建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究黄泳鑫

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究黄泳鑫

广州市设计院510620

摘要:随着我国建筑工程行业的发展,建筑结构日益复杂,对当前建筑设计提出了更高的要求和标准。玻璃幕墙是一种新的建筑模式,其被大量地运用在建筑施工当中。通过采用绿色节能的建筑玻璃幕墙,可以有效地提升建筑的功能效果,让人们获得更好的居住环境,还可以减少碳排放,如此节能环保的建筑改造,对于社会的持续发展有着十分重要的意义。在进行建筑玻璃幕墙设计过程中,设计人员需要坚持绿色节能的理念,不断降低能耗,选择节能环保的材料,处理好建筑幕墙与建筑整体结构之间的关系,不断降低建筑结构传热系数,提升建筑幕墙的密封性,保证实际的设计的效果。因此,本文主要结合实际建筑情况,主要针对建筑玻璃幕墙的绿色节能设计进行分析与论述。

关键词:建筑工程;玻璃幕墙;绿色节能设计;设计理念

1前言

我国经济不断发展带动我国建筑行业不断发展,建筑行业发展过程中,建筑要素也在不断更新换代,玻璃幕墙就作为一种新型设备被广泛推广。为了满足建筑节能工程的要求,建筑幕墙设计需要坚持节能环保的理念,不断推广新的技术,降低建筑能耗,减少对周围环境的不良影响,提升设计产品的综合效益。我国现有的建筑尤其是民用建筑的综合能耗是非常大的,尤其是相对早期的建筑,其不仅对能源的利用效率很低,还会对周围的环境造成一定的污染。为了解决这个问题,我国开始推进绿色节能建筑的发展,比如玻璃幕墙的绿色节能设计,这是因为原本的玻璃幕墙对于能源的消费比较严重,因此,需要通过多种技术手段降低其在建筑运行周期中所消耗的能源,比如选取合适的玻璃材料,或对玻璃幕墙展开科学合理的设计,设计好玻璃幕墙开窗面积以及增强其整体的密封性等。以期设计出全面完善的绿色节能玻璃幕墙。将其运用在建筑当中,可以有效提升建筑产品的综合效益。本文主要针对建筑玻璃幕墙绿色节能设计展开论述。

2建筑玻璃幕墙绿色节能设计发展现状

对建筑工程而言,建筑工程在投入使用以后,需要耗费更多的能源,这就要求建筑设计人员结合建筑工程的特点,选择合理的建筑结构形式,分析建筑不同部分的耗能,进行全面的整合,从而提升节能的效果。在建筑节能发展的背景下,建筑玻璃幕墙就是由玻璃组成的幕墙,属于现代流行的美观新颖的建筑墙体装饰风格,具有高层建设时代的特征。目前,建筑玻璃幕墙主要包括以下几种:

1.明框玻璃幕墙,属于元件式幕墙,就是利用铝框镶嵌,形成四面的幕墙元件,然后镶嵌在横梁上,可以设计出横梁和立柱均在室内外可见的幕墙。这种幕墙应用非常广泛,具有很强的可靠性,施工便利,很少产生污染,受到人们的欢迎。

2.隐框玻璃幕墙,主要采用硅酮结构密封胶粘接在铝框上,所有铝框被玻璃遮挡,从而形成全玻璃墙面,为了提升玻璃幕墙的安全性和稳定性,主要采用金属连接件进行玻璃的固定。

3.全玻璃幕墙,就是面板与肋板都是玻璃幕墙,既是饰面构件,又是承受自身质量荷载的城镇构件,多采用钢化玻璃或者夹层玻璃。

随着新技术和新材料的不断应用,为了降低玻璃幕墙的能耗,设计人员需要采用新型的节能玻璃材料,合理规划玻璃面积,设计出符合建筑工程要求的玻璃幕墙方案,提升幕墙的密实性和稳定性。为了满足建筑安全的基本需求,设计人员需要结合实际情况,明确设计结构,提升系统的承载能力,保证建筑幕墙的整体的稳定性和稳固性,防止出现安全意外事故。

当前,在我国建筑工程幕墙设计中,由原来简单常规的建筑发展为融合节能理念的新型幕墙设计,出现了新型的节能玻璃幕墙。同时,在进行玻璃幕墙设计过程中,设计人员需要发挥玻璃幕墙美化建筑物的作用,需要融入现代美学、艺术学以及建筑学的理念,在保证玻璃幕墙质量的前提下,给人们良好的感官,获得更多的质量效益、环境效益以及社会效益。随着建筑玻璃幕墙技术的进步,现代玻璃幕墙设计风格日益多样,这就要求设计人员不断改变传统的设计理念,融入最新的节能理念,不断降低建筑玻璃幕墙的能耗,推动节能建筑的发展。

3建筑玻璃幕墙节能设计要点

随着建筑玻璃幕墙节能设计理念的应用,极大地改变了传统的设计方式,为提升实际对的设计效果,设计人员需要严格按照节能设计理念,优化现场资源配置,满足建筑节能降耗的基本要求。

3.1建筑玻璃幕墙保温隔热设计

在玻璃幕墙实际应用过程中,具有良好的自然采光效果,但是在炎热的夏季,长时间受到阳光直射,就会增加建筑内部的温度,用户通常采用空调降温的方式,从而增减电能能耗。玻璃幕墙的绿色节能设计需要把握好其中的关键点,也就是其保温隔热方面的处理。如果玻璃幕墙具备良好的保温隔热功能,其就可以在夏天的时候保持室内温度不会太高,而在冬季的时候也不会温度过低,这样室内的温度就可以保持在一个合适的范畴当中,自然也就不需要大力地使用空调了,这样自然会让减少电力的使用。设计人员在进行建筑玻璃幕墙节能设计过程中,需要融入良好的隔热保温技术,防止外部大量热量进入室内,防止冬季内部热量流失,保证室内温度的恒定,最大限度减少空调系统的运行。因此,设计人员需要明确玻璃幕墙的传热系数,明确设计标准,保证玻璃幕墙能够进行红外波热辐射反射,有效降低和减少辐射传热量,防止热损失,增加建筑能耗。

3.2幕墙遮阳设计

为了有效降低建筑玻璃幕墙能耗,设计人员还可以采用遮阳的方法,避免玻璃幕墙直射,控制好内外温差。在通常情况下,可以采用以下几种方法:第一,采用高遮阳性的玻璃或者彩釉玻璃进行施工,可以有效降低玻璃幕墙的遮阳系数,降低建筑耗能,但需要注意室内的采光需满足规范要求。第二,在建筑外部设置遮阳物,结合建筑节能设计的目标以及朝向和地理位置,选择最佳的设计形式,或者安装饰条或者悬挑板等,提升玻璃幕墙节能降耗的效果。第三,在建筑物内部设置遮阳物,尤其在公共建筑玻璃幕墙设计中,比如宾馆和办公楼,可以设置内部遮阳物,最大限度降低阳光的照射传热效果,满足建筑节能降耗的要求。

图一:某一遮阳设计效果图

3.3幕墙通风设计

自然通风体现了节能环保的理念,因此,在进行建筑节能幕墙设计过程中,设计人员需要重视自然通风的效果,选择科学合理玻璃幕墙结构。对高层建筑而言,由于建筑内部人员密度比较大,需要根据建筑内部布局,结合具体的人员流动密度,提升空气流动效果,加强新鲜空气的流通,降低建筑内部通风系统的损耗。这就要求设计人员确定幕墙外窗的数量与面积,充分利用自然风,防止室内温度过度流失,提升外窗户密封性,保证实际节能降耗的效果。

3.4智能建筑系统中加入幕墙自动控制系统设计

例如采用与建筑智能化系统联动的可自动调节遮阳、通风装置,增设环境信息传感器,如温湿度传感器、照度传感器等,利用信息技术制定合理的自动控制策略,在保证室内环境舒适的前提下进一步发挥可调遮阳、通风装置的效能。

4建筑玻璃幕墙节能设计措施

为了进一步提升建筑玻璃幕墙节能设计,设计人员需要不断总结以往的经验,引进先进的设计理念,结合具体建筑物的特点,不断融入最新的设计理念和方法,充分应用新的玻璃幕墙材料,实现节能降耗的目标。下面就如何具体做好建筑玻璃幕墙节能设计展开论述。

4.1设置双层玻璃幕墙

在进行玻璃幕墙设计过程中,可以设计成内外两层模式,在内层可以采用幕墙或者铝合金门窗材料;在外层可以选择点式玻璃幕墙、明框幕墙或隐框幕墙等。通过双层玻璃可以设计出绿色节能的玻璃幕墙,在这个过程当中,通常可以发现第一步就是需要对玻璃幕墙的材料进行选取,之后就是要展开玻璃幕墙通风口的设计,并且还需要保证起设计足够合理。在明确玻璃幕墙通风层的厚度的过程当中,还需要对玻璃幕墙的隔音以及绿色节能等方面展开全面的分析研究。之后就是需要对空气层的厚度进行确认。一般而言,空气层的厚度都≤10cm。不过,双层玻璃却比较容易因外界环境的变化而变化,因此,在进行设计的过程中需要确保相关参数的正确性,一般比较常见的双层玻璃幕墙有着箱式以及井式等。同时设计人员需要明确实际的参数,结合具体情况选择不同形式的双层玻璃幕墙,实现节能降耗的目标。

4.2节能型玻璃

为了进一步提升玻璃幕墙的绿色节能设计的要求,不断选择节能型玻璃材料,最大限度满足建筑节能降耗的要求。比如,建筑工程展开的地区其气温属于我国南方,那么就说明其温差不大而且温度适宜,如此,在选取玻璃幕墙材料的时候就需要考虑吸热功能比较强或者反射比较好的玻璃材料。如果是类似我国被北方的气候,这样就会导致该地区的冬季和夏季温差比较大,这就需要选取中空的玻璃材料。而在玻璃材料选择的过程当中,若有足够的条件,还需要尽量选取低辐射的中空玻璃材料,这类的玻璃材料具备不错的综合性能,还可以避免光污染的出现。在通常情况下,为了满足设计节能降耗的基本要求,设计人员要选择低辐射的中空玻璃,就是利用间隔框隔开双层平板玻璃,做好周边密封工作,让干燥的空气冲进中空层,然后添加一定量的干燥剂,提升夹层内部空气的干燥性,从而实现保温隔热的目的。

4.3新型技术的应用

在进行当前建筑玻璃幕墙设计过程中,设计人员需要不断引进先进的技术,最大限度提升实际的节能效果。在应用光电技术中,主要利用光电原理,产生电能,从而提升资源的利用率。其中太阳能属于清洁能源,可以长期使用,就目前而言,得到了广泛的应用与发展。因此,在大型建筑工程玻璃幕墙设计过程中,设计人员可以太阳能电板与玻璃幕墙向结合,从而为建筑提供照明用电,降低建筑结构的电能损耗。随着新技术的应用,可以改变传统的生产方式,实现资源的合理利用,搭配各种节能技术,有效降低建筑耗能,保证世界节能降耗的效果。因此,为了有效提升玻璃幕墙节能的效果,设计人员需要不断改变传统的设计理念,选择新型的技术,从而满足节能建筑的要求。

5结束语

随着我国社会经济的不断发展,我国的城市建筑对于能源的消耗也越来越大,因此,绿色节能是现今建筑工程必须要重视的。现阶段,玻璃幕墙得到了大量的运用,其对建筑所造成的影响也就越来越大,因此,必须对建筑玻璃幕墙展开绿色节能的设计,如此,才能够让建筑达到节能环保的效果。我国将玻璃幕墙运用在建筑当中其实还算较早,因此,对于玻璃幕墙也有着相对深入的研究,基于此,在建筑工程中运用玻璃幕墙需要从我国的实际情况和优势出发,对玻璃幕墙展开合理科学的设计,确保其充分发挥绿色节能的作用。在进行建筑玻璃幕墙节能设计过程中,设计人员需要严格按照规划设计的要求,结合建筑工程的特点,在不断总结以往经验的基础上,明确设计要点,选择合理的结构形式,推动传统设计方式的更新,不断采用新型技术,提升资源的利用效率,满足建筑节能设计的要求。

参考文献:

[1]杨翔鹏.建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究[J].建材与装饰,2018(21):88~89.

[2]梁裕森.建筑玻璃幕墙节能设计分析[J].住宅与房地产,2017(05):217.

[3]陆昭.建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究[J].江西建材,2016(16):38+45.

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