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玻璃幕墙建筑遮阳设计——内置百叶中空玻璃

发布时间:2022-07-26   浏览:1485次

21世纪,世界建筑科学技术突飞猛进,房屋建筑快速发展,各发达国家建筑围护结构的保温隔热和气密性能大有提高,采暖、空调和照明的设备与技术日益进步,人们越来越能够在更为优裕和舒适的室内环境中生活与工作,人类建筑文明取得了前所未有的成就。

     尤其玻璃幕墙建筑发展迅猛,近几年来我国玻璃幕墙总面积超过300万平方米。金属玻璃幕墙具有轻量化、不燃化、耐震、施工迅速等优点,在现代都市中呈现出不可阻挡的趋势,今后将成为高楼建筑的设计主流。

     作为现代高档建筑较多采用的外围护结构,玻璃幕墙是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,是传统墙体热损失5~6倍,幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右,故幕墙的节能有极其重要的地位。

玻璃幕墙遮阳的必要性

     建筑外围护结构的节能设计,由开窗、方位、遮阳到隔热材料等因素环环相扣,这些因素左右建筑物的耗能量。台湾的西拉雅研究室曾对台湾的办公建筑的外围护结构进行能耗研究并得出结论:

1、外墙的开窗率是外墙节能的最重要因素,降低开窗面积率是节能最重要手段,但是降低开窗率也要确保适当的自然采光。但是对于追求通透效果的玻璃幕墙而言,只能采用降低开启窗面积并加强不透光地方的隔热设计来达到节能要求。


2、建筑遮阳和玻璃遮蔽是玻璃幕墙节能的重要因素,玻璃材质及遮阳选择都影响遮蔽率的大小,但是装设遮阳板、中空玻璃内置百叶等远比改变玻璃材质的效果大。


3、建筑方位因素也影响着外墙节能设计,大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒。在国内,随着市场经济的发展,建筑节能是中国经济社会可持续发展的迫切需要,建设单位和设计单位的节能环保意识不断提高,对玻璃幕墙的节能要求也不断提高,现阶段提高玻璃幕墙隔热保温性能的主要措施有:

①采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。

②采用铝塑复合材料、断桥型材等高热阻材料应用技术。


    以上隔热保温措施原理比较简单,能使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。这些节能措施在建筑现阶段已应用较广。虽然玻璃幕墙建筑采用遮阳措施能达到更好的隔热节能作用,但在国内,现阶段各方对此重视不够。一栋设计不良的全为玻璃幕墙建筑的全年空调耗电量,可能是一般混凝土外墙大楼的四倍,但玻璃幕墙的使用寿命达五十年之长,其节能效果当然远胜于短寿命的冷气机、冰箱、锅炉等。故玻璃幕墙建筑的节能比其他建筑产品节能更为重要。所以发展玻璃幕墙的遮阳技术,也是建筑节能最有潜力的工具。

     另外,在建筑设计中要求,当建筑具备下列条件时就要采用遮阳措施:

1)室内气温大于29℃;

2)太阳辐射强度大于240千卡/米时;

3)阳光照射室内深度大于0.5米;

4)阳光照射室内时间超过一小时;

    采用遮阳措施不仅是玻璃幕墙建筑节能设计的必要手段,而且是标准较高玻璃幕墙建筑的建筑设计的必要手段。

遮阳的作用与效果

    由于玻璃幕墙由玻璃和金属结构组成,而玻璃表面换热性强,热透射率高,故对室内热条件有极大的影响,在夏季,阳光透过玻璃射入室内,是造成室内过热的主要原因。特别在南方炎热地区,如果人体再受到阳光的直接照射,将会感到炎热难受。

在玻璃幕墙上设置遮阳系统,可以**限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是炎热地区建筑防热的主要措施之一。设置遮阳后,会有以下作用及效果:



 

     对太阳辐射的作用。外围护结构的保温隔热性能受许多因素的影响,其中影响**的指标就是遮阳系数。一般来说,遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。遮阳系数就是透过有遮阳措施的围护结构和没有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。遮阳系数愈小,透过外围护结构的太阳辐射热量愈小,防热效果愈好。在广州地区进行实测得到的各主要朝向窗口的遮阳系数分别为:西向17%,南向45%,北向60%。由此可见,遮阳对遮挡太阳辐射热的效果是相当大的,玻璃幕墙建筑设置遮阳措施更是效果明显。

 

    对室内温度作用。遮阳对防止室内温度上升有明显作用,在广州某西向房间试验观测表明:在闭窗的情况下,有、无遮阳,室温**差值达2℃,平均差值1.4℃。而且有遮阳时,房间温度波幅值较小,室温出现**值的时间延迟,室内温度均匀。因此,遮阳对空调房间可减少冷负荷,所以对空调建筑来说,遮阳更是节约电能的主要措施之一。

 

    遮阳对采光的作用。从天然采光的观点来看,遮阳措施会阻挡直射阳光,防止眩光,使室内照度分布比较均匀,有助于视觉的正常工作。对周围环境来说,遮阳可分散玻璃幕墙的玻璃(尤其是镀膜玻璃)的反射光,避免了大面积玻璃反光造成光污染。但是,由于遮阳措施有挡光作用,从而会降低室内照度,在阴雨天更为不利。因此,在遮阳系统设计时要有充分的考虑,尽量满足室内天然采光的要求。

 

    对建筑外观的作用。一般人都认为玻璃幕墙设计只能平板化,无法设计遮阳设施,但是由国外的许多案例表明遮阳能成为建筑造型有趣的一部份。内置百叶中空玻璃系统能够为玻璃幕墙外观打造别样的光影效果,体现出现代建筑艺术美学效果。

 

     对房间通风的影响。遮阳设施对房间通风有一定的阻挡作用,在开启窗通风的情况下,室内的风速会减弱22-47%,具体视遮阳设施的构造情况而定。

玻璃幕墙是未来建筑设计的趋势

内置百叶中空玻璃等遮阳产品

作为幕墙节能的重要手段

将成为未来建筑不可缺少的部分!