现代幕墙建筑设计中的节能设计探讨.doc

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1、现代幕墙建筑设计中的节能设计探讨【摘要】能源问题是当前世界各国普遍重视的问题，并已被列为人类面临的四大生存问题Z-O在全世界的能源消耗屮，无论是发达国家还是发展中国家，玻璃幕墙能耗在建筑总能耗中所占的比重都是很大的，约为30%〜60%。因此在世界范围内能源问题日益紧迫、建筑能耗不断增长的今天，世界各国又都将建筑节能工作列为工作中的重点。因此，本文针对幕墙节能设计进行探讨分析。【关键词】玻璃幕墙;节能设计0、前言随着社会的进步和经济的快速发展，现在玻璃幕墙在高层办公写字楼商务酒店建筑中的风靡程度有增无减，儿乎是世界各大城市高层建筑立面的一致选择。虽然玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混

2、凝土使用量，对于减少高耗能建材使用所达到的能源、资源节约有很大的帮助;但玻璃幕墙作为建筑外围护结构，其自身的保温、隔热性能均远不及传统墙体，通常是传统墙体热损失的6〜7倍。玻璃幕墙的能耗可以占到整个建筑能耗的50%左右，可见玻璃幕墙节能在我国公共建筑的节能中有极其重要的作用和地位。1、节能型玻璃幕墙的设计原则建筑幕墙的节能是在对建筑周边的自然环境，如光线、温度、风压、气候状况等充分分析和了解的慕础上，针对建筑本身的朝向、高度、室内功能筹特点，通过有效地系统技术和产品对室内环境起到适应和调整的过程。这个过程需要综合多种因素考虑，需要处理多种关系，如隔热和得热、采光和遮阳、通风和热交换的关系，气

3、密性、水密性和传热、隔声的关系等等。这个过程不应仅仅依据于单一的状态指标，如传统的传热系数K值就能够说明和解决的。因此，节能玻璃幕墙的设计应遵循如下原则：(1)科学性:需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方血，合理选型(幕墙的型式和窗墙血积比)、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。(2)适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求,认真落实国家有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。(3)经济性:建筑玻璃幕墙只是建筑

4、韦

5、护结构的一部分,只是建筑节能的一个方1们，节能的考虑需全盘考

6、虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。(4)进行幕墙热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。2、建筑玻璃选择节能玻璃家族有着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等，一般來说，仅采用单片着色玻璃或单片阳光控制镀膜玻璃是不能满足节能耍求的，通过着色玻璃、阳光控制镀膜玻璃、Low-E玻璃和透明浮法玻璃不同单片组成中空玻璃可满足节能要求，即玻璃的传热系数和遮阳系数都符合要求。3、型材选择(断热型材和断热爪件)隐框玻璃幕墙的铝框不直接参加传递室内外热量，因此可采用一般铝型材。明框玻璃幕墙的铝框直接参与室内外热量的传递，因此应采用断热铝型材，消除铝型

7、材的冷桥效应。点支式玻璃幕墙的爪件应采用断热爪件。4、遮阳系统对于夏热冬暖地区、夏热冬冷地区和寒冷地区，夏季阳光辐射强烈，是夏季制冷能耗主耍根源，因此《公共建筑节能设计标准》(GB50189)中对透明幕墙的遮阳有明确要求。通常遮阳可分为两类：一类是面板自身遮阳，如阳光控制镀膜玻璃、着色玻璃、Low-E玻璃、丝网印刷釉面玻璃等;另一类为遮阳系统。遮阳系统可分为外遮阳和内遮阳，外遮阳又可分为水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳；内遮阳可分为遮阳帘和遮阳百叶等。依据遮阳系统的控制方式可分为固定式、活动式、人工控制和智能化控制。水平遮阳系统一般适用于南朝向、太阳高度角大的地区，任意朝向水平遮阳挑出

8、板挑出长度按式(1)计算：L=HXcothsXcos¥s,w(l)式中，L为水平板挑出长度，ni；H为两水平板间距，m；hs为太阳高度角；Ys,w为太阳方位角和墙方位角之差。水平板两翼挑出长度按式(2)计算:D=HXcothsXsinYs,w(2)式中，D为两翼挑出长度，叽5、简易权衡判断法围护结构的外窗、透明幕墙和屋顶透明部分的热工性能一般用传热系数和遮阳系数表征，外墙、非透明幕墙和屋顶非透明部分的热工性能，仅用传热系数表征。设建筑物某朝向的总面积为S,透明部分（包括外窗和透明幕墙）面积为S1,透明部分的传热系数和遮阳系数分别为K1和Scl,非透明部分（包括外墙和非透明幕墙）面积为S2,非

9、透明部分的传热系数为K2（K2满足标准要求即可，与讨论结果无关，不作特殊要求），S=S1+S2,室内外温差为太阳辐射照度为I,则单位时间内通过该朝向由室外传人室内的热量Q1为:Q1=O・889Sc1S1I+ATK1S1+ATK2S2（3）在《公共建筑节能设计标准》（GB50189）中，对于寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，当窗墙面积比el=0・7时（记为外），对于不同朝向，遮阳系数都有限值要求，令Scl,