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玻璃幕墙热工性能和节能
玻璃幕墙热工性能和节能 玻璃幕墙 1.概况 2.热工性能 3.节能技术 4.总结 1概况 1.1发展历程 1.2玻璃幕墙类型 1.1发展历程 玻璃—钢铁建筑时期 代表作品:1851帕克斯顿水晶宫 框式玻璃时期 代表建筑:美国芝加哥湖滨公寓和纽约西格拉姆大厦 点支式玻璃时期 从20 世纪中叶开始,点支式玻璃开始出现。至今,点支式玻璃已经成为建筑设计中最为重要的表现形式之一 1.2玻璃幕墙类型 有框玻璃幕墙: 明框隐框 无框玻璃幕墙: 全玻璃幕墙点支式玻璃幕墙 明框隐框 明框玻璃幕墙属于单元式幕墙,将玻璃板用铝框镶嵌,形成四边有铝框的幕墙单元,将幕墙单元镶嵌在横梁上,成为四边铝框明显、衡量和立柱均在室内可见的幕墙。明框玻璃幕墙应用量大面广,性能稳定可靠,应用时间较长,施工简单,形式传统,至今人被人们所钟爱。 隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框,隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。 明框隐框 全玻璃幕墙点支式玻璃幕墙 全玻璃幕墙的支撑结构均采用玻璃肋,可以增加玻璃幕墙的通透性,主要用于建筑物一层大厅、顶层和旋转餐厅。 点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成。点支式玻璃幕墙可分为金属支撑结构点支式玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙和杆(索)式玻璃幕墙三种类型。 全玻璃幕墙点支式玻璃幕墙 2热工性能 玻璃幕墙对既有建筑能耗的影响主要有两个方面: 一是玻璃幕墙的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热。 二是幕墙的透明材料(如玻璃)受太阳辐射影响而造成的建筑室内的得热。 我们从玻璃幕墙设计窗墙比及其传热的三个机理共四个方面来分析玻璃幕墙的热工性能。 2热工性能 2.1幕墙窗墙面积比对建筑能耗的影响 2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响 2.3热辐射对建筑幕墙能耗影响 2.4空气对流对建筑幕墙能耗影响 2.1幕墙窗墙面积比对建筑能耗的影响 随窗墙比(幕墙透明部分和非透明部分的面积比)的增大,通过透明玻璃幕墙的得热急剧增加,空调冷负荷也随之急剧增加。 2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响 玻璃性能参数对热工性能的影响:由于加工工艺不同,玻璃可以分为普通平板玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和一些有特殊用途的功能玻璃,各种玻璃的传热系数不同。 幕墙型材对幕墙的热工性能的影响:无论是明框、隐框、吊挂式、点支式还是单元式玻璃幕墙,其结构框架特别是连接点型材的性能都对玻璃幕墙的热工性能有一定的影响。 2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响 单玻和中空玻璃的热工性能: 不同类型玻璃的K值 2.3热辐射对建筑幕墙能耗影响 玻璃的透明性可作为室内采光和取暖,透过玻璃窗的辐射能量总量是由当地太阳光辐射强度、太阳光和玻璃的入射角和玻璃材料的性质决定的。当入射角(光线与玻璃法线的夹角)超过60度时,反射率就会大幅增加。 夏季热辐射增加空调负荷 冬季有取暖的作用。 2.4空气对流对建筑幕墙能耗影响 空气渗透起因于风压和热压造成的建筑物内外空气压力差,而建筑物外围护结构上存在的缝隙或孔洞是产生空气渗透的必要条件。对于既有幕墙建筑,由于部件松动老化造成了空气渗透。 夏季热空气渗入会增加空调负荷。在冬季冷风渗入会增加热负荷,对于夏热冬冷地区,冬季室外空气设计温度为0℃,室内外温差20℃,增加的热负荷不容忽视。 3节能技术 3.1控制玻璃幕墙在外表面中所占的比例 3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能 3.3设置玻璃幕墙遮阳系统 3.4提高幕墙的气密性能 3.1控制玻璃幕墙在外表面中所占的比例 降低建筑的窗墙比是最直接有效的降低建筑能耗的方式,在实际工程中,应综合考虑外观、采光的要求,根据设计规范要求,玻璃幕墙的性能,选择合适的窗墙比。 3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能 3.2.1采用节能玻璃:提高玻璃热阻,降低玻璃传热系数是降低玻璃能耗最为直接的方法。常用的节能玻璃: 光致变色玻璃(普通玻璃中加入感光化合物,太阳照射时玻璃随光线变强而逐渐变暗) 热反射镀膜玻璃(在平板玻璃上镀上一层金属或者金属氧化物,以达到反射太阳光的目的) 低辐射镀膜玻璃(就是我们通常说的Low-E,吸收红外线而保持良好的可见光) 中空玻璃(内部充入干燥气体或惰性气体或抽成中空) 3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能 3.2.2节能型材:为了提高框架热阻,选用断热桥型节能型材 3.2.3智能玻璃幕墙、光电幕墙、水幕墙 3.3设置玻璃幕墙遮阳系统 3.3设置玻璃幕墙遮阳系统
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