玻璃幕墙节能设计的探讨.pdf

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1、材料应用玻璃幕墙节能设计的探讨霍庆胜(江苏后肖幕墙装饰有限公司袁江苏常州213000)摘要院分析了玻璃幕墙的传热方式袁提出了玻璃幕墙的节能设计方法遥关键词院节能曰传热曰遮阳中图分类号院TU201.5文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2015冤06要02要02前言3.1.1采用Low-E中空镀膜玻璃幕墙Low-E镀膜玻璃即低辐射镀膜玻璃袁它又分高透型Low-E玻璃幕墙作为建筑物的外装饰是现代化城市建筑的重要标镀膜玻璃和遮阳型Low-E镀膜玻璃袁高透型Low-E镀膜玻璃对志之一袁它打破了传统的实体墙与门

2、窗的界限袁巧妙地将建筑物可见光有高的透过率袁对远红外线有高的反射率袁适用于高纬尧高围护结构的使用功能与装饰功能有机地融为一体袁使建筑物更具寒地区遥遮阳型Low-E镀膜玻璃袁此种玻璃除了具有Low-E镀膜时代感和艺术性遥但玻璃幕墙又是建筑物热交换尧热传导最活跃尧玻璃反射远红外线外袁还可以对阳光有一定的控制作用袁对夏热最敏感的部位袁是传统墙体失热损失5耀6倍袁幕墙的能耗约占整冬冷地区比较适合遥个建筑能耗的40%左右袁玻璃幕墙的节能有极其重要的地位遥3.1.2采用热通道玻璃幕墙降低幕墙的传热系数遥1玻璃幕墙热量传递

3、方式热通道换气幕墙是利用热空气的烟囱效应自然地将热缓冲层的热空气排到室外袁并配合中空玻璃内的电动升降窗帘袁而达1.1传导到良好的隔热节能效果遥热传导即材料两侧存在温差的前提下袁由于材料内部分子和热通道幕墙是双层结构的新型幕墙遥由内外两层玻璃幕墙组原子产生微观运动引起的传热称为导热遥不同材料的热传导系数成的通风式幕墙袁又称双层幕墙尧呼吸式幕墙尧热通道幕墙遥内外两不相同曰玻璃幕墙常用金属构架为高导热系数的铝合金型材,铝层幕墙之间形成一个通风换气层袁由于此换气层中空气的流通或循合金导热系数为237W/(m.K)袁面

4、材玻璃的导热系数为0.5~1W/(m.环作用袁使内层幕墙的温度接近室内温度袁减小温差袁它比传统的幕K)袁铝材的导热系数是玻璃的近300倍袁因此玻璃幕墙必须控制墙采暖时节约能源42%原52%袁制冷时节约能源38%原60%遥内尧外层铝型材的热传导袁防止形成野冷桥冶遥结构之间形成一种通道袁空气可以从下部进风口进入通道袁也可以1.2热辐射从上部出风口排出通道袁空气在通道流动袁导致热能在通道的流动热辐射即通过电磁波传热的现象袁太阳能热辐射主要靠波长和传递袁因而在国际上一般称为热通道幕墙遥渊见图1冤较长的可见光渊波长在7

5、60耀4000nm冤和红外线渊波长在380耀760nm之间冤传播袁约占总热量的95%袁而波长在150耀380nm的紫外线只占5%曰室内黑体渊如北方暖气片等冤热辐射主要靠红外线传热曰因此在保证室内足够采光的前提下减少热辐射关键是控制红外线及紫外线遥1.3对流传热对流传热即热能在液体或气体中从一处传递到另一处的过程袁玻璃幕墙对流传热主要通过空气从一侧传递到另一侧袁因此为减少对流传热控制玻璃幕墙的气密性是关键遥2玻璃幕墙节能设计概念图1玻璃幕墙节能设计是指通过改善幕墙结构的热工性能袁达到双层玻璃幕墙与普通单层玻璃幕

6、墙相比袁有两方面区别袁一夏季隔绝室外热量进入室内袁冬季防止室内热量泄出室外袁使建是双层结构比单层结构降低了幕墙的平均传热系数袁从而减少了筑物室内温度尽可能接近舒适温度袁以减少通过辅助设备如采能耗曰二是利用太阳能在热通道产生的野温室效应冶和野烟囱效暖尧制冷设备来达到合理舒适室温的负荷袁最终达到节能的目的遥应冶袁增添了冬季和夏季节能的效果遥节能技术主要从减少渗透量尧减少传热量尧减少太阳辐射能三3.1.3采用真空玻璃幕墙降低幕墙的传热系数遥个方面进行遥减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增由于真空玻璃中间是

7、真空层袁基本上消除了对流传热和传导加设备负荷袁可通过采用密封材料增加幕墙的气密性曰减少传热量传热遥真空玻璃与中空玻璃相比保温性能更好袁热阻更高袁因此具是防止室内外温差的存在而引起的热量传递袁玻璃幕墙由面板玻璃有更好的防结露性能和隔热节能遥真空玻璃两片玻璃中间的真空和骨架材料组成袁通过采用节能结构尧节能材料来降低幕墙的整体层消除了传导与对流传热袁使房间与外界的热交换降到极限遥据传热系数以减少传热量曰在南方地区太阳辐射非常强烈袁通过透明国家建筑工程质量监督检测中心提供的数据显示:真空玻璃的保幕墙传递的辐射热占主要

8、地位袁因此可通过遮阳设施渊外遮阳尧内遮温性能是中空玻璃的2倍袁是单片玻璃的4倍遥渊见图2冤阳等冤及高遮蔽系数的面板材料渊如low-e玻璃冤来减少太阳辐射量遥3玻璃幕墙的节能设计玻璃幕墙的节能设计必须从降低幕墙的传热系数尧遮阳系数袁及提高气密性三方面来设计遥3.1降低玻璃幕墙传热系数的设计材料的传热系数即材料两侧温差为1k时袁每平方米材料单位时间内由高温一侧向低温一侧传递的热量袁单位W/m2.k袁材料