建筑门窗及玻璃幕墙的节能策略 宋小永

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:宋小永
[导读] 摘要:如今,人们对生活舒适度的要求越来越高。
        山东天元装饰工程有限公司  山东临沂  276000
        摘要:如今,人们对生活舒适度的要求越来越高。门窗及玻璃幕墙是建筑维护结构中的构成要素,门窗的透明部分和玻璃幕墙直接与自然因素接触(如光、热、空气等),是建筑物室内外交接的途径,因此,建筑门窗以及玻璃幕墙是影响建筑能耗的重要因素。目前资源的节约与环境的保护已成为各个行业的共识,尤其是对处于快速发展期的建筑行业来说,门窗以及玻璃幕墙是解决能耗问题的主要环节,根据地理纬度、日照时间以及海拔等因素,对门窗及玻璃幕墙的安装是有不同要求的,科学地指导是实现节能目标的唯一途径,对于我国的建筑行业来说,节能建设已经成为一个不可回避的课题。
        关键词:建筑门窗;玻璃幕墙;节能策略
        引言
        在整个建筑施工过程当中,门窗以及幕墙的保温、隔热往往是最为关键的环节。比如在一些温度比较低的地区,在设计房屋的时候要能够根据太阳的时间来设计门窗高度以及玻璃幕墙的安装位置,要保证采光时间较长,并且在材料的选择上也要应用热性能效果较好的玻璃材料。另外,在比较炎热的地区,就要合理选用防紫外线照射效果较好的玻璃材料,也要根据实际情况进行相应的遮阳措施,减少阳光的照射区域的同时,也有效降低空调的使用时间,达到节能的目的。
        1建筑门窗及玻璃幕墙的优缺点分析
        在现代社会,建筑门窗及玻璃幕墙的应用在建筑行业内已经屡见不鲜,特别是在一些地标建筑、商业中心、星级酒店、综合办公楼等大型建筑。建筑门窗及玻璃幕墙的设计使这些“庞然大物””看起来更加美观、精致,同时还具有较高的入住舒适性。为了能够详细分析节能技术在建筑门窗及玻璃幕墙设计应用中的必要性,首先要对其优缺点进行分析。
        1.1优点
        在各大建筑设计中,采用大量建筑门窗及玻璃幕墙,有助于将建筑结构、功能以及建筑美学等一系列因素进行有机结合,让这些造型简洁的建筑,呈现出较强的现代感,在日光、月光,以及灯光的照射下呈现出不一样的美感。除此以外,这类型的材料还具有自重轻、易于装饰的特点,能够有效减少太阳辐射,营造舒适的居住和办公环境。
        1.2缺点
        任何事物都有两面性,虽然建筑门窗及玻璃幕墙看起来比较漂亮,但是在极端天气情况下,容易被污染,特别是在一些干旱少雨,或者空气污染较为严重的地区。同时,在城市里,大范围的玻璃幕墙容易造成光污染,无论是对人,还是对城市环境和天文观察都会造成严重危害,甚至还会催生交通事故,为居民生命和财产埋下安全隐患。
        2建筑门窗及玻璃幕墙的节能策略
        2.1材料选择
        2.1.1主体部分材料的选择
        建筑物门窗以及玻璃幕墙中玻璃是整个节能工作中的主体部分,在以前,建筑行业使用具有吸热以及发射功能的玻璃,解决建筑物保温隔热的问题。近年来,随着能源消耗以及光污染问题的日益凸显,社会开始重视门窗及玻璃幕墙的节能问题,隔热型玻璃、热发射镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃等节能环保玻璃被广泛使用在建筑行业中,但还是难以解决保温隔热的难题,建筑物依然存在透明性和光污染等问题,自从低辐射镀膜玻璃和双层低辐射镀膜玻璃的出现,良好的通透效果、低辐射节能效果为建筑门窗及玻璃幕墙节能指明了方向。在众多的玻璃材质中,中空玻璃的热工性能较好,有着良好的传热效果,特别适用于高纬度严寒地区;对于中低纬度地区而言,冬暖夏热或者冬冷夏热的区域性特征,对玻璃材料有良好的隔热性、防辐射性和发射功能,一般可采用隔热型玻璃、热反射玻璃等。玻璃材料的选择是建筑门窗及幕墙节能工作成效的直接影响因素,按区域选择不同类型的玻璃是尤为重要的。


        2.1.2支撑框架的材料选择
        作为支撑玻璃幕墙的主体,一般采用的是铝合金材料,这种材料强度高,抗压抗震效果好。但是在节能工作中,铝合金支撑框架的热导性能要比玻璃好得多,在高纬度或高海拔严寒地区虽好,但是对于中低纬度地区来说,铝合金材质的支撑往往对节能非常不利。在幕墙支撑结构材料的选择与设计上,应避免“热桥”的出现,研发并采用热桥铝合金材料能够有效到达节能的目标。目前使用的热桥铝型材在一个连续的隔热区域利用低热导系数的材料制成隔热条,把铝合金材料分成两个部分。热桥铝型材的导热性能要远低于铝合金材质,在强度上却相差无几,在保证节能效果的同时又能确保支撑框架的抗压抗震能力。
        2.2重视墙体密封性
        建筑门窗玻璃幕墙的隔热功能具有保温、降温的表现,此时在节能角度上,如果建筑门窗玻璃幕墙的密封性不足,就会导致结构上出现漏洞,相应室外空气以及热辐射就会沿着漏洞进入室内,引起不良反应,降低了幕墙能效发挥,因此为了保障建筑门窗玻璃幕墙的隔热能效,需要重视其墙体密封性。具体来说,现代建筑结构十分复杂,尤其在高层建筑方面,因为其内部板块很多,所以容易导致建筑门窗玻璃幕墙为了满足结构要求,在设计当中出现漏洞,因此在设计策略上,本文建议设计人员先对实际设计要求进行详细分析,后围绕分析结果来进行建筑门窗玻璃幕墙设计,以保障其隔热能效达标。此外,在设计当中不能因为追求密封性而将幕墙设计的密不透风,相反设计人员更应当围绕建筑结构特点,做好幕墙开关设计工作,以满足室内通风等需求。
        2.3遮阳设计
        在建筑门窗幕墙的设计过程中,设计人员都会充分考虑遮阳效果,保证设计方案和实际施工可以实现遮阳作用。虽然大部分设计实现了遮阳作用,但是还达不到节能效果,因此,相关设计人员在实际工作中,要针对地区和建筑楼层的具体需求情况,把遮阳和节能技术科学合理的联系起来,通过对建筑整体和遮阳系统的现场考察,全面掌握建筑内部的系统状况,有效利用节能技术,使建筑门窗幕墙设计在符合遮阳要求的同时,能够实现建筑节能的目的。
        2.4通风设计
        出于建筑门窗玻璃幕墙通风质量的考虑,在设计当中要考虑到门窗开关的规模、范围、角度等,要确保室内通风量合理,否则对其他功能能效造成负面影响,例如在隔热能效上,如果建筑门窗玻璃幕墙通风量低,就会导致通风时间延长,相应室内温度下降速率加快;如果通风量大,也会导致室内热能迅速散发,造成相同问题,所以通风设计必须合理,而不是偏向于某个方向来进行设计。
        2.5采光设计
        在传统建筑当中,其墙体是不具备透明特性的,所以在大部分时候人们都需要通过照明设备来保持室内光照,但这样会带来电能消耗,而在建筑门窗玻璃幕墙条件下,借助玻璃材质的透明特性,是可以借助太阳光来实现照明的,由此就降低了人们对照明设备的依赖度,起到了电能节省的作用,这一过程即为采光,而在采光质量上,如果建筑门窗玻璃幕墙设计存在角度问题,会导致太阳光线照射角度出现偏差,可能无法实际满足照明需求,所以在节能策略上,应当重视采光设计。采光设计的重点有二,即墙面角度以及材质透明度,那么在墙面角度设计工作当中,设计人员应当充分考虑太阳光在不同时间对建筑的照射位置、实际照明需求,相应来决定幕墙的角度;在材质透明度设计工作当中,应当尽可能选择透明度高的玻璃材质,但具体由实际需求来决定。
        结语
        随着我国城市化进程的不断发展,绿色节能也受到更多人的关注。在建筑门窗幕墙设计中,节能技术的应用范围越来越广。应用节能技术,不仅可以满足建筑遮阳、通风、采光等各方面的要求,还可以降低各项能源的损耗,有效提高了建筑项目的经济收益。
        参考文献:
        [1]高慧明.建筑门窗幕墙节能技术及施工技术措施浅析[J].城市建筑,2017(8):129.
        [2]魏辉志.节能技术在建筑门窗幕墙中的应用探讨[J].工程技术:引文版,2017(3):175.
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