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建筑門窗和幕墻玻璃的節(jié)能設(shè)計

點擊次數(shù):1657 發(fā)布時間:2018-4-29
門窗往往是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫、隔熱和節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)。提高建筑玻璃材料的熱工性能,目的是控制窗或幕墻表面溫度冬季過低、夏季過高,節(jié)省采暖或致冷能耗。從國內(nèi)外玻璃材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計來看,通常主要采用以下幾種方法:
(1)根據(jù)建筑的性質(zhì)、使用功能以及建筑所處的氣候環(huán)境條件來設(shè)計窗、幕墻,對建筑的窗墻比應(yīng)有一定的控制,因為窗戶面積率直接影響建筑的采光及采暖空調(diào)的能耗,一般窗墻比應(yīng)控制在O.3左右。
尤其在嚴(yán)寒地區(qū)和炎熱地區(qū),在設(shè)計大面積用玻璃門窗和幕墻時,要選擇采光、隔聲、熱工性能良好的新型玻璃材料。根據(jù)不同地區(qū)選擇不同的熱反射玻璃、Low—E復(fù)層玻璃(中空玻璃)以及保溫玻璃等材料。
(2)根據(jù)建筑日照設(shè)計原理,合理設(shè)計窗戶挑糖或遮陽措施,減小玻璃面的日照面積,降低夏季空調(diào)能耗。在進(jìn)行遮陽設(shè)計時要考慮各個地區(qū)氣候特點,對于冬冷夏熱地區(qū)冬季需要日照,夏季需要遮陽,應(yīng)采用活動式遮陽措施。在設(shè)計遮陽構(gòu)造時要結(jié)合玻璃門窗、幕墻建筑的整體藝術(shù)效果,材料與顏色進(jìn)行考慮,而且形式要簡單,美觀,便于清洗,安裝。
(3)在寒冷地區(qū)采用大面積玻璃門窗和幕墻時應(yīng)采取保溫措施,防止“熱橋”產(chǎn)生,由于門窗和幕墻框大多為金屬材料,金屬和玻璃材料導(dǎo)熱系數(shù)大,當(dāng)室內(nèi)外溫差大時,應(yīng)注意在門窗、幕墻框架格內(nèi)加熱絕緣材料進(jìn)行保溫,以防止結(jié)露、掛霜,以減少能耗。加在幕墻豎框室內(nèi)外均用熱絕緣橡膠密封條分隔,形成“熱斷橋”后,幕墻不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象,而且視野清晰。
(4)注意視覺和冷凝現(xiàn)象。當(dāng)采用保溫材料后,如防火材料或保溫隔熱材料接觸熱反射玻璃的背面,或在熱反射玻璃背后使用顏色不均勻的襯熱材料時,在某種光照狀態(tài)下,可能會產(chǎn)生視覺“穿透”現(xiàn)象,看到后面的物體。此外,如果在這些材料與玻璃間有潮氣或冷凝水積聚,也會使玻璃和保溫材料逐漸腐蝕,形成影響外觀的斑點。如圖5所示,采用遮擋結(jié)構(gòu),制造一個與視覺中空玻璃類似的遮擋中空玻璃,消除視覺穿透現(xiàn)象,又保證了玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性。
(5)玻璃窗(幕墻)還應(yīng)滿足美觀,經(jīng)濟,耐久,維修,便于清洗的要求。合理選擇材料和構(gòu)造形式,充分考慮使用的靈活性和最大限度地減少能耗,因此,對立面分格大小,方向以及玻璃,框格顏色等均要滿足適用、經(jīng)濟、美觀的要求,使建筑呈現(xiàn)出多姿多彩和富麗堂皇的藝術(shù)效果o
玻璃材料在建筑設(shè)計中具有重要的作用,除了滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計如強度,剛度,風(fēng)壓,抗震和溫度變形等要求外,在節(jié)能設(shè)計時應(yīng)滿足節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能要求,要求建筑師能根據(jù)建筑的使用功能以及我國不同地區(qū)的氣候特點,正確選用各種節(jié)能玻璃材料,創(chuàng)造出新型建筑節(jié)能技術(shù)和設(shè)計方法。