時(shí)間:2013年11月02日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要:現(xiàn)階段隨著我國(guó)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)模式的飛速發(fā)展,隨之帶來(lái)的建筑行業(yè)的崛起與建筑新科技的更新加速,使得我國(guó)的房屋建筑體系得到了很好的提升。在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫措施上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的研究成果已變得越來(lái)越成熟,在新的建筑科技的引領(lǐng)下人們的生活環(huán)境得到了很大的改善。與此同時(shí)人們也在面臨著自然資源的缺少、環(huán)境的變壞以及各種污染性問題。據(jù)調(diào)查,我國(guó)建筑能源損耗占據(jù)總能耗的27.6%,而且呈現(xiàn)出不斷上升的勢(shì)頭。所以,減少建筑能源損耗且滿足人們的建筑保溫結(jié)構(gòu)成為亟待解決的問題。
關(guān)鍵詞:建筑裝飾論文發(fā)表,核心期刊,建筑玻璃幕墻,規(guī)劃發(fā)展,能源損耗,構(gòu)造技術(shù)
為此,本文針對(duì)在減少建筑能源損耗的前提下對(duì)將來(lái)的玻璃幕墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的具體規(guī)劃進(jìn)行論述。
一、國(guó)內(nèi)外建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃研究現(xiàn)狀與發(fā)展
在全世界的能源危機(jī)發(fā)生后,人們對(duì)于建筑玻璃幕墻在能源損耗上的欠缺,西方發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸對(duì)加強(qiáng)建筑玻璃幕墻的保溫技術(shù)開展了深入研發(fā)。在八十年代初期成功研發(fā)出熱通道建筑玻璃幕墻、智能建筑玻璃幕墻。目前的熱通道建筑玻璃幕墻,技術(shù)中的關(guān)鍵是利用雙層建筑玻璃幕墻來(lái)達(dá)到。建設(shè)初期雖然雙層建筑玻璃幕墻自身建設(shè)投入資金很多,但是此類建筑能夠降低建筑裝備的資金投放,而且在使用過程中能大量減少建筑中能源的損耗,為子孫后代留下多一份藍(lán)天,所以此類建筑近年越來(lái)越多。
近十多年以來(lái),雙層建筑玻璃幕墻在發(fā)達(dá)國(guó)家已開始了廣泛運(yùn)用。智能建筑玻璃幕墻和光電建筑玻璃幕墻目前還處于發(fā)展的初期,當(dāng)下,世界范圍內(nèi)已建成的智能建筑玻璃幕墻為數(shù)不多。
上世紀(jì)九十年代我國(guó)的建筑幕墻上才開始使用,當(dāng)下我們國(guó)家顯然已發(fā)展為世界上建筑幕墻運(yùn)用和建造的大國(guó),逐漸奔向建筑幕墻主心骨國(guó)家。隨著綠色、減少能源損耗理念的加深,包括開發(fā)商、建筑師等都對(duì)雙層建筑玻璃幕墻這種新型的、具有顯著減少能源損耗成果的幕墻構(gòu)造倍加注意,同時(shí)也在尋找在新建項(xiàng)目中運(yùn)用。
伴隨著全世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)越來(lái)愈嚴(yán)重,能耗嚴(yán)重的建筑玻璃幕墻建筑急需采用減少綠色能源損耗技術(shù)來(lái)降低能耗,提高建筑的舒適性,甚至希望其能產(chǎn)生能源供建筑損耗。總結(jié)國(guó)外建筑建筑玻璃幕墻研發(fā)過程與經(jīng)驗(yàn),我國(guó)的建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃和生產(chǎn)也必定要向環(huán)保、減少能源損耗與智能化方向進(jìn)步。
二、建筑幕墻減少能源損耗技術(shù)分析
(一) 新型構(gòu)造技術(shù)在建筑幕墻減少能源損耗具體規(guī)劃中運(yùn)
在大型公共建筑建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃中,許多新的構(gòu)造技術(shù)得以運(yùn)用,如雙層建筑玻璃幕墻、利用水幕降溫的建筑玻璃幕墻、可進(jìn)行雨水收集的建筑玻璃幕墻等。最能體現(xiàn)利用構(gòu)造技術(shù)來(lái)達(dá)到綠色減少能源損耗目的的應(yīng)當(dāng)首選雙層建筑玻璃幕墻。它是目前運(yùn)用最廣泛,減少能源損耗、效果最好,研究最為深入的減少能源損耗建筑玻璃幕墻。
在現(xiàn)代高層建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中建筑玻璃幕墻的使用已經(jīng)普遍,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是整個(gè)建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,單層建筑玻璃幕墻的能耗約占整個(gè)建筑能耗的40%左右。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫可以阻斷直射陽(yáng)光透過建筑玻璃進(jìn)入室內(nèi),防止陽(yáng)光過分照射和加熱建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),防止直射陽(yáng)光造成的強(qiáng)烈眩光。在所有的被動(dòng)式減少能源損耗措施中。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫也許是最為立竿見影的有效方法。
建筑玻璃幕墻維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫系統(tǒng)可以最大程度的減少陽(yáng)光的直接照射,可有效預(yù)防室內(nèi)溫度太高,是建筑防熱的主要措施之一。根據(jù)保溫構(gòu)件的形狀與效果,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫一般分為五種形式:水平圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、垂直圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、綜合式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、擋板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和百葉式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫措施種類繁多,針對(duì)特定的建筑項(xiàng)目的不同地理位置、朝向以及特定的用途,不存在某一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫措施普遍適用的情況。
(二)新型質(zhì)地在建筑幕墻減少能源損耗具體規(guī)劃中的運(yùn)用
在建筑中玻璃幕墻占據(jù)很大的地位,而且玻璃幕墻是整個(gè)建筑中減少能源損耗的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)境。伴隨著各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,不同功效的建筑玻璃被開發(fā)出來(lái),因此建筑中對(duì)玻璃幕墻規(guī)劃中也有了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下建筑玻璃幕墻中選用的原材料基本上包括骨架、建筑玻璃和封條。按建筑材料的組成及構(gòu)造形式分有四種:型鋼骨架、鋁合金型材骨架、不露骨架結(jié)構(gòu)及無(wú)骨架建筑玻璃幕墻。其中不露骨架結(jié)構(gòu)及無(wú)骨架建筑玻璃幕墻均無(wú)金屬框架,其導(dǎo)熱系數(shù)均有建筑玻璃本身和封條的性能來(lái)決定,封條的質(zhì)地大多為密封膠和密封條。型鋼骨架及鋁合金型材骨架建筑玻璃幕墻因采用金屬框架,容易形成冷橋和熱橋,因此,金屬框架質(zhì)地的選定對(duì)于建筑玻璃幕墻的減少建筑能源損耗起了很關(guān)鍵的作用。
目前使用的新型斷熱金屬名字各種各樣,但是大部分皆在內(nèi)外兩種高導(dǎo)熱性的金屬框料之間插入低導(dǎo)熱性的隔離物,成為有效斷熱層,隔斷了借助門窗框或窗扇型材散失熱量的方式,叫做斷熱型材。斷熱型材結(jié)構(gòu)合理、結(jié)合牢固、強(qiáng)度高、剛性好、熱阻大,而且具有優(yōu)良的隔聲減少能源損耗性能、抗風(fēng)性能和氣密水密性能。斷熱型材早期多用于平開窗,后來(lái)逐漸用于有框建筑玻璃幕墻。
(三)控制技術(shù)在建筑建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃運(yùn)用
智能建筑玻璃幕墻是指建筑玻璃幕墻以一種動(dòng)態(tài)的形式,依據(jù)外面氣候因素的不斷更替,自動(dòng)調(diào)整建筑玻璃幕墻的保溫、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、通風(fēng)系統(tǒng),最大限度地降低建筑物的能源損耗,與此同時(shí)將開創(chuàng)出最適宜人們居住的環(huán)境,這主要是利用雙層建筑玻璃幕墻的方法來(lái)達(dá)到效果的。智能建筑玻璃幕墻是呼吸式建筑玻璃幕墻的延伸,在智能化建筑的基礎(chǔ)上將建筑配套技術(shù)適量掌控,將幕墻質(zhì)地、太陽(yáng)能有效利用后,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度和光線,從而節(jié)省了建筑使用中能源的損耗,減少了建筑生產(chǎn)過程中所使用的花費(fèi)。
智能建筑玻璃幕墻的具體規(guī)劃是優(yōu)化整體建筑能耗平衡,其關(guān)鍵性環(huán)節(jié)是利用外墻構(gòu)造的結(jié)構(gòu)節(jié)能水平,結(jié)合建筑技術(shù)設(shè)備中的相互作用,以達(dá)到能源優(yōu)化效果,智能建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃原則一般有,利用太陽(yáng)輻射熱,節(jié)約冬季采暖所需能源;最大限度利用自然采光以減少人工照明;精心組織自然通風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng),以減少同能能耗;利用建筑樓板、墻體的蓄熱性和晝夜溫差,減少夏季制冷需求量:各種幕墻機(jī)制、通風(fēng)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、蓄熱和建筑空調(diào)供暖、通風(fēng)等相互之間智能配合,爭(zhēng)取到經(jīng)濟(jì)利益的最大化。
(四)光電技術(shù)在建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃中的運(yùn)用
近些年來(lái),分布式光電效應(yīng)已發(fā)展為整個(gè)市場(chǎng)中的重要方面之一,此種發(fā)電方式大部分運(yùn)用在建筑上,可以預(yù)測(cè)太陽(yáng)能光電系統(tǒng)一定會(huì)變成將來(lái)建筑的大的發(fā)展方向。假設(shè)在大型公共建筑玻璃幕墻中運(yùn)用太陽(yáng)能光電效應(yīng)發(fā)電,建筑玻璃幕墻減少能源損耗具體規(guī)劃將從被動(dòng)減少能源損耗變?yōu)橹鲃?dòng)產(chǎn)生能量供建筑內(nèi)部損耗,從而能夠徹底解決我國(guó)建筑中玻璃幕墻建筑的能源損耗問題。
三、幕墻節(jié)能材料的選用
1.玻璃的選用
據(jù)目前針對(duì)于建筑方面的調(diào)查顯示,針對(duì)建筑物外窗和玻璃幕墻,玻璃面積的占比非常大,因此它可以參與的熱交換的面積較大,這樣使之成為了幕墻和窗節(jié)能的關(guān)鍵部分。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型節(jié)能的玻璃材料不斷地被研究出來(lái),并得到廣泛運(yùn)用,下面針對(duì)一些應(yīng)用較多的材料進(jìn)行剖析:
(1)陽(yáng)光輻射控制玻璃
這類玻璃材料主要是采用改變玻璃的光學(xué)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能輻射進(jìn)行選擇的技術(shù),該技術(shù)能夠選擇性屏蔽一些輻射,從而能夠達(dá)到良好的環(huán)保節(jié)能效果,該類型玻璃主要有光譜選擇透過性玻璃和透過率可調(diào)玻璃:①光譜選擇性透過玻璃,它實(shí)際上是Low-E 玻璃和熱反射玻璃技術(shù)的延伸,即通過在玻璃表層覆蓋一層特殊性質(zhì)的材料涂層,這種玻璃材料能夠選擇不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射和熱輻射。②透過率可調(diào)玻璃,這種類型的玻璃能夠伴隨環(huán)境的變化來(lái)改變自身的透過特性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽(yáng)輻射能量的控制,進(jìn)而達(dá)到滿足節(jié)能的要求。這種玻璃根據(jù)其改變特性的機(jī)理可以分為熱致變色玻璃、電致變色玻璃和光致變色玻璃。這三種類型的玻璃中,光和電致變色玻璃已經(jīng)引起了幕墻行業(yè)相關(guān)人士的廣泛關(guān)注,并且得到了一定的應(yīng)用。在實(shí)際生活中,光致變色玻璃的可見光透過率能夠是現(xiàn)在75%-25%范圍內(nèi)變化,太陽(yáng)能輻射的透過率變動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)53%-23%范圍內(nèi)變化,電致變色玻璃在短短的五分鐘內(nèi)可以時(shí)間可見光透過率67%-10%以及太陽(yáng)輻射66%-10%的變化。
(2)隔熱玻璃
隨著技術(shù)的發(fā)展,一些新型隔熱玻璃在中控技術(shù)上不斷被研發(fā)出來(lái),主要有以下幾種:①惰性氣體隔熱玻璃,這種玻璃是通過往中空玻璃的空腔內(nèi)注入惰性氣體得到的。如今,國(guó)外市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了充氯氣的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm 三層中空玻璃,該種玻璃是結(jié)合Low-E 技術(shù)形成,它的傳熱系數(shù)達(dá)到了0.7W/(m2·K)。②氣凝膠隔熱玻璃,氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠,其體積的95%為空氣,這種氣凝膠中的氣泡比較小,一般小于20mm,因此,具有較好的隔熱性能,而且還不會(huì)阻擋和折射光線,因?yàn)槠漕w粒遠(yuǎn)小于可見光波長(zhǎng)。然而這種氣凝膠物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,這也是目前限制其大范圍商業(yè)化應(yīng)用的主要原因。
2.鋁合金型材選用
在選用窗框材料時(shí),需要考慮不同材料的玻璃幕墻和采光頂?shù)韧獯暗膫鳠嵯禂?shù)影響,這個(gè)因素是選擇材料時(shí)不可缺少的條件。目前,一些塑料窗框和木窗框由于本身的傳熱系數(shù)很小,加上其對(duì)外窗的傳熱系數(shù)影響也很小,因此在選用作為節(jié)能窗框時(shí),很少考慮。相對(duì)而言,鋁合金和鋼窗框等材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)大,加上其對(duì)外窗的傳熱系數(shù)影響較大,需要采用斷橋處理。這種斷橋處理針對(duì)鋁合金材料來(lái)說(shuō)有很多種,比如,聚酷膠(PA)斷熱條和聚氨酷(PU)等等,對(duì)于一些對(duì)保溫性能要求非常高的外窗應(yīng)考慮選擇斷橋效果較好的鋁型材。
四、幕墻節(jié)能體系的選用
1.雙層幕墻技術(shù)
近些年來(lái)幕墻行業(yè)在開發(fā)新型的幕墻結(jié)構(gòu)方面取得不少進(jìn)展,尤其是雙層幕墻技術(shù)引人關(guān)注,它的節(jié)能原理可以總結(jié)為循環(huán)幕墻由一層玻璃幕墻和一層普通開窗墻體或者雙層的玻璃幕墻組成,雙層都可以進(jìn)行上下通風(fēng)口設(shè)置。在夏季的時(shí)候,可以打開外層的上下通風(fēng)口,這樣在陽(yáng)光的照射下其中間空氣層溫度會(huì)升高而出現(xiàn)上浮,從而逐漸形成自上而下的空氣流,最終可以達(dá)到降低內(nèi)層表面溫度的目的。
在冬季時(shí),把外層的通風(fēng)口關(guān)閉,打開內(nèi)層的通風(fēng)口,這樣夾層中的空氣就會(huì)在陽(yáng)光的照射下不斷升高,從而逐漸形成一個(gè)小溫室,這樣能夠有效地提高內(nèi)層玻璃溫度,造成室內(nèi)氣體循環(huán),從而慢慢提升室內(nèi)溫度,較少熱負(fù)荷的要求。與單層玻璃幕墻相比,雙層的玻璃幕墻可以節(jié)約42%-52%的能源,同時(shí)制冷時(shí)
可以節(jié)約能源38%-60%。
2.節(jié)能百頁(yè)技術(shù)
相對(duì)于傳統(tǒng)的百葉遮陽(yáng)技術(shù)而言,節(jié)能的百頁(yè)是對(duì)其進(jìn)行的有效地改進(jìn),傳統(tǒng)的建筑中百頁(yè)要么懸掛在室內(nèi)要么懸于室外,室內(nèi)的百頁(yè)不能夠高效的控制室內(nèi)的熱量,室外的百頁(yè)不能達(dá)到循環(huán)通風(fēng)效果,這樣對(duì)節(jié)能效果有非常大的影響。我們知道太陽(yáng)直射能夠?qū)ㄖ睦錈嶝?fù)荷產(chǎn)生影響,夏季遮陽(yáng)能夠?qū)ω?fù)荷總價(jià)值進(jìn)行有效地控制,冬季的陽(yáng)光能夠進(jìn)入室內(nèi),這樣節(jié)能百頁(yè)能夠高效的利用這一特征。使用節(jié)能百葉是幕墻改革的一個(gè)非常好的方案,它能夠適度調(diào)節(jié)角度,以最佳狀態(tài)來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。
五、智能化光電建筑玻璃幕墻
建筑光電一體化就是將太陽(yáng)能光電效應(yīng)發(fā)電技術(shù)與樓體的建設(shè)結(jié)合在一起,運(yùn)用到建筑的制冷、采暖、照明、電器等能耗活動(dòng)中,使光伏元器件及系統(tǒng)與建筑物相互結(jié)合,融為一體,成為建筑物的有機(jī)組成部分。光電一體化是將光電模塊與建筑外殼相結(jié)合,其模塊具有雙重功能,既作為建筑外殼部分或全部取代傳統(tǒng)建筑外維護(hù)材料,也作為發(fā)電元件,利用光電效應(yīng)發(fā)電供建筑使用。
光電建筑玻璃幕墻可分為以下幾類:
(1)垂直光電幕墻,該類幕墻所謂使用是最為普遍的餓一種,其采用的是光伏組件在是建筑上的運(yùn)用形式的方式,并且可根據(jù)具體規(guī)劃需要,可以用明、半透明和普通的透明建筑玻璃結(jié)合使用, 創(chuàng)造出不同的建筑立面和室內(nèi)光影效果,增加美觀性;
(2)鋸齒式光電建筑玻璃幕墻,可以分為鋸齒式垂直光電幕墻和鋸齒式水平光電幕墻;
(3)風(fēng)箱式光電建筑玻璃幕墻,可以設(shè)以具體規(guī)劃成雙層光電建筑玻璃幕墻,外層的光電幕墻可作為建筑的表皮,接收陽(yáng)光的輻射,中間空氣層可以給光電板降溫,冬季室內(nèi)也可以利用這種熱能;
(4)傾斜式的光電幕墻的運(yùn)用與垂直式光電幕墻的運(yùn)用類似,立面可以可以是平面或臺(tái)階式的,通過選用透明、半透明或不透明光電板進(jìn)行組合,可具體規(guī)劃出豐富的立面效果和室內(nèi)光影效果;
(5)結(jié)構(gòu)式光電建筑玻璃幕墻,是可以作為建筑的承重構(gòu)建,不同種類和透明度的光伏板和普通建筑玻璃可以任意結(jié)合,創(chuàng)造出非常豐富的立面效果;
(6)獨(dú)立太陽(yáng)能光電立面,是指光伏系統(tǒng)和建筑玻璃幕墻相對(duì)分離,這種模式適合于對(duì)現(xiàn)有建筑的減少能源損耗改造。光伏系統(tǒng)作為后加的設(shè)備,美觀、結(jié)構(gòu)、安裝的安全性問題都需要很好考慮;
(7)柔性太陽(yáng)能光電板,把光伏模塊安裝在薄的金屬片或者是柔性的合成質(zhì)地上,可以根據(jù)墻面或屋面的走向來(lái)設(shè)置,有很大的自由度,解決了在一些現(xiàn)代建筑中曲面上不好安裝光電板的問題。
結(jié)語(yǔ)
我們國(guó)家建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃將由重功能、限損耗的狀況逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)功能、減少能源損耗的要求,達(dá)到人工環(huán)境和自然環(huán)境互相和諧為一體,為人類開創(chuàng)出更為舒適的環(huán)境。本文就廣泛使用的建筑玻璃幕墻中減少能源損耗下的具體規(guī)劃開展了有關(guān)論述,希望能在我國(guó)將來(lái)減少建筑能源損耗下建筑玻璃幕墻具體規(guī)劃中有參照價(jià)值。
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