建筑玻璃幕墙与门窗节能设计研究.pdf

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1、坦．建筑玻璃菜墙与门窗节能设计研究李焕林赵桂红山东普来恩工程设计有限公司摘要：建设节约型社会是我国社会得以可持续发展的重要举措，在能源日益紧张的今天，如何节约成为关键，节能环保成为人们越来越重视的内容。我国建筑耗能巨大，占全国能源消耗的四分之一，目前，建筑的节能工作已经成为我国能源节约、实现社会良性发展的一个重要组成部分。而作为节能较为薄弱的环节，建筑玻璃幕墙以及门窗的节能设计将成为我国新型节能方式的一个重要方向。关键词：节能；玻璃幕墙；门窗；设计；传热系数1传统建筑玻璃幕墙存在的弊端上世纪八十年代以来．我国的建筑行业进入快速发展时期．玻璃

2、幕墙在我国各类建筑中得到快速而广泛的应用和不断地创新。玻璃幕墙的应用使得新时代的建筑更加明快、愈来愈符合现代人的生活品味和审美要求。但是，玻璃幕墙的使用在满足人们某些方面需求的同时自身也存在许多缺点，引发许多问题。首先是光污染问题。在大中型城市中，高层建筑和写字楼在设计上大面积采用玻璃幕墙的现象尤为普遍，这样的设计在视觉上给人带来高端大气华丽的冲击效果，但是这种设计也一定程度上给人的健康带来影响，人们长时间面对这样的光线反射干扰，很容易引发心理或生理上的不适，甚至诱发疾病。同时，大面积的光线反射也是造成交通事故的主要原因。其次，玻璃幕墙的耗

3、能也非常严重。据相关统计数据显示．在一线城市，玻璃幕墙由于冬季散热夏季吸热的自身特性成为建筑能耗的主要部分。最后．玻璃幕墙存在着安全方面的隐患。若按照现行的玻璃幕墙使用技术规范，其寿命年限最多也只有25年，玻璃幕墙在设计施工过程中所使用的硅胶等辅助材料的保质期则更短。另外，玻璃幕墙对不确定的自然灾害如风暴地震等的抵御能力相对更加脆弱。上述这些因素是传统玻璃幕墙的主要弊端，随着科技的进步．也就要求新的节能环保安全的玻璃幕墙设计出现。2建筑节能型玻璃幕墙与门窗的设计原则建筑节能型玻璃幕墙与门窗在设计过程中应该遵循以下四个原则。2．1安全性原则安

4、全是首要原则。在幕墙以及门窗设计中应该将安全放在重中之重，在设计中应考虑风雪荷载、地震可能产生的影响以及高温低温影响等安全系数，在此前提下实行设计方案。2．2节能环保原则建筑能耗目前在我国城市的能源消耗中占四分之一．而在未来这个比例可能还会增大。在现代建筑中，幕墙和门窗所起到的已经不仅仅是装饰的作用，将来它将成为建筑功能建设的一部分。人们对于节能环保要求的不断提高，使得节能环保日益成为衡量幕墙、门窗品质的一个重要标准。因此。今后建筑玻璃幕墙以及门窗的设计，无论是从选材还是到形式的构建，节能环保将是不可忽略的重要原则之一。2．3稳定美观、结构

5、合理的原则在环保节能与安全的基础上，建筑玻璃幕墙和门窗的设计还需要考虑美观与稳定。建筑在很大程度上体现和代表了一座城市的形象。合理的幕墙门窗设计是一座建筑流畅和谐的重要组成部分，而合理稳定的结构一方面保证了幕墙门窗的稳固和安全，另一方面也具有端庄而不失灵动的美感。2．4便于拆换维修的原则建筑玻璃幕墙和门窗都有固定的使用期限和寿命。并且在日常使用中难免产生损坏，这就要求在幕墙、门窗设计时考虑到今后的拆换和维修的方便与否．并且在该过程中确保幕墙、门窗的整体功能和外观不受影响。此外，从设计到选材再到施工过程中，还要考虑幕墙门2014．09窗的经济

6、效益。用合理的资源实现其最大的效用。3新型玻璃幕墙与门窗节能设计要点3．1玻璃幕墙的设计标准根据国家相关部门颁布出台的GB50189---2005《公共建筑节能设计标准》，我国对于玻璃幕墙的标准规定是玻璃幕墙的窗墙比不能超过0．7。目前，玻璃幕墙所采用的材质主要包括镀膜中空玻璃、单层玻璃和透明中空玻璃以及中空低辐射玻璃。在我国严寒寒冷地区，玻璃幕墙应该采用中空低辐射的玻璃，而且需要有不能小于12mm厚度的气体层。3．2门窗的设计标准对于建筑门窗的设计标准要求，常见的建筑门窗有采用单层玻璃和普通中空玻璃的铝合金窗以及塑料窗、铝合金隔热窗等。不

7、同性质的门窗隔热系数不同，而根据我国对于建筑门窗的标准要求，在严寒寒冷的地区，门窗的传热系数应当低于2．2W／(m2·K)。对于夏热冬暖的温带性气候地区，建筑门窗的传热系数应该在6．5W／(m2·K)以下。以这些参数为标准对建筑玻璃幕墙和门窗进行设计，是遵循节能的首要前提，也是比较重要和关键的一个方面。3．3建筑玻璃幕墙与门窗节能设计方法分析在设计玻璃幕墙和门窗时。建筑设计应该综合考虑建筑所在的周围环境．根据其所处的具体情况进行分析。制定合理的设计方案。例如需要考虑的因素有建筑所处地区的气候条件、朝向、建筑本身所具有的特征和要求、温度光线以

8、及风力等自然环境，这是总体上的设计要求方法。具体来讲，首先，对建筑所需要的门窗幕墙节能设计进行计算，根据我国标准边界条件计算确定边界条件，同时进圃行玻璃的光学热工性能计算，继而通