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建筑裝飾論文發表簡述節能原理玻璃幕墻的規劃

時間:2013年11月02日 分類:推薦論文 次數:

摘要:現階段隨著我國新時代經濟模式的飛速發展,隨之帶來的建筑行業的崛起與建筑新科技的更新加速,使得我國的房屋建筑體系得到了很好的提升。在建筑維護結構的保溫措施上一些發達國家的研究成果已變得越來越成熟,在新的建筑科技的引領下人們的生活環境得到

  摘要:現階段隨著我國新時代經濟模式的飛速發展,隨之帶來的建筑行業的崛起與建筑新科技的更新加速,使得我國的房屋建筑體系得到了很好的提升。在建筑維護結構的保溫措施上一些發達國家的研究成果已變得越來越成熟,在新的建筑科技的引領下人們的生活環境得到了很大的改善。與此同時人們也在面臨著自然資源的缺少、環境的變壞以及各種污染性問題。據調查,我國建筑能源損耗占據總能耗的27.6%,而且呈現出不斷上升的勢頭。所以,減少建筑能源損耗且滿足人們的建筑保溫結構成為亟待解決的問題。

  關鍵詞:建筑裝飾論文發表,核心期刊,建筑玻璃幕墻,規劃發展,能源損耗,構造技術

  為此,本文針對在減少建筑能源損耗的前提下對將來的玻璃幕墻的圍護結構的具體規劃進行論述。

  一、國內外建筑玻璃幕墻具體規劃研究現狀與發展

  在全世界的能源危機發生后,人們對于建筑玻璃幕墻在能源損耗上的欠缺,西方發達國家逐漸對加強建筑玻璃幕墻的保溫技術開展了深入研發。在八十年代初期成功研發出熱通道建筑玻璃幕墻、智能建筑玻璃幕墻。目前的熱通道建筑玻璃幕墻,技術中的關鍵是利用雙層建筑玻璃幕墻來達到。建設初期雖然雙層建筑玻璃幕墻自身建設投入資金很多,但是此類建筑能夠降低建筑裝備的資金投放,而且在使用過程中能大量減少建筑中能源的損耗,為子孫后代留下多一份藍天,所以此類建筑近年越來越多。

  近十多年以來,雙層建筑玻璃幕墻在發達國家已開始了廣泛運用。智能建筑玻璃幕墻和光電建筑玻璃幕墻目前還處于發展的初期,當下,世界范圍內已建成的智能建筑玻璃幕墻為數不多。

  上世紀九十年代我國的建筑幕墻上才開始使用,當下我們國家顯然已發展為世界上建筑幕墻運用和建造的大國,逐漸奔向建筑幕墻主心骨國家。隨著綠色、減少能源損耗理念的加深,包括開發商、建筑師等都對雙層建筑玻璃幕墻這種新型的、具有顯著減少能源損耗成果的幕墻構造倍加注意,同時也在尋找在新建項目中運用。

  伴隨著全世界范圍內的能源危機越來愈嚴重,能耗嚴重的建筑玻璃幕墻建筑急需采用減少綠色能源損耗技術來降低能耗,提高建筑的舒適性,甚至希望其能產生能源供建筑損耗。總結國外建筑建筑玻璃幕墻研發過程與經驗,我國的建筑玻璃幕墻具體規劃和生產也必定要向環保、減少能源損耗與智能化方向進步。

  二、建筑幕墻減少能源損耗技術分析

  (一) 新型構造技術在建筑幕墻減少能源損耗具體規劃中運

  在大型公共建筑建筑玻璃幕墻具體規劃中,許多新的構造技術得以運用,如雙層建筑玻璃幕墻、利用水幕降溫的建筑玻璃幕墻、可進行雨水收集的建筑玻璃幕墻等。最能體現利用構造技術來達到綠色減少能源損耗目的的應當首選雙層建筑玻璃幕墻。它是目前運用最廣泛,減少能源損耗、效果最好,研究最為深入的減少能源損耗建筑玻璃幕墻。

  在現代高層建筑的外圍護結構施工中建筑玻璃幕墻的使用已經普遍,外圍護結構是整個建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位,單層建筑玻璃幕墻的能耗約占整個建筑能耗的40%左右。建筑圍護結構的保溫可以阻斷直射陽光透過建筑玻璃進入室內,防止陽光過分照射和加熱建筑圍護結構,防止直射陽光造成的強烈眩光。在所有的被動式減少能源損耗措施中。建筑圍護結構的保溫也許是最為立竿見影的有效方法。

  建筑玻璃幕墻維護結構的保溫系統可以最大程度的減少陽光的直接照射,可有效預防室內溫度太高,是建筑防熱的主要措施之一。根據保溫構件的形狀與效果,圍護結構的保溫一般分為五種形式:水平圍護結構的保溫、垂直圍護結構的保溫、綜合式圍護結構的保溫、擋板式圍護結構的保溫和百葉式圍護結構的保溫。圍護結構的保溫措施種類繁多,針對特定的建筑項目的不同地理位置、朝向以及特定的用途,不存在某一種圍護結構的保溫措施普遍適用的情況。

  (二)新型質地在建筑幕墻減少能源損耗具體規劃中的運用

  在建筑中玻璃幕墻占據很大的地位,而且玻璃幕墻是整個建筑中減少能源損耗的一個關鍵性環境。伴隨著各項科學技術的不斷進步,不同功效的建筑玻璃被開發出來,因此建筑中對玻璃幕墻規劃中也有了更加嚴格的標準。一般情況下建筑玻璃幕墻中選用的原材料基本上包括骨架、建筑玻璃和封條。按建筑材料的組成及構造形式分有四種:型鋼骨架、鋁合金型材骨架、不露骨架結構及無骨架建筑玻璃幕墻。其中不露骨架結構及無骨架建筑玻璃幕墻均無金屬框架,其導熱系數均有建筑玻璃本身和封條的性能來決定,封條的質地大多為密封膠和密封條。型鋼骨架及鋁合金型材骨架建筑玻璃幕墻因采用金屬框架,容易形成冷橋和熱橋,因此,金屬框架質地的選定對于建筑玻璃幕墻的減少建筑能源損耗起了很關鍵的作用。

  目前使用的新型斷熱金屬名字各種各樣,但是大部分皆在內外兩種高導熱性的金屬框料之間插入低導熱性的隔離物,成為有效斷熱層,隔斷了借助門窗框或窗扇型材散失熱量的方式,叫做斷熱型材。斷熱型材結構合理、結合牢固、強度高、剛性好、熱阻大,而且具有優良的隔聲減少能源損耗性能、抗風性能和氣密水密性能。斷熱型材早期多用于平開窗,后來逐漸用于有框建筑玻璃幕墻。

  (三)控制技術在建筑建筑玻璃幕墻具體規劃運用

  智能建筑玻璃幕墻是指建筑玻璃幕墻以一種動態的形式,依據外面氣候因素的不斷更替,自動調整建筑玻璃幕墻的保溫、圍護結構的保溫、通風系統,最大限度地降低建筑物的能源損耗,與此同時將開創出最適宜人們居住的環境,這主要是利用雙層建筑玻璃幕墻的方法來達到效果的。智能建筑玻璃幕墻是呼吸式建筑玻璃幕墻的延伸,在智能化建筑的基礎上將建筑配套技術適量掌控,將幕墻質地、太陽能有效利用后,通過計算機網絡有效的調節室內空氣、溫度和光線,從而節省了建筑使用中能源的損耗,減少了建筑生產過程中所使用的花費。

  智能建筑玻璃幕墻的具體規劃是優化整體建筑能耗平衡,其關鍵性環節是利用外墻構造的結構節能水平,結合建筑技術設備中的相互作用,以達到能源優化效果,智能建筑玻璃幕墻具體規劃原則一般有,利用太陽輻射熱,節約冬季采暖所需能源;最大限度利用自然采光以減少人工照明;精心組織自然通風與排風系統,以減少同能能耗;利用建筑樓板、墻體的蓄熱性和晝夜溫差,減少夏季制冷需求量:各種幕墻機制、通風、圍護結構的保溫、蓄熱和建筑空調供暖、通風等相互之間智能配合,爭取到經濟利益的最大化。

  (四)光電技術在建筑玻璃幕墻具體規劃中的運用

  近些年來,分布式光電效應已發展為整個市場中的重要方面之一,此種發電方式大部分運用在建筑上,可以預測太陽能光電系統一定會變成將來建筑的大的發展方向。假設在大型公共建筑玻璃幕墻中運用太陽能光電效應發電,建筑玻璃幕墻減少能源損耗具體規劃將從被動減少能源損耗變為主動產生能量供建筑內部損耗,從而能夠徹底解決我國建筑中玻璃幕墻建筑的能源損耗問題。

  三、幕墻節能材料的選用

  1.玻璃的選用

  據目前針對于建筑方面的調查顯示,針對建筑物外窗和玻璃幕墻,玻璃面積的占比非常大,因此它可以參與的熱交換的面積較大,這樣使之成為了幕墻和窗節能的關鍵部分。伴隨著科學技術的發展,新型節能的玻璃材料不斷地被研究出來,并得到廣泛運用,下面針對一些應用較多的材料進行剖析:

  (1)陽光輻射控制玻璃

  這類玻璃材料主要是采用改變玻璃的光學特性來實現對太陽能輻射進行選擇的技術,該技術能夠選擇性屏蔽一些輻射,從而能夠達到良好的環保節能效果,該類型玻璃主要有光譜選擇透過性玻璃和透過率可調玻璃:①光譜選擇性透過玻璃,它實際上是Low-E 玻璃和熱反射玻璃技術的延伸,即通過在玻璃表層覆蓋一層特殊性質的材料涂層,這種玻璃材料能夠選擇不同波長的太陽輻射和熱輻射。②透過率可調玻璃,這種類型的玻璃能夠伴隨環境的變化來改變自身的透過特性,能夠實現對太陽輻射能量的控制,進而達到滿足節能的要求。這種玻璃根據其改變特性的機理可以分為熱致變色玻璃、電致變色玻璃和光致變色玻璃。這三種類型的玻璃中,光和電致變色玻璃已經引起了幕墻行業相關人士的廣泛關注,并且得到了一定的應用。在實際生活中,光致變色玻璃的可見光透過率能夠是現在75%-25%范圍內變化,太陽能輻射的透過率變動能夠實現53%-23%范圍內變化,電致變色玻璃在短短的五分鐘內可以時間可見光透過率67%-10%以及太陽輻射66%-10%的變化。

  (2)隔熱玻璃

  隨著技術的發展,一些新型隔熱玻璃在中控技術上不斷被研發出來,主要有以下幾種:①惰性氣體隔熱玻璃,這種玻璃是通過往中空玻璃的空腔內注入惰性氣體得到的。如今,國外市場上已經出現了充氯氣的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm 三層中空玻璃,該種玻璃是結合Low-E 技術形成,它的傳熱系數達到了0.7W/(m2·K)。②氣凝膠隔熱玻璃,氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠,其體積的95%為空氣,這種氣凝膠中的氣泡比較小,一般小于20mm,因此,具有較好的隔熱性能,而且還不會阻擋和折射光線,因為其顆粒遠小于可見光波長。然而這種氣凝膠物質長時間使用后會出現沉降現象,這也是目前限制其大范圍商業化應用的主要原因。

  2.鋁合金型材選用

  在選用窗框材料時,需要考慮不同材料的玻璃幕墻和采光頂等外窗的傳熱系數影響,這個因素是選擇材料時不可缺少的條件。目前,一些塑料窗框和木窗框由于本身的傳熱系數很小,加上其對外窗的傳熱系數影響也很小,因此在選用作為節能窗框時,很少考慮。相對而言,鋁合金和鋼窗框等材料本身的導熱系數大,加上其對外窗的傳熱系數影響較大,需要采用斷橋處理。這種斷橋處理針對鋁合金材料來說有很多種,比如,聚酷膠(PA)斷熱條和聚氨酷(PU)等等,對于一些對保溫性能要求非常高的外窗應考慮選擇斷橋效果較好的鋁型材。

  四、幕墻節能體系的選用

  1.雙層幕墻技術

  近些年來幕墻行業在開發新型的幕墻結構方面取得不少進展,尤其是雙層幕墻技術引人關注,它的節能原理可以總結為循環幕墻由一層玻璃幕墻和一層普通開窗墻體或者雙層的玻璃幕墻組成,雙層都可以進行上下通風口設置。在夏季的時候,可以打開外層的上下通風口,這樣在陽光的照射下其中間空氣層溫度會升高而出現上浮,從而逐漸形成自上而下的空氣流,最終可以達到降低內層表面溫度的目的。

  在冬季時,把外層的通風口關閉,打開內層的通風口,這樣夾層中的空氣就會在陽光的照射下不斷升高,從而逐漸形成一個小溫室,這樣能夠有效地提高內層玻璃溫度,造成室內氣體循環,從而慢慢提升室內溫度,較少熱負荷的要求。與單層玻璃幕墻相比,雙層的玻璃幕墻可以節約42%-52%的能源,同時制冷時

  可以節約能源38%-60%。

  2.節能百頁技術

  相對于傳統的百葉遮陽技術而言,節能的百頁是對其進行的有效地改進,傳統的建筑中百頁要么懸掛在室內要么懸于室外,室內的百頁不能夠高效的控制室內的熱量,室外的百頁不能達到循環通風效果,這樣對節能效果有非常大的影響。我們知道太陽直射能夠對建筑的冷熱負荷產生影響,夏季遮陽能夠對負荷總價值進行有效地控制,冬季的陽光能夠進入室內,這樣節能百頁能夠高效的利用這一特征。使用節能百葉是幕墻改革的一個非常好的方案,它能夠適度調節角度,以最佳狀態來達到節能的目的。

  五、智能化光電建筑玻璃幕墻

  建筑光電一體化就是將太陽能光電效應發電技術與樓體的建設結合在一起,運用到建筑的制冷、采暖、照明、電器等能耗活動中,使光伏元器件及系統與建筑物相互結合,融為一體,成為建筑物的有機組成部分。光電一體化是將光電模塊與建筑外殼相結合,其模塊具有雙重功能,既作為建筑外殼部分或全部取代傳統建筑外維護材料,也作為發電元件,利用光電效應發電供建筑使用。

  光電建筑玻璃幕墻可分為以下幾類:

  (1)垂直光電幕墻,該類幕墻所謂使用是最為普遍的餓一種,其采用的是光伏組件在是建筑上的運用形式的方式,并且可根據具體規劃需要,可以用明、半透明和普通的透明建筑玻璃結合使用, 創造出不同的建筑立面和室內光影效果,增加美觀性;

  (2)鋸齒式光電建筑玻璃幕墻,可以分為鋸齒式垂直光電幕墻和鋸齒式水平光電幕墻;

  (3)風箱式光電建筑玻璃幕墻,可以設以具體規劃成雙層光電建筑玻璃幕墻,外層的光電幕墻可作為建筑的表皮,接收陽光的輻射,中間空氣層可以給光電板降溫,冬季室內也可以利用這種熱能;

  (4)傾斜式的光電幕墻的運用與垂直式光電幕墻的運用類似,立面可以可以是平面或臺階式的,通過選用透明、半透明或不透明光電板進行組合,可具體規劃出豐富的立面效果和室內光影效果;

  (5)結構式光電建筑玻璃幕墻,是可以作為建筑的承重構建,不同種類和透明度的光伏板和普通建筑玻璃可以任意結合,創造出非常豐富的立面效果;

  (6)獨立太陽能光電立面,是指光伏系統和建筑玻璃幕墻相對分離,這種模式適合于對現有建筑的減少能源損耗改造。光伏系統作為后加的設備,美觀、結構、安裝的安全性問題都需要很好考慮;

  (7)柔性太陽能光電板,把光伏模塊安裝在薄的金屬片或者是柔性的合成質地上,可以根據墻面或屋面的走向來設置,有很大的自由度,解決了在一些現代建筑中曲面上不好安裝光電板的問題。

  結語

  我們國家建筑玻璃幕墻具體規劃將由重功能、限損耗的狀況逐步轉變為強調功能、減少能源損耗的要求,達到人工環境和自然環境互相和諧為一體,為人類開創出更為舒適的環境。本文就廣泛使用的建筑玻璃幕墻中減少能源損耗下的具體規劃開展了有關論述,希望能在我國將來減少建筑能源損耗下建筑玻璃幕墻具體規劃中有參照價值。

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