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寒冷地區(qū):影響玻璃建筑節(jié)能的五大因素和四大技術(shù)措施

  • 2017-05-04
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大面積使用玻璃的建筑外觀時(shí)尚美觀,被廣泛應(yīng)用,但是近些年來(lái),也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題,如:大量的能源消耗、嚴(yán)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(wèn)題中,能源的大量消耗,尤其是寒冷地區(qū)的能源消耗一直是困擾玻璃建筑發(fā)展的主要方面。如果能源浪費(fèi)問(wèn)題不解決,寒冷地區(qū)玻璃建筑的發(fā)展將會(huì)受到很大限制。
一、影響玻璃建筑節(jié)能的五大因素
(1)建筑朝向:玻璃建筑的朝向重點(diǎn)注意:(一)冬季能盡量多的得到太陽(yáng)輻射熱;(二)夏季盡量減少太陽(yáng)輻射;(三)夏季應(yīng)該充分利用自然通風(fēng),冬季避免冷風(fēng)直接吹襲。
(2)平面布局:對(duì)于玻璃建筑,從平面布局來(lái)分析,應(yīng)該進(jìn)行分區(qū),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(yīng)開小窗或外掛玻璃幕墻。
(3)平面形狀:對(duì)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(guò)與正方形平面比較,可以得出這樣的結(jié)論:玻璃建筑平面應(yīng)按東西長(zhǎng)軸布置,邊長(zhǎng)比取1:1.5~1:4為宜。
(4)體形系數(shù):體型系數(shù)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(shù)越大,說(shuō)明單位建筑空間所分擔(dān)的散熱面積越大,能耗就越多。從節(jié)能的角度講,合理的設(shè)計(jì)應(yīng)基于這一原理,即:應(yīng)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(shù)(建筑物其它表面面積和南向面積之比):對(duì)于玻璃建筑從獲取更多的日照輻射,降低能耗的觀點(diǎn)來(lái)看,表面面積系數(shù)越小越好。因此,我從節(jié)能意義上說(shuō),長(zhǎng)軸朝向東西的長(zhǎng)方形體型最好,正方形次之,而長(zhǎng)軸朝向南北方向的長(zhǎng)方形體型的建筑節(jié)能效果最差。
二、玻璃建筑節(jié)能的四大措施
減小寒冷地區(qū)玻璃建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失是玻璃建筑節(jié)能的關(guān)鍵。減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失,也就是減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱和冷風(fēng)滲透耗熱。具體措施如下:
(1)節(jié)能玻璃的選用:對(duì)于全玻璃幕墻建筑,應(yīng)根據(jù)玻璃所在的位置來(lái)確定玻璃品種。南北向應(yīng)該采用不同的構(gòu)造措施和節(jié)能玻璃來(lái)達(dá)到最佳的節(jié)能效果。寒冷地區(qū),南向玻璃幕墻應(yīng)該選用遮陽(yáng)系數(shù)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(jié)能效果。
(2)節(jié)能玻璃的組合使用:不同種類的節(jié)能玻璃,其性能長(zhǎng)處各不相同,只有根據(jù)建筑的地理、氣候、功能等條件,在充分了解各種玻璃技術(shù)特性的基礎(chǔ)上,將其有效組合,才能盡顯節(jié)能效益。通常節(jié)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(jié)能角度考慮,適合寒冷地區(qū)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(yáng)技術(shù)的使用:遮陽(yáng)通常有內(nèi)遮陽(yáng)、外遮陽(yáng)、綠化遮陽(yáng)以及可呼吸幕墻系統(tǒng)等形式。采用遮陽(yáng)措施不僅是玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要手段,而且是標(biāo)準(zhǔn)較高玻璃幕墻建筑的建筑設(shè)計(jì)的必要手段。
(4)自然通風(fēng)的使用:自然通風(fēng)主要是由于在室內(nèi)外兩側(cè)有壓力差,所以產(chǎn)生空氣流通。形成壓力的動(dòng)力為風(fēng)力和空氣浮升力,他們分別構(gòu)成風(fēng)壓和熱壓。在運(yùn)用自然通風(fēng)手段時(shí)需注意以下幾個(gè)方面:(一)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮;(二)高層建筑上部開窗應(yīng)謹(jǐn)慎;(三)自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)結(jié)合考慮。
(文章轉(zhuǎn)載自:中國(guó)玻璃網(wǎng))
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