨淋,容易损坏,因此要材料坚固耐久。
如果遮阳室活动式的,又要求轻便灵活,以便调节或拆除。
材料的外表面对太阳辐射热的吸收系数要小,设计时可根据上述的要求并结合实际情况来选择适宜的遮阳材料。
遮阳的构件的颜色对隔热效果也有影响。
以安装在玻璃幕墙内侧的百叶帘为例,暗色、中间色和白色的遮阳系数分别为:86%、74%和62%.白色的比暗色的要减少24%.为了加强表面的反射,减少吸收,遮阳帘朝向阳光的一面,应为浅色发亮的颜色,而在背阳光的一面,应为较暗的无光泽颜色,以免引起眩光。