高層建筑玻璃幕墻設(shè)計策略研究

香春

【摘要】近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)速度不斷加快，高層建筑項目越來越多。現(xiàn)代建筑不僅僅要滿足人們的使用要求，還必須要體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的理念，符合城市發(fā)展的需要。因此，在這個大背景下，玻璃幕墻技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文中對現(xiàn)代高層建筑中玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計進(jìn)行了探討，對促進(jìn)我國建筑玻璃幕墻技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；玻璃幕墻；設(shè)計

玻璃幕墻技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，既可以起到美化的作用，又能夠減少對資源的浪費，起到節(jié)能環(huán)保的作用，因此，越來越受到人們的青睞。但是，在玻璃幕墻技術(shù)的應(yīng)用中，還存在一些不足之處，比如玻璃幕墻的保溫隔熱性能與傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)相比，能耗遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)，因此，對于玻璃幕墻技術(shù)還有待于我們進(jìn)一步研究，通過不斷的發(fā)展與完善，在今后的應(yīng)用中前景會更加廣闊。

一.玻璃幕墻的主要設(shè)計原則

我國是南北氣候差異比較大的國家，在玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計要求也是不同的。這就要求玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計不僅要保證自身的特點，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境的不同進(jìn)行研究設(shè)計，在設(shè)計過程中要遵循玻璃幕墻的設(shè)計原則，玻璃幕墻的設(shè)計原則一般包括以下幾個方面：

1.1要具有科學(xué)性

在建筑玻璃幕墻的設(shè)計，充分考慮各種因素的影響，如：功能，性能，材料等。在施工過程中必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩嘏c幕墻結(jié)構(gòu)的選擇和結(jié)構(gòu)更為科學(xué)，但也嚴(yán)格按照安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。事實上，由氣候決定的，建筑構(gòu)造以及玻璃傳熱系數(shù)等共同決定的。

1.2適用性

對不同地區(qū)的環(huán)境和項目實際情況進(jìn)行全面考慮，加強對冬季嚴(yán)寒地區(qū)室內(nèi)保溫的設(shè)計，要保證室內(nèi)的溫度；對于夏季非常炎熱的地區(qū)要特別注意室內(nèi)與室外隔熱和通風(fēng)的設(shè)計，再結(jié)合與之相關(guān)的規(guī)定，貫徹和落實國家節(jié)能政策，把建筑耗能和舒適性二者之間的關(guān)系處理好。

1.3經(jīng)濟(jì)性

在建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)中，玻璃幕墻占據(jù)一個重要組成部分，而且是考慮對節(jié)能不可或缺的一方面，對此，進(jìn)行綜合考慮的建筑節(jié)能設(shè)計，及傳熱過程中的熱設(shè)計的傳熱方式的分析探討。只有節(jié)能和經(jīng)濟(jì)兩實現(xiàn)統(tǒng)一，才能真正集錦建筑節(jié)能設(shè)計的價值。

二.單層玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計

2.1降低玻璃幕墻使用面積

減少玻璃幕墻的設(shè)計，可以減少夏天的熱傳輸量，因此建筑的室內(nèi)溫度，不是很熱，從而降低空調(diào)能耗；在冬天，可以大大減少熱交換量，減少玻璃的熱損失。在這個階段，在節(jié)能建筑設(shè)計過程中，對外觀效果的追求，而不是選擇減少玻璃幕墻設(shè)計面積。

2.2建筑方位設(shè)計

在建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計中，對建筑方位設(shè)計也是非常重要的。在設(shè)計時，要使建筑能夠同時滿足采光、通風(fēng)以及遮陽等各種要求。一般來說，建筑方位都是朝南北方向配置的。在我國大部分地區(qū)，其建筑朝向都是采用坐北朝南的朝向。然而，在確定朝向時，還要結(jié)合地理環(huán)境、氣候等條件，隨著需求的改變而變化，并不是一成不變的。這樣一來，在應(yīng)用玻璃幕墻時，保證室內(nèi)外溫差不會過大。

2.3材料選擇

在對玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計時，必須要考慮好幕墻材料的選擇與利用，其中包括玻璃材料的選擇、鋁合金材料的選擇等，現(xiàn)具體闡述如下：

1）玻璃材料的選擇

在玻璃幕墻施工中，玻璃的利用面積是最大的，由于玻璃材料是換熱比較快的材質(zhì)，照射率也很高，所以造成了在夏季的時候太陽通進(jìn)玻璃直接曬到室內(nèi)，造成了室內(nèi)的溫度升高，同時也致使空調(diào)的能耗增加。由于玻璃是導(dǎo)熱比較強的材質(zhì)，通過照射產(chǎn)生的室內(nèi)溫度比較高，所以建筑人員在施工過程中，要在選材上多下功夫，要選擇比較適合該建筑的玻璃幕墻材料。比如，某一建筑對建筑的輻射大小比較關(guān)心時，建筑方可以選擇LOW一E玻璃，這種材質(zhì)的玻璃可以直接反射遠(yuǎn)紅外熱輻射，有效的阻擋玻璃吸熱后在以輻射形式向外面擴(kuò)散熱量，這樣可獲得相當(dāng)高的見光率，同普通的玻璃是相差不大的。因此，對玻璃的選擇是非常重要的。最近幾年以來，吸熱玻璃、中空玻璃、低輻射玻璃等節(jié)能玻璃被普遍應(yīng)用到建筑行業(yè)，特別是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對室內(nèi)低輻射玻璃的出現(xiàn)，對玻璃幕墻的廣泛應(yīng)用帶來了顯著的效果。同時在對于比較嚴(yán)寒的地區(qū)，采暖問題是建筑能耗的主要問題，因此琉璃的傳熱系數(shù)提高也是非常重要的，這就要求建筑人員在施工過程中，應(yīng)特別注意中空玻璃和低輻射的玻璃的應(yīng)用，施工過程中在減少紫外線輻射的同時，還能接收太陽光帶來的溫暖。

2）鋁合金的材料選擇

現(xiàn)階段，對于大部分的建筑，在玻璃幕墻的時候都是采用鋁合金作為支撐構(gòu)件。這是因為鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)比較大，在玻璃幕墻中，利用斷熱橋的金屬鋁型材料，它可以達(dá)到節(jié)能的效果。斷熱橋是利用低的導(dǎo)熱材料制成隔熱條，然后在將鋁合金材料分成了兩份。這樣即使在炎熱的夏季，如果通過斷熱橋，即使室外的溫度在40多度以上，室內(nèi)的溫度也可保持在26度左右，控制了高熱量往室內(nèi)的熱播，相反，在冬季的時候也達(dá)到了節(jié)能的效果。

2.4遮陽節(jié)能技術(shù)

在這個階段，使用的材料是室內(nèi)遮陽窗簾，但遮光效果決定的主要由帷簾面材料性能。如果一個普通的面料選擇，然后熱量大量吸入會造成室內(nèi)溫度上升，使空調(diào)能耗大大增加，因此新的遮光材料的選擇是非常重要的。目前，納米材料對紫外線照射具有很強的反射，較強吸收性能，和紫外吸收的熱能的變化。

四.熱緩沖區(qū)的設(shè)置

事實上，熱傳沖區(qū)指的是玻璃幕墻與室內(nèi)設(shè)置的空間，如：在設(shè)計過程中，常常會設(shè)置外包陽臺。此種設(shè)計的節(jié)能原理是和雙層玻璃幕墻大致相同，但是，因空間偏大，因此，為將通風(fēng)問題處理的更加得當(dāng)，那么要把熱量進(jìn)行合理的分流，這樣一來，可以獲得良好的降溫功效，同時又能大大減少空調(diào)能耗。

五.結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前節(jié)能成為世界各個國家所面臨的一個焦點問題。近年來，由于我國科學(xué)進(jìn)步與社會的發(fā)展，使得建筑理念不斷在更新，在建筑節(jié)能、資源利用以及環(huán)境保護(hù)等方面都提出了較高的要求，這使得玻璃幕墻在建筑中應(yīng)用十分廣泛。玻璃幕墻屬于一種新技術(shù)，其節(jié)能效果和幕墻設(shè)計有十分緊密的聯(lián)系。因此，在今后的研究與應(yīng)用中，我們必須使用科學(xué)、合理的方法，促進(jìn)玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。

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