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浅谈关于建筑门窗和幕墙玻璃的节能设计

文章来源:幕墙工程 人气:562 发表时间:2017-03-04

门窗往往是建筑围护结构中保温、隔热和节能的薄弱环节。提高建筑玻璃材料的热工性能,目的是控制窗或幕墙表面温度冬季过低、夏季过高,节省采暖或致冷能耗。从国内外玻璃材料围护结构的节能设计来看,通常主要采用以下几种方法:

  (1)根据建筑的性质、使用功能以及建筑所处的气候环境条件来设计窗、幕墙,对建筑的窗墙比应有一定的控制,因为窗户面积率直接影响建筑的采光及采暖空调的能耗,一般窗墙比应控制在O.3左右。

  尤其在严寒地区和炎热地区,在设计大面积用玻璃门窗和幕墙时,要选择采光、隔声、热工性能良好的新型玻璃材料。根据不同地区选择不同的热反射玻璃、Low—E复层玻璃(中空玻璃)以及保温玻璃等材料。

  (2)根据建筑日照设计原理,合理设计窗户挑糖或遮阳措施,减小玻璃面的日照面积,降低夏季空调能耗。在进行遮阳设计时要考虑各个地区气候特点,对于冬冷夏热地区冬季需要日照,夏季需要遮阳,应采用活动式遮阳措施。在设计遮阳构造时要结合玻璃门窗、幕墙建筑的整体艺术效果,材料与颜色进行考虑,而且形式要简单,美观,便于清洗,安装。

  (3)在寒冷地区采用大面积玻璃门窗和幕墙时应采取保温措施,防止“热桥”产生,由于门窗和幕墙框大多为金属材料,金属和玻璃材料导热系数大,当室内外温差大时,应注意在门窗、幕墙框架格内加热绝缘材料进行保温,以防止结露、挂霜,以减少能耗。加在幕墙竖框室内外均用热绝缘橡胶密封条分隔,形成“热断桥”后,幕墙不产生结露现象,而且视野清晰。

  (4)注意视觉和冷凝现象。当采用保温材料后,如防火材料或保温隔热材料接触热反射玻璃的背面,或在热反射玻璃背后使用颜色不均匀的衬热材料时,在某种光照状态下,可能会产生视觉“穿透”现象,看到后面的物体。此外,如果在这些材料与玻璃间有潮气或冷凝水积聚,也会使玻璃和保温材料逐渐腐蚀,形成影响外观的斑点。如图5所示,采用遮挡结构,制造一个与视觉中空玻璃类似的遮挡中空玻璃,消除视觉穿透现象,又保证了玻璃围护结构的热工特性。

  (5)玻璃窗(幕墙)还应满足美观,经济,耐久,维修,便于清洗的要求。合理选择材料和构造形式,充分考虑使用的灵活性和最大限度地减少能耗,因此,对立面分格大小,方向以及玻璃,框格颜色等均要满足适用、经济、美观的要求,使建筑呈现出多姿多彩和富丽堂皇的艺术效果o

  玻璃材料在建筑设计中具有重要的作用,除了满足建筑结构设计如强度,刚度,风压,抗震和温度变形等要求外,在节能设计时应满足节能围护结构功能要求,要求建筑师能根据建筑的使用功能以及我国不同地区的气候特点,正确选用各种节能玻璃材料,创造出新型建筑节能技术和设计方法。

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