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幕墻保溫節能怎么做?,中國建材網,cnprofit.com
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幕墻保溫節能怎么做?
2020年12月01日    閱讀量:8542    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

當前,建筑節能成為我國可持續發展戰略的一部分,社會對建筑節能的意識也在逐漸增強。建筑節能主要是圍護結構的節能,而玻璃幕墻作為現代建筑圍護結構的一個重要組成部分,因此,如何解決節能問題需要在項目中著重考慮。


玻璃幕墻的保溫隔熱性能及節能設計原則


玻璃幕墻保溫隔熱性能較差,通風效果不好,直接影響到建筑物的設備配置及能源消耗,有悖于我國的國情中國建材網cnprofit.com。保溫隔熱性能是指幕墻兩側存在空氣溫差條件下,幕墻阻抗從高溫一側傳向低溫一側傳熱的能力,不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱。幕墻保溫性能用傳熱系數k表示。


幕墻的保溫性能應通過控制總熱阻值和選取相應的材料來解決。為了減少熱損失,可以從以下三個方面進行改善:第一是改善采光窗玻璃的保溫隔熱性能,盡量選用中空玻璃,并減少開啟扇;第二是對非采光部分采用隔熱效果好的材料作后襯墻(如浮石、輕混凝土)或設置保溫芯材;第三是做密閉處理和減少透風。

幕墻保溫節能怎么做? 中國建材網,cnprofit.com

各地氣候條件不同,對幕墻的性能也有不同的要求。在夏熱冬暖地區,隔熱是建筑圍護結構節能的主要問題。玻璃幕墻的隔熱性能主要是針對輻射、傳導與對流。在談及反射玻璃時,人們往往只強調它的輻射性能。固然,輻射是上面各種方式中最主要的部分,可占全部熱量的2/3左右,空調的主要負荷也來源于太陽輻射,因此,應有效阻擋太陽輻射。


但在實際使用中,如幕墻在持久的曝曬下,反射玻璃由于散熱較其它玻璃慢,盡管它的反射能力大,但熱量的累積使它不可避免地成為一個新熱源,所以,玻璃幕墻對太陽能的透射能力是值得關注的問題。溫差傳熱、空氣流動熱交換也是夏季圍護結構節能應考慮的問題,這兩個方面的傳熱均是由室內外溫差造成的,不同的是前者是通過傳熱,后者是通過室內外空氣滲透。在進行幕墻熱工設計時,必須對其進行具體分析和研究,如:幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的對流換熱、幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃的鍍膜層減少的輻射換熱等。


建筑節能是貫徹可持續發展戰略的一個重要方面,是執行節約能源、保護環境基本國策和《中華人民共和國節約能源法》的必要組成部分。我國各地區的氣候條件不同,不可能采取同一種模式,而應該針對不同地域采取不同的措施,處理好建筑的節能問題。各建筑氣候分區均有或即將有相應的節能設計法規和標準出臺,如嚴寒地區、寒冷地區、溫和地區的幕墻要進行冬季的保溫設計。幕墻熱工設計應依據國家現行的《民用建筑熱工設計規范》(GB50176一93),《采暖居住建筑節能標準》( JGJ26-95)和《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》(JGJ134一2001)等來執行。這些標準的頒布和實施,無疑將有力推動我國建筑節能技術的研究和應用。

序號

類別

規范、規程名稱

編  號

1

國家

《建筑工程施工質量驗收統一標準》

GB50300-2001

2

國家

《建筑節能工程施工質量驗收規范》

GB50411-2007

3

國家

《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》

GB50210-2001

4

行業

外墻外保溫工程技術規程

JGJ144-2004

5

國家

建筑幕墻空氣滲透性能測試方法

GB/T15226-94

6

國家

建筑幕墻保溫性能測試方法

GB8484-87

建筑幕墻節能施工方案編制依據


合理選擇幕墻玻璃材料


對于玻璃幕墻來說,由于玻璃的面積占據立面的大部分,可以參與熱交換的面積較大,能耗也大,決定了玻璃材料是其節能的關鍵。如果使用普通透明玻璃,它的傳熱系數偏高,且對太陽輻射和遠紅外熱輻射沒有有效限制,因此其面積越大夏季進入室內的熱量越多,冬季室內散失的熱量也越多。不同的玻璃具有不同的性能,一種玻璃不能適用于所有氣候區域和建筑朝向。為阻擋太陽熱輻射,必須對玻璃進行一定的處理。在玻璃原片中添加一些元素可以制成吸熱玻璃,在玻璃的一面鍍膜可制成熱反射玻璃、Low一E玻璃及Solar一E玻璃等。


比如,吸熱玻璃吸收的熱量越多,隔熱的效果就越好。但吸熱和透光經常是矛盾的,所以吸熱玻璃的隔熱能力也受到一定的限制,況且吸熱玻璃吸收的一部分熱量仍然有相當數量會傳入室內。再比如,熱反射玻璃在反射紅外線的同時,對可見光的透射也有很大的衰減和反射,造成采光不好,反射光則造成眩光污染。由于熱反射玻璃反射太陽能,因而不適用于北方寒冷地區。低輻射鍍膜玻璃是在20世紀90年代發展起來的新型保溫玻璃,其輻射率一般為0.1左右,最低可以降至0.05,是普通玻璃輻射率的十分之一左右,提高了節能效果。而遮陽型Low一E玻璃采用獨特的熱噴射鍍膜技術制作而成,除本身具有低輻射性能外,它還具有控制陽光的性能。


一般而言,采用單片吸熱玻璃或熱反射玻璃、Low一E玻璃、Solar一E玻璃能取得一定的節能作用,但效果是有限的,在玻璃面積太大時仍不能滿足要求。采用這些玻璃組成的中空玻璃是較好的選擇。


對于中空玻璃,外片玻璃一般采用吸熱玻璃、熱反射玻璃、吸熱的Low一E玻璃。內片采用透明玻璃、Low一E玻璃等。這樣,外片玻璃吸收絕大部分太陽輻射熱,而空氣層將外片玻璃的熱輻射阻擋在外面而不對室內產生二次輻射傳熱。中空玻璃的采用不僅能降低太陽輻射,也能有效地阻止溫差傳熱。南方首先是減少太陽輻射,這與北方的保溫存在原則上的差異。在北方,中空玻璃一般是盡量減少對太陽短波輻射的阻擋,而使得大量的太陽輻射進入室內。而在南方,中空玻璃首先是吸收或反射太陽短波輻射,再利用中空玻璃的空氣層有效隔絕溫差傳熱和長波輻射,而使得大量的太陽輻射不能進入室內。


中空玻璃的隔熱性能主要因其內部氣體處于一個封閉的空間,氣體不產生對流,而且空氣的導熱系數為0.028W/(m2?K ),是玻璃的導熱系數0.77W/(m2?K )的1/27,除中空玻璃四邊的密封膠導熱,對流和傳導在中空玻璃的能量傳遞中占較小的比例。要提高中空玻璃的隔熱性能,一般是增大空間的厚度和使用導熱系數低的氣體置換中空玻璃內部的空氣,這樣可減少傳導,但中空層不宜過大,合理的間隙是5~12mm左右。要降低輻射傳熱,一般是通過使用鍍膜玻璃或低輻射玻璃來控制各種射線透過,達到降低輻射傳熱的目的。


通過計算和實驗數據顯示,通常單片玻璃的傳熱系數k = 6W/(m2?K ),中空玻璃(普通)k =2.3~3.2W/(m2?K ),而采用離線低輻射鍍膜中空玻璃(中空層充惰性氣體)k=1.26~2.0W/(m2?K )。需要注意的是,中空玻璃和Low一E中空玻璃,以及陽光鍍膜玻璃都有不同程度的節能效果。如何選用,要根據建筑整體設計要求,用于哪個部位,要達到什么樣的效果,選用不同類型的節能玻璃,并非“u”值越低越好。要綜合考慮,要考慮質量、使用壽命、裝飾效果、成本和要求的節能效果。



綜合采取各種建筑節能措施


玻璃幕墻的節能,一方面是減少其使用面積,特別是東、西墻面的使用面積,這主要在建筑設計時確定。在建筑設計中,將需要采光、通風和設置玻璃幕墻的墻面安排在南、北面,盡量減少其朝東或朝西的面積;另一方面是遮陽。

由于空調負荷很多都是來自太陽輻射,而玻璃又是太陽輻射得熱的主要來源,因而遮陽對玻璃幕墻節能是很有效的,可以使室內長期處于陰涼的地方,從而實現最大限度的降溫。在設計遮陽構造時要結合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。不同形式的遮陽板有時會影響建筑的立面造型,但如果處理得好,會使建筑更加協調。比如,豎向與橫向結合的綜合式遮陽板既提高了遮陽效果,又可作為立面從實到虛(實墻到玻璃)二者的過渡部分,這種強烈的虛實對比使建筑的個性十足,充分展示出的結構美而讓建筑栩栩如生。


遮陽最有效的是外遮陽。在外遮陽措施不太可行的情況下,內遮陽、玻璃內部遮陽等均是有效的節能措施。另外,良好的自然通風不僅能保持室內空氣的清新,也可以最大限度地減少使用空調的時間,從而達到節能的效果,在寒冷地區采用大面積玻璃幕墻時應用保溫措施,防止“熱橋”產生,由于幕墻框多為金屬材料,金屬比玻璃導熱系數大,當室內外溫差大時,應注意防止結露、掛霜,如在幕墻豎框內外均用熱絕緣橡膠密封條分隔形成“熱斷橋”后,幕墻就不產生結露現象了,而且視野清晰。


在設計玻璃幕墻建筑時,應科學合理地規劃、設計和施工,避免玻璃幕墻帶來的弊病。玻璃幕墻可將陽光的熱量反射到周邊建筑物、人行道或廣場上,使人有灼熱感,甚至損壞其他建筑物上的建筑材料(如密封膠、瀝青材料等)。因此,不要將玻璃幕墻建筑物安排得過于集中,不要面向居民樓設置玻璃幕墻,限制在并列的和相對的建筑物上采用全部玻璃幕墻。在“丁”字路口和居民區20m以下高度不使用大面積、高反射率的鍍膜玻璃。玻璃的陽光控制膜有低反射、吸熱等不同數值可供選擇,如反射率在5%~70%之間變化,可根據使用要求作出調整。設計落地幕墻時可采用在墻腳布置綠化遮擋熱量,也可改用反射率低的鋁板、石板等。



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