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寒冷地區:影響玻璃建筑節能的五大因素和四大技術措施

  • 2017-05-04
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大面積使用玻璃的建筑外觀時尚美觀,被廣泛應用,但是近些年來,也帶來了一系列的問題,如:大量的能源消耗、嚴重的光污染、二氧化碳的大量排放和視線干擾等。在這些諸多問題中,能源的大量消耗,尤其是寒冷地區的能源消耗一直是困擾玻璃建筑發展的主要方面。如果能源浪費問題不解決,寒冷地區玻璃建筑的發展將會受到很大限制。
一、影響玻璃建筑節能的五大因素
(1)建筑朝向:玻璃建筑的朝向重點注意:(一)冬季能盡量多的得到太陽輻射熱;(二)夏季盡量減少太陽輻射;(三)夏季應該充分利用自然通風,冬季避免冷風直接吹襲。
(2)平面布局:對于玻璃建筑,從平面布局來分析,應該進行分區,即南向布置主要房間和大空間,并開大窗或采用玻璃幕墻,而交通核和輔助房間布置在北向或東西向,應開小窗或外掛玻璃幕墻。
(3)平面形狀:對于玻璃建筑,我們考慮南立面是受益面,其它三面看作是失熱面,通過與正方形平面比較,可以得出這樣的結論:玻璃建筑平面應按東西長軸布置,邊長比取1:1.5~1:4為宜。
(4)體形系數:體型系數系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的建筑體積之比。體型系數越大,說明單位建筑空間所分擔的散熱面積越大,能耗就越多。從節能的角度講,合理的設計應基于這一原理,即:應使南向玻璃面吸收的輻射熱最大,其盡可能地大于其向外散失的熱量。
(5)表面面積系數(建筑物其它表面面積和南向面積之比):對于玻璃建筑從獲取更多的日照輻射,降低能耗的觀點來看,表面面積系數越小越好。因此,我從節能意義上說,長軸朝向東西的長方形體型最好,正方形次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節能效果最差。
二、玻璃建筑節能的四大措施
減小寒冷地區玻璃建筑圍護結構熱損失是玻璃建筑節能的關鍵。減少圍護結構的熱損失,也就是減少圍護結構的傳熱耗熱和冷風滲透耗熱。具體措施如下:
(1)節能玻璃的選用:對于全玻璃幕墻建筑,應根據玻璃所在的位置來確定玻璃品種。南北向應該采用不同的構造措施和節能玻璃來達到最佳的節能效果。寒冷地區,南向玻璃幕墻應該選用遮陽系數適中的低輻射中空玻璃或者是熱反射中空玻璃,而北向則建議采用高透光性的中空玻璃或低輻射中空玻璃,這樣,可以取得最好的節能效果。
(2)節能玻璃的組合使用:不同種類的節能玻璃,其性能長處各不相同,只有根據建筑的地理、氣候、功能等條件,在充分了解各種玻璃技術特性的基礎上,將其有效組合,才能盡顯節能效益。通常節能玻璃的組合有:熱反射玻璃與普通單片玻璃、吸熱玻璃與普通單片玻璃、低輻射玻璃與普通單片玻璃、低輻射玻璃與熱反射玻璃(吸熱玻璃)。從節能角度考慮,適合寒冷地區的玻璃組合依次是:低輻射玻璃與熱反射玻璃組合的中空玻璃、低輻射中空玻璃、熱反射中空玻璃、普通中空玻璃。
(3)遮陽技術的使用:遮陽通常有內遮陽、外遮陽、綠化遮陽以及可呼吸幕墻系統等形式。采用遮陽措施不僅是玻璃幕墻建筑節能設計的必要手段,而且是標準較高玻璃幕墻建筑的建筑設計的必要手段。
(4)自然通風的使用:自然通風主要是由于在室內外兩側有壓力差,所以產生空氣流通。形成壓力的動力為風力和空氣浮升力,他們分別構成風壓和熱壓。在運用自然通風手段時需注意以下幾個方面:(一)結合建筑設計統一考慮;(二)高層建筑上部開窗應謹慎;(三)自然通風與機械通風結合考慮。
(文章轉載自:中國玻璃網)
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