酷寒地域玻璃幕墙节能计划

文章来源:建材互联网       发布时间:2019年12月17日

酷寒地域玻璃幕墙节能计划


【中玻网】1、我国能源及修建能耗近况

  能源是人类社会赖以保存和成长的主要物资根本,干系到社会正常运行和成长。我国今朝处于都会扶植岑岭期,促使了修建业的飞速成长,由此也造成了年夜量的能源耗损。北方城镇修建的单元面积采热均匀能耗,约为北欧同纬度前提下修建采热能耗的3倍。并且我国节能修建少,缺少修建节能意识,已建成的既有修建中95%以上属于高能耗修建,遍及存在着围护布局保温隔热机能差,采热体系热效力差等题目,修建节能势在必行[1]。

  现现在,愈来愈多的都会修建都采取玻璃幕墙作为外围护布局,它带来通透敞亮、立面雅观的视觉结果的同时,也带来了高能耗、光污染和隔热性差等题目。特别玻璃作为透明质料,有很强的热传导性,其能耗占修建总能耗的比例较年夜。是以,计划出加倍节能的玻璃幕墙,是办理围护布局高能耗题目的一条主要路子。

  2、酷寒地域节能计划请求

  我国酷寒地域首要指东北、内蒙古和西部部门地域(冷月均匀温度≤-10℃,日均匀气温≤5℃的天数很多于145天)。因为该类地域采热期室表里温差传热的热量丧失占主导职位,是以必需知足冬季保温请求,一样平常可不斟酌夏日防热[2]。修建外围护布局热工机能的黑白,直接影响到室内情况及修建能耗,为实现修建采热能耗下降65%的节能方针,全部修建计划必需按此尺度履行,而且现实运维期也要知足此能耗请求[3]。

  国度尺度《大众修建节能计划尺度》GB50189-2015(以下简称《尺度》)对围护布局在酷寒地域给出了加倍深切公道的计划请求:起首,《尺度》中对酷寒地域甲类大众修建各单一立面窗墙面积比(包罗透光幕墙)提出了请求,请求各立面均不宜年夜于0.60,严于其他类地域的0.70;对外门门斗,《尺度》中请求酷寒地域全数设置,而其他类地域可部门设置或采纳其他体例取代;另外,《尺度》对酷寒A、B区和C区围护布局的传热系数也按部位别离拟定了限值,详见表1和表2[4]:

  表1酷寒A、B区大众修建围护布局热工机能限值

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  表2酷寒C区大众修建围护布局热工机能限值

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  3、影响酷寒地域玻璃幕墙保温机能的首要身分

  3.1玻璃面板酿成的热消耗

  当代修建中,年夜面积的采光玻璃利用非常普遍,但修建用玻璃的传热系数比砖体布局墙壁要高良多,冬季室内的热量在玻璃上经由过程热传导、对流和辐射传到室外,从而致使修建物的热消耗增添。图1是操纵红外热像仪观察到的某座修建的红外热散布图,从图中可以看出采光玻璃处是热消耗的首要部位。

  玻璃的节能首要是经由过程热工机能、玻璃层数、中空玻璃的断绝层、中空层的介质、中空层距离框的材质、中空层距离框的密封等身分来实现隔绝冷热氛围的热传导或热对流。今朝已利用到出产、糊口中的中空玻璃是对其热辐射、热传导、热对流三种体例的能量通报进程举行节制,有必然的节能保温感化。而低辐射玻璃(Low-E玻璃)具有较年夜的日光透过率和很小的红外反射系数,可以有用禁止热量经由过程玻璃散掉,而且不影响玻璃的采光机能、无光污染[5]。

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  3.2铝合金边框质料酿成的热消耗

  幕墙的铝合金边框一样平常占围护布局总面积的10%-25%,它对热量的传导一样对修建物的保温机能起主要感化,一旦处置不妥,构成“冷桥”,酿成的热消耗更年夜,乃至会呈现结露、结冰征象。边框的节能首要由框的质料、导热系数、框的腔体组成、断热计划等身分决议。

  3.3幕墙板块间及周边裂缝构成氛围渗入举行的热互换

  室表里温差和压差的存在,致使氛围经由过程板块间及周边裂缝举行渗入,同时举行热互换。固然在幕墙计划阶段,这些裂缝城市用三元乙丙胶条、硅酮密封胶等质料举行密封,但施工阶段很难做到满有把握,并且修建物利用阶段的温度变形、沉降变形等身分还大概会加年夜此裂缝的渗入影响。

  3.4门、窗开启部位的气密机能

  门、窗开启部位的主要功效是透风换气,这就请求既要包管其开启矫捷,又要包管封闭后密闭无渗漏。而在酷寒地域,影响门、窗保温机能首要取决于传热系数K值和蔼密机能品级。开启部位的气密性则是影响团体围护布局的气密机能关头部位,既要包管开启部位与边框共同布局的公道性,还要包管其密封的有用性。图2是操纵红外热像仪检测门的气密机能。

  4、圣彼得堡某幕墙工程节能计划

  现阶段我国进步玻璃幕墙节能的首要办法尚逗留在悲观设防的阶段,首要是采取镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃及隔热断桥铝型材下降布局传热系数、消弭布局系统热桥、下降氛围渗入热丧失、削减开启窗扇面积、进步其密封性等。明显,对酷寒地域,仅仅依托以上传统方式很难到达外围护布局的节能请求。是以,本文对俄罗斯圣彼得堡事某幕墙工程的保温节能做法举行分解,挑出其计划亮点,供泛博幕墙快乐喜爱者参考。

  4.1玻璃的拔取

  圣彼得堡是俄罗斯第二年夜都会,冬季冷五天的均匀温度到达-26℃,室表里温差在50℃以上。该幕墙工程为单位式,修建高度83.4m,幕墙面积15300m2,详见图3。斟酌到圣彼得堡市特别的天气身分,该项目拔取自AGC的遮阳型低辐射三玻双腔中空玻璃(自室外向室内:10mm厚LOW-E钢化玻璃+12mm氩气层+6mm半钢化玻璃+12mm氩气层+8mm半钢化玻璃,详见图4)。此三玻两腔中空玻璃首要在以下几方面实现节能结果:

酷寒地域玻璃幕墙节能计划

  4.11玻璃厚度

  基片玻璃是构成中空玻璃的首要质料,玻璃厚度与玻璃热阻的乘积和中空玻璃的传热系数有着直接的接洽,当玻璃厚度增添时,必定会增年夜该片玻璃对热量通报的反对本领,从而下降全部中空玻璃体系的传热系数。三片基片玻璃的组合可以近似当作是厚度的累加,即总厚度总计24mm。

  4.12气体空腔厚度

  经由过程气体空腔厚度的节制,使中空玻璃内部构成紊态气流的传热,使其上升与降落的气流相互滋扰来节制发生对传播热。气体空腔厚度与传热系数的年夜小有直接干系,在不异前提下,气体层越年夜,传热阻越年夜。必要注重的是,气体层的厚度到达必然水平后(19mm摆布),传热阻的增加率就很小了,由于此时气体在玻璃之间温差的感化下会发生必然的对流进程,从而减低了气体层增厚的感化。是以,两重斟酌下,肯定了12mm厚的气体腔。

  4.13中空腔充进氩气并包管充宇量(添补量≥90%)

  因为充进中空腔的氩气属于惰性气体,导热系数低(氛围0.024W/m2·K,氩气0.016W/m2·K),可以进步玻璃的隔热、隔声机能。

  4.14遮阳型低辐射玻璃

  低辐射膜具有较年夜的日光透过率和很小的红外反射系数,可以让80%可见光经由过程玻璃进进室内,又能将90%以上的太阳光中或室内物体辐射的红外线反射失落,有用禁止热量经由过程玻璃散掉,节能结果达75%以上,而且不影响玻璃的采光机能、无光污染。而遮阳型低辐射玻璃采取怪异的热喷射镀膜手艺建造而成,除自己具有低辐射机能外,它还具有节制阳光的机能,节能结果更佳。

  4.2边框的计划

  铝合金边框固然不是首要的传热路子,但一旦处置欠好而呈现“冷桥”,将会有年夜量的热丧失,而且必然会在室内结露,构成冷凝水。该项目拔取自海内某着名厂家的6063A-T5/T6铝型材。断热处置是边框计划的重中之重,如图5计划节点所示:采取了穿条式的年夜截面断热条(双道),即包管了断热功效,又知足了强度请求。除此以外,公框与母框插接部位采取多道EPDM胶条,构成多个等压腔,办理水密题目。在玻璃和铝型材边框的结合感化下,外围护布局的保温隔热机能得以知足,且不会呈现结露征象,见图6摹拟的热工机能。

酷寒地域玻璃幕墙节能计划

  4.3板块密封处置

  该工程的单位式幕墙作为一种面板式布局,上、下、左、右四个边框别离与临近板块的对应边框之间采取插接布局,在外加荷载时能同时变形、协同受力,插接面同时计划有三道密封胶条来确保相邻两个板块之间的密封。三道胶条构成三道密封线,即尘密线、水密线、气密线。尘密线用来反对尘埃及年夜部门的雨水;水密线和等压腔结合感化,起到阻水、排水的感化;气密线用来禁止氛围的渗入。三道密封线依托三元乙丙胶条本身的弹性,均能起到禁止氛围渗漏的功效,确保室内、室外氛围隔断,禁止了热互换。

  4.4门、窗保温的处置

  门窗边框和扇框采取通例的断热处置外,在两条断热条内添补聚氨酯发泡剂,它是一种将聚氨酯预聚物﹑发泡剂﹑催化剂等组分装填于耐压气雾罐中的特别聚氨酯产物。当物料从气雾罐中喷出时,沫状的聚氨酯物料会敏捷膨胀并与氛围或打仗到的基体中的水份产生固化反映构成泡沫。具有填缝﹑粘结﹑密封﹑隔热﹑吸音等多种结果,是一种环保节能﹑利用便利的修建质料。用在此处,可进步铝合金框的隔热机能,从而进步整扇门、窗的隔热机能。另外,在边框、扇框型材的空腔内,塞进保温岩棉,也一样起到了隔热、吸音的感化。

  5、结语

  此刻良多人以为利用玻璃幕墙的修建就是高耗能修建,如许的结论是毫无按照的,国度也从未叫停玻璃幕墙。在幕墙计划阶段,只要公道举行计划,选用适合的玻璃和机关,严酷遵循节能计划请求,修建的热工机能完整可以到达《大众修建节能计划尺度》的请求。本文针对圣彼得堡某幕墙工程对保温节能的做法举行了分解,对我国酷寒地域幕墙计划有必然参考代价。

  固然玻璃幕墙的良多方面城市遭到经济前提的制约,业主的选择凡是起着决议性感化。但即使如斯,幕墙计划师也要从专业角度提出公道的发起,以使幕墙在外视结果和功效性等方面都好。另外,幕墙计划师还应当改变原本的计划理念:变被动为自动,起首举行玻璃幕墙的热工计划,寻求计划功效的自动性和积极性,变被动设防为自动操纵能源的计划思惟。

  参考文献:

  [1]熊建明.玻璃幕墙修建节能手艺阐发及其经济评价[J].新型修建质料.2000(9):15~17

  [2]GB 50176-2016,平易近用修建热工计划范例[S].中国修建产业出书社,北京.2016

  [3]赵长春.幕墙保温与节能浅析[J].房材与利用.2005(2).32

  [4]GB 50189-2015,大众修建节能计划尺度[S].中国修建产业出书社,北京.2015

  [5]张雄,张永娟等.当代修建功效质料[M].北京:化学产业出书社,2009.160~170


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