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摘要:能源与环境问题一直是全世界重点关注的话题,在建筑建设领域当中,玻璃幕墙的设计正逐渐向着绿色、节能、环保的方向发展,为实现对其发展的进一步推动,本文开展建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探讨研究。
关键词:建筑;玻璃幕墙;节能设计
1选择建筑玻璃幕墙绿色节能密封材料
绿色施工是建筑产业在未来发展的必然趋势,为了进一步满足此种需求,可在进行建筑玻璃幕墙节能设计过程中,对幕墙设计材料进行系统性选择。在开展此方面工作时,需要掌握幕墙工程的设计需求,即施工方设计的成果,不仅要满足绿色节能要求,也要满足常规建筑墙体的密封性与稳固性需求。在此种设计理念下,对幕墙设计材料进行选择。目前,建筑市场内常用的幕墙玻璃可以被划分为塑性玻璃与固性玻璃,而要满足建筑幕墙的密封性需要,可对材料与常用玻璃的粘结能力进行分析。其中,常用的幕墙玻璃有:白玻璃、LOW-E 玻璃等,常用的粘结材料有:实维高胶条与 PIB。除了要考虑上文提出的性能要求,还需要考虑玻璃密封胶体在正常环境下的有效时间、防渗漏能力与耐热能力等,只有选择的材料满足多种使用需求,才能将设计的材料应用到建筑玻璃幕墙的设计中。为此,选择市场内多种常用的建筑幕墙密封材料,对多种材料的使用性能进行分析,综合分析结果,选择与建筑幕墙工程匹配的密封材料作为施工材料,避免由于幕墙密封性不足导致墙体出现渗水、漏气等问题。
在完成对不同建筑幕墙密封材料性能的分析后,需要对材料的其他性能进行对比,包括材料的抗紫外线能力、耐高温能力等。对比结果见表1。
2新型节能遮阳构件安装工艺
完成对建筑玻璃幕墙绿色节能材料的选择后,针对部分面积相对较大的玻璃幕墙,还需要对其自动调节设施进行设计,针对遮阳调节的自动化控制需要,在设计时,引入新型节能遮阳构件,并对遮阳构件的安装工艺进行优化创新。可以用作建筑玻璃幕墙的遮阳构件材料种类丰富,考虑到各个材料的物理特性、力学特征以及热工性能,选用高性能隔热和热反射玻璃材料制备的玻璃遮阳板作为玻璃幕墙遮阳构件,并在后续完成安装后引入光电光热转换技术。针对建筑自然通风问题,可利用双层玻璃幕墙结构解决遮阳和通风的问题。同时在遮阳构件当中引入电机带动齿轮机构和传动杆机构,使遮阳板能够完成自动转动,从而调节进入到室内的阳光,维持室内始终保持良好的光照条件和温度条件。除了选用实体铝型材以外,还可采用穿孔铝板和反射玻璃材料作为遮阳构件。根据不同建筑物的性质和设计风格以及不同地区的日照规律对遮阳设施进行科学选择。在对遮阳构件安装时,可引入帘幕结构,在不需要遮阳构件时可将其完全隐藏在玻璃幕墙的卷帘框架当中,通过卷帘框架又能够很好地修饰玻璃幕墙。利用遮阳构件具有的自动平衡功能,实现对玻璃幕墙的大面积整体整齐联动遮阳。
3基于柔性太阳能的光电幕墙结构设计
为了实现建筑玻璃幕墙的节能,在此基础上,设计一种基于柔性太阳能的光电幕墙,通过此种设计,满足工程设计的节能需求。而光电幕墙之所以可以被称之为柔性结构,是由于在光电板中安装的金属压片属于合成类材料,此种材料可以根据玻璃幕墙的具体排布设计,整体设计过程自由度较高,也正因如此,解决了玻璃幕墙工程在实施中存在的曲面安装工程板困难的问题。并且,此種材料的自重较轻,在施工中不需要在幕墙结构上安装其他的支撑类结构,因此,也节约了大量工程施工成本。综合上述分析,对光电幕墙结构进行设计,结构图见图 1。
从图 1 描述的光电幕墙结构可知,其供电系统是由光电控制系统与玻璃幕墙结构系统构成,前者由多个硅晶体电池连接形成,不同的电池组之间由导线与电线进行连接,通常情况下,电线镶嵌在玻璃幕墙中空位置,并且,在玻璃膜与电池组之间由一层透明度极高的薄膜覆盖,可以避免由于薄膜过厚出现遮光问题。在设计玻璃幕墙结构时,需要全面考虑电池组、导线、集中供电芯片在其中的布设,所有的导线均需要通过变压器进行连接,每一个 PV 变压设备,均对应一个密封单元,从而构成了一个完整的幕墙供电结构。
结语
为了实现未来建筑行业向着“更节能”的方向发展,本文对现如今建筑市场内应用最为广泛的玻璃幕墙设计展开研究,通过选择幕墙密封材料、设计遮阳构件安装工艺、规划光电幕墙结构等方式,对现有的建筑玻璃幕墙进行绿色节能设计,希望通过本文的此次研究后,可以为今后的建筑行业绿色发展提供借鉴。但本文开展此次研究受到时间的限制,导致设计的成果可能存在部分疏漏,希望可以在后期的相关研究中,持续完善本次研究成果,也希望行业专业与相关领域研究学者,对我的研究给予批评和指导。
参考文献
[1]纪伟东,乔亚萍,刘玉蛟,袁振皓.基于热环境优化的办公建筑玻璃幕墙改造设计研究——以滨州某办公楼为例[J].建筑节能(中英文),2021,49(06):125-130.
[2]陈雪梅.高层建筑玻璃幕墙设计与质量控制分析[J].福建建材,2021(03):74-75.
关键词:建筑;玻璃幕墙;节能设计
1选择建筑玻璃幕墙绿色节能密封材料
绿色施工是建筑产业在未来发展的必然趋势,为了进一步满足此种需求,可在进行建筑玻璃幕墙节能设计过程中,对幕墙设计材料进行系统性选择。在开展此方面工作时,需要掌握幕墙工程的设计需求,即施工方设计的成果,不仅要满足绿色节能要求,也要满足常规建筑墙体的密封性与稳固性需求。在此种设计理念下,对幕墙设计材料进行选择。目前,建筑市场内常用的幕墙玻璃可以被划分为塑性玻璃与固性玻璃,而要满足建筑幕墙的密封性需要,可对材料与常用玻璃的粘结能力进行分析。其中,常用的幕墙玻璃有:白玻璃、LOW-E 玻璃等,常用的粘结材料有:实维高胶条与 PIB。除了要考虑上文提出的性能要求,还需要考虑玻璃密封胶体在正常环境下的有效时间、防渗漏能力与耐热能力等,只有选择的材料满足多种使用需求,才能将设计的材料应用到建筑玻璃幕墙的设计中。为此,选择市场内多种常用的建筑幕墙密封材料,对多种材料的使用性能进行分析,综合分析结果,选择与建筑幕墙工程匹配的密封材料作为施工材料,避免由于幕墙密封性不足导致墙体出现渗水、漏气等问题。
在完成对不同建筑幕墙密封材料性能的分析后,需要对材料的其他性能进行对比,包括材料的抗紫外线能力、耐高温能力等。对比结果见表1。
2新型节能遮阳构件安装工艺
完成对建筑玻璃幕墙绿色节能材料的选择后,针对部分面积相对较大的玻璃幕墙,还需要对其自动调节设施进行设计,针对遮阳调节的自动化控制需要,在设计时,引入新型节能遮阳构件,并对遮阳构件的安装工艺进行优化创新。可以用作建筑玻璃幕墙的遮阳构件材料种类丰富,考虑到各个材料的物理特性、力学特征以及热工性能,选用高性能隔热和热反射玻璃材料制备的玻璃遮阳板作为玻璃幕墙遮阳构件,并在后续完成安装后引入光电光热转换技术。针对建筑自然通风问题,可利用双层玻璃幕墙结构解决遮阳和通风的问题。同时在遮阳构件当中引入电机带动齿轮机构和传动杆机构,使遮阳板能够完成自动转动,从而调节进入到室内的阳光,维持室内始终保持良好的光照条件和温度条件。除了选用实体铝型材以外,还可采用穿孔铝板和反射玻璃材料作为遮阳构件。根据不同建筑物的性质和设计风格以及不同地区的日照规律对遮阳设施进行科学选择。在对遮阳构件安装时,可引入帘幕结构,在不需要遮阳构件时可将其完全隐藏在玻璃幕墙的卷帘框架当中,通过卷帘框架又能够很好地修饰玻璃幕墙。利用遮阳构件具有的自动平衡功能,实现对玻璃幕墙的大面积整体整齐联动遮阳。
3基于柔性太阳能的光电幕墙结构设计
为了实现建筑玻璃幕墙的节能,在此基础上,设计一种基于柔性太阳能的光电幕墙,通过此种设计,满足工程设计的节能需求。而光电幕墙之所以可以被称之为柔性结构,是由于在光电板中安装的金属压片属于合成类材料,此种材料可以根据玻璃幕墙的具体排布设计,整体设计过程自由度较高,也正因如此,解决了玻璃幕墙工程在实施中存在的曲面安装工程板困难的问题。并且,此種材料的自重较轻,在施工中不需要在幕墙结构上安装其他的支撑类结构,因此,也节约了大量工程施工成本。综合上述分析,对光电幕墙结构进行设计,结构图见图 1。
从图 1 描述的光电幕墙结构可知,其供电系统是由光电控制系统与玻璃幕墙结构系统构成,前者由多个硅晶体电池连接形成,不同的电池组之间由导线与电线进行连接,通常情况下,电线镶嵌在玻璃幕墙中空位置,并且,在玻璃膜与电池组之间由一层透明度极高的薄膜覆盖,可以避免由于薄膜过厚出现遮光问题。在设计玻璃幕墙结构时,需要全面考虑电池组、导线、集中供电芯片在其中的布设,所有的导线均需要通过变压器进行连接,每一个 PV 变压设备,均对应一个密封单元,从而构成了一个完整的幕墙供电结构。
结语
为了实现未来建筑行业向着“更节能”的方向发展,本文对现如今建筑市场内应用最为广泛的玻璃幕墙设计展开研究,通过选择幕墙密封材料、设计遮阳构件安装工艺、规划光电幕墙结构等方式,对现有的建筑玻璃幕墙进行绿色节能设计,希望通过本文的此次研究后,可以为今后的建筑行业绿色发展提供借鉴。但本文开展此次研究受到时间的限制,导致设计的成果可能存在部分疏漏,希望可以在后期的相关研究中,持续完善本次研究成果,也希望行业专业与相关领域研究学者,对我的研究给予批评和指导。
参考文献
[1]纪伟东,乔亚萍,刘玉蛟,袁振皓.基于热环境优化的办公建筑玻璃幕墙改造设计研究——以滨州某办公楼为例[J].建筑节能(中英文),2021,49(06):125-130.
[2]陈雪梅.高层建筑玻璃幕墙设计与质量控制分析[J].福建建材,2021(03):74-75.