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玻璃幕墙和外门窗的建筑节能技术概述


发布日期:[2015-04-07] 共阅[749]次

    从2012年到2035年,能源需求将增长三分之一以上,其中,60%的需求增长来自中国、印度和中东地区。应对不断增长的世界能源需求,使世界适应气候变化的目标,节能减排成为必然的选择,建筑节能也不例外。联合国气候变化框架公约参加国通过《京都协议书》,中国为签署国,提出到2015年全*元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤,比2010年下降16%,比2005年下降32%的目标。建筑能耗已经接近全国能耗总量的30%,而且消耗的是以电为主的高品位能源,建筑节能任务将更重,产生的综合节能效果将更好。
    《绿色建筑行动方案》
    新建建筑。城镇新建建筑严格落实强制性节能标准,“十二五"期间,完成新建绿色建筑10亿平方米;到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。2.既有建筑节能改造。“十二五"期间,完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上,夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米,公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米,实施农村危房改造节能示范40万套。到2020年末,基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。
    门窗幕墙的热工性能指标
    其他相关要求:
    建筑每个朝向的窗(包括透明幕墙)墙面积比均不应大于0.70。当窗(包括透明幕墙)墙面积比小于0.40时,玻璃(或其他透明材料)的可见光透射比不应小于
    夏热冬暖地区夏热冬冷地区的建筑以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑 外窗 包括透明幕墙 宜设置外部遮阳
    屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%。
    外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%;透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。
    根据以上要求
    各个气候区的建筑都需要自然通风,以满足气候适宜季节的室内热环境调节,夏热地区尤其需要;
    在需要夏季防热的地区,建筑需要避免东、西晒和屋顶太阳辐射,透明玻璃窗和采光顶应进行遮阳,从而保证室内不要过热;
    在需要保温的地区,建筑围护结构的传热系数应该足够小,使得温差传热很小,这样才可以保证室内的热环境舒适。
    根据以上要求
    建筑物能耗中,抵御寒冷、炎热的消耗占了很大的比重,保证建筑节能性能的主要环节之一就是建筑物的围护结构。
    建筑物的玻璃幕墙和外门窗是建筑围护结构的一个非常重要的组成部分,其性能的好坏可以在很大程度上决定建筑的节能性能。
    冬季,玻璃窗是传热系数大的围护结构,是薄弱环节,大大增加采暖能耗;
    夏季,玻璃窗能直接透过太阳辐射,也是薄弱环节,大大增加空调能耗。
    可以足见玻璃幕墙和外门窗在建筑节能中的重要性。
    夏季传热系数对空调能耗影响分析
    针对南方地区,选用典型建筑的4种工况,分别使用DOE-2计算软件和DeST计算软件,对不同工况进行模拟计算,从计算结果得到如下结论:
    (1)4种工况均说明,其余热工参数相同时,高传热系数窗的全年累计空调能耗比低传热系数窗全年累计空调能耗略小。
    (2)通过对比夏季各月累计空调冷负荷,发现采用高传热系数窗的略小于采用低传热系数窗的建筑,与全年累计空调能耗结果一致。
    幕墙门窗建筑节能技术概述
    *是减少普通透明玻璃的面积,减少窗墙面积比。
    夏季太阳高度角大,南、北墙受到的太阳辐射小,因而主要是要减少东、西墙和屋顶的窗玻璃面积;
    而冬季太阳高度角低,太阳位置偏南,且冬季多刮北风,北立面风速较高,所以冬季严寒地区还要尽量减小北立面外窗的面积。
    建筑设计、幕墙设计都可以减少透明部分面积
    建筑设计不要过于通透,要尽量多一些非透光部分;幕墙设计时也可以把玻璃幕墙背后设计一些非透光部分,并增强保温。
    第二是针对不同需要采用不同种类的玻璃系统和框架系统。
    在夏季炎热地区,应减少太阳辐射透过玻璃。
    现在,遮阳型的玻璃系统开发已经达到非常高的水平,可以在兼顾采光的情况下达到很好的遮阳效果。
    在严寒、寒冷地区,应选用保温的中空玻璃等。
    在冬季需要保温的地区,窗框和幕墙框的传热非常重要,需要采用多腔非金属型材,金属型材应采取隔断热桥的措施。
    第三是合理应用建筑遮阳。
    由于空调负荷很多都是来自太阳辐射,而玻璃又是太阳辐射得热的主要来源,因而在夏季,遮阳对玻璃幕墙和外门窗节能是有效的。
    遮阳可采用固定建筑外遮阳和活动遮阳。
    第四是做好自然通风。
    自然通风不仅可以保持室内空气的清新,也可以大限度地减少使用空调的时间,从而达到节能的效果。
    在办公楼、学校教室、居住建筑等建筑中,加强自然通风可以减少过渡季节(一般为冬季或阴雨天)使用空调,从而节约空调能耗。
    第五是采用双层通风构造。
    可采用双层通风玻璃幕墙技术。可以在每个层间设置通风口,上下口形成对流,双层幕墙内科安装活动百叶帘遮阳。
    在夏热地区,双层构造一般应采用外通风的构造形式。外通风可以将面板或遮阳装置吸收的太阳辐射迅速散发到室外,从而减少室内的太阳辐射得热量。
    在冬季严寒地区,双层构造一般应采用内通风的构造形式,留住太阳辐射得热和大限度保温。
    第六是采光顶采取通风散热措施。
    采光顶由于受到太阳辐射强烈,太阳得热很大,而且热气向上集聚,所以应采取通风散热措施,改善采光顶下部空间的热环境,节约空调能耗。
    这一措施在夏热地区非常重要,甚至在寒冷地区也是有必要的。
    第七是提高气密性能。
    要尽量减少空气渗透,控制换气量。
    要求门窗和玻璃幕墙的气密性能很好
    尤其是在严寒、寒冷地区的建筑
    各地区的高层建筑。


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