建筑門窗和幕墻玻璃的節能設計

點擊次數:1334 發布時間:2018-4-29
門窗往往是建筑圍護結構中保溫、隔熱和節能的薄弱環節。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,節省采暖或致冷能耗。從國內外玻璃材料圍護結構的節能設計來看,通常主要采用以下幾種方法:
(1)根據建筑的性質、使用功能以及建筑所處的氣候環境條件來設計窗、幕墻,對建筑的窗墻比應有一定的控制,因為窗戶面積率直接影響建筑的采光及采暖空調的能耗,一般窗墻比應控制在O.3左右。
尤其在嚴寒地區和炎熱地區,在設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。根據不同地區選擇不同的熱反射玻璃、Low—E復層玻璃(中空玻璃)以及保溫玻璃等材料。
(2)根據建筑日照設計原理,合理設計窗戶挑糖或遮陽措施,減小玻璃面的日照面積,降低夏季空調能耗。在進行遮陽設計時要考慮各個地區氣候特點,對于冬冷夏熱地區冬季需要日照,夏季需要遮陽,應采用活動式遮陽措施。在設計遮陽構造時要結合玻璃門窗、幕墻建筑的整體藝術效果,材料與顏色進行考慮,而且形式要簡單,美觀,便于清洗,安裝。
(3)在寒冷地區采用大面積玻璃門窗和幕墻時應采取保溫措施,防止“熱橋”產生,由于門窗和幕墻框大多為金屬材料,金屬和玻璃材料導熱系數大,當室內外溫差大時,應注意在門窗、幕墻框架格內加熱絕緣材料進行保溫,以防止結露、掛霜,以減少能耗。加在幕墻豎框室內外均用熱絕緣橡膠密封條分隔,形成“熱斷橋”后,幕墻不產生結露現象,而且視野清晰。
(4)注意視覺和冷凝現象。當采用保溫材料后,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,在某種光照狀態下,可能會產生視覺“穿透”現象,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,采用遮擋結構,制造一個與視覺中空玻璃類似的遮擋中空玻璃,消除視覺穿透現象,又保證了玻璃圍護結構的熱工特性。
(5)玻璃窗(幕墻)還應滿足美觀,經濟,耐久,維修,便于清洗的要求。合理選擇材料和構造形式,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、經濟、美觀的要求,使建筑呈現出多姿多彩和富麗堂皇的藝術效果o
玻璃材料在建筑設計中具有重要的作用,除了滿足建筑結構設計如強度,剛度,風壓,抗震和溫度變形等要求外,在節能設計時應滿足節能圍護結構功能要求,要求建筑師能根據建筑的使用功能以及我國不同地區的氣候特點,正確選用各種節能玻璃材料,創造出新型建筑節能技術和設計方法。

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