玻璃幕墙中节能策划与`施工措施研讨.docVIP

玻璃幕墙中的节能设计及施工措施研讨 　　摘　要：作为幕墙从业人员，从设计、材料使用、施工工艺等各方面探讨幕墙节能的有关问题，分析原因，提出解决办法。 关键词：耗能；对策；新技术 我国是幕墙生产大国，每年7000万平法米以上的幕墙生产量，占世界的75%。我国建筑能耗是相同气候条件发达国家建筑能耗的2到3倍，建筑节能65%主要由建筑围护系统承担。在全世界各行业各环节都在节能减排的大背景下，如何减少幕墙生产的能耗，是我们幕墙从业人员面临的一个新课题。作为一个专业公司的从业人员，结合自身的工作实践，将有关幕墙设计、施工以过程中的节能问题做一个总结及探讨。 一　幕墙耗能分析及对策 玻璃幕墙是建筑维护系统中的重要组成部分，不但满足采光、通风等基本需要，还有保温、隔热的性能。由于美学的需要，建筑围护结构大量采用了幕墙系统，增加美观的同时，不可避免的增加了建筑能耗。如何在美学和节能方面达到一个相对平衡的统一，是一个在幕墙从业人员需要去面对的问题。首先我们需要从幕墙耗能的基本原因去分析问题。 （１）幕墙耗能客观因素 玻璃幕墙的传热方式一般有辐射传热、对流传热、导热方式、换气传热四种形式。幕墙从各种渠道吸收热量，使之具有热能。其中一部分由本体结构以导热方式传向室外部，而另一部分以辐射的形式从其表面向大气辐射，还有一部分借助气流以对流的方式传递给周围的空气介质。幕墙就是这样不间断的进行着热传导和热交换。幕墙的辐射传热决定于下列因素：表面温度；玻璃和框架材料及表面粗糙度、表面黑度。幕墙两侧空气介质的气流与幕墙表面间的热量传递过程称为对流传热或对流换热。室内局部热源引起的温度差会形成热对流，流动的空气介质作用在幕墙表面就会产生热交换。 导热是指热能在其结构体内额转移。是由其结构的表面接受热能，因此两侧存在稳定温度差。结构内部分子和原子因温度差而产生微观运动引起的热传导叫导热。幕墙由玻璃和框架组成，而玻璃导热系数很小，建筑的导热主要发生在框架的结构部分，导热系数大的铝合金框架呈现“热桥”（或“冷桥”）效应。由于热桥（冷桥）的存在，造成幕墙表面温度分部不均匀，同时在局部出现结露或结霜。实际考虑幕墙导热时，可按平均导热系数计算到热量。虽然玻璃导热性差，但表面换热性强，热辐射率高，因此玻璃的传热系数大。据英国铝门窗联合会测定，单层玻璃(4-6MM)的传热系数为5.7W/(M2.℃),双层玻璃传热系数为2.8W/(M2.℃),三层为2.0W/(M2.℃)。因此玻璃的传热性能较墙体的传热大得多，玻璃的节能效果占幕墙节能的80%。幕墙框架之间结构缝隙的存在，气密性能的不同，气流穿透幕墙缝隙，产生因两侧间空气流通引起的传热，称为换气传热。在幕墙采光面积较大时，气密性能与建筑物的热损失关系甚大。 综上所述，幕墙传热是以辐射、对流、导热、换气等四种方式综合进行的。就是这些复杂的传热现象，使幕墙成为建筑物失热最多的部分。 （２）设计因素 许多开发商或设计师为追求建筑外观的新颖及采光的要求，大量采用通透式全玻幕墙；无论朝向，均使用玻璃维护结构；为了通风又大量的增加开启扇。其实玻璃无论怎么“中空隔热”，无论开启扇如何密闭保温，幕墙的节能效果都比墙体差得远，一面面敞亮的窗体，其实就是建筑物耗能张开的“血盆大口”。设计师或投资方欠缺节能设计的经验，缺少节能环保的概念是导致建筑体成为耗能大户的重要因素。 （３）材料使用因素 如前所述，幕墙的重要组成部分是玻璃和铝材。玻璃选择不当，将致使夏季透过玻璃的太阳能是其它材料墙体的数倍；所用的型材、保温隔热材料、填充材料不合理，节点做法不正确，构件间未有效设置垫片，将使得室内热能损失量大；选用的密封胶粘结效果差，胶缝施工不到位，胶条密封不严，结构变形产生裂缝，将导致冷、热风渗透情况严重，增加幕墙的换气传热。 二　节能设计控制要点 （１）减少透明玻璃幕墙的使用面积 这是个根本的减低能耗的措施。玻璃幕墙使用面积的减少，在夏季可降低热透射量，使室内不至于过热，降低空调的能耗；冬季则可减少热交换热量，从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。在目前一些高层办公建筑设计中，为了追求立面的效果，减少幕墙的使用面积并非是个很好的选择。但是，我们设计师可以做些变通，如在某些次要立面上做两层外墙，内层为实体墙，外层为玻璃幕墙，从而减少透明幕墙的面积又不至于影响建筑的外立面效果。 （２）建筑物的合理布局 建筑总平面的规划布置和平面设计，应有利于夏季减少得热和充分利用通风季节和通风时段的自然通风。建筑的主要朝向宜在南偏东15°至南偏西15°范围内，不宜超出南偏东45°至南偏西30°的范围，主要房间宜避开夏季最大日射朝向。不宜将主要办公室、客房等设置在正东、正西和西北方向。不宜在建筑的正东、正西和西偏