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玻璃幕牆遮陽工程的必要性

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玻璃幕牆遮陽工程的必要性

發布日期:2018-09-12 作者: 點擊:

  建築外圍護結構的節能設計,由開窗、方位、遮陽到隔熱材料等因素環環相扣, 這些因素左右建築物的耗能量。台灣的西拉雅研究室曾對台灣的辦公建築的外圍護結構進行研究,對建築外圍護結構的各要素的耗能量進行分析,其結果分析如下:

  

  地點 開窗率 建築方位 外遮陽和玻璃遮蔽因素 玻璃Ui值 外牆隔熱因素

  

  台北 49.0     13.8          22.3            1.2        1.2

  

  從以上可以得出結論 :

  

  1) 外牆的開窗率是外牆節能的最重要因素,降低開窗面積率是節能最重要手 段 ,但是降低開窗率也必顧及确保适當的自然采光,并免除心理的封閉感。但是對于追求通透效果的玻璃幕牆而言,隻能采用降低開啟窗面積并加強不透光地方的隔熱設計來達到節能要求。

  

  2) 外遮陽和玻璃遮蔽是外牆節能的第二重要因素,玻璃材質及外遮陽都影響遮蔽率的大小,但是裝設遮陽闆、遮陽百頁等外遮陽遠比改變玻璃材質的效果大。玻璃材質可選擇高反射率的反射玻璃和吸熱玻璃(唯反射率太大的反射玻璃會造成眩光污染的公害)。

  

  3) 建築方位因素是外牆節能設計的第三要素(占了12%的比重)。大面積的玻璃幕牆應避免東照西曬。建築的長向應朝南北向配置。

  

  在國内,随着市場經濟的發展,建築節能是中國經濟社會可持續發展的迫切需要,建設單位和設計單位的節能環保意識也不斷提高,對玻璃幕牆的節能要求也不斷的提高,現階段提高玻璃幕牆隔熱保溫性能的主要措施有:

  

  1)采用鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術以減少太陽透過玻璃的直接輻射。

  

  2)采用鋁塑複合材料、斷熱橋型材等高熱阻材料應用技術。

  

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  以上隔熱保溫措施原理比較簡單,使玻璃幕牆結構的傳熱系數大大降低。這些節能措施在建築現階段已應用較廣。雖然玻璃幕牆建築采用遮陽措施能達到更好的隔熱節能作用,但在國内,現階段各方對此重視不夠。一棟設計不良的全為玻璃幕牆建築的全年空調耗電量,可能是一般混凝土外牆大樓的四倍。而玻璃幕牆的使用壽命達五十年之長,其節能效果當然遠勝于短壽命的冷氣機、冰箱、鍋爐等。故玻璃幕牆建築的節能比其他建築産品節能更為重要。所以發展玻璃幕牆的遮陽技術也是建築物是節約能源最有潛力的工具。

  

  另外,在建築設計中要求,當建築具備下列條件時(建築标準較高的房間,僅有1~2兩項)就要采用遮陽措施:

  

  1) 室内氣溫大于29℃;

  

  2) 太陽輻射強度大于240千卡/米時 ;

  

  3) 陽光照射室内深度大于0.5米 ;

  

  4) 陽光照射室内時間超過一小時 ;

  

  采用遮陽措施不僅是玻璃幕牆建築節能設計的必要手段,而且是标準較高玻璃幕牆建築的建築設計的必要手段。

  

  二、遮陽的作用與效果

  

  由于玻璃幕牆由玻璃和金屬結構組成,而玻璃表面換熱性強,熱透射率高,故對室内熱條件有極大的影響,在夏季,陽光透過玻璃射入室内,是造成室内過熱的主要原因。特别在南方炎熱地區,如果人體再受到陽光的直接照射,将會感到炎熱難受。

  

  在玻璃幕牆上設置遮陽系統,可以最大限度減少陽光的直接照射,從而避免室内過熱,是炎熱地區建築防熱的主要措施之一。設置遮陽後,會有以下作用及效果:

  

  一、遮陽對太陽輻射的作用。外圍護結構的保溫隔熱性能受許多因素的影響,其中影響最大的指标就是遮陽系數。一般來說,遮陽系數受到材料本身特性和環境的控制。遮陽系數就是透過有遮陽措施的圍護結構和沒有遮陽措施的圍護結構的太陽輻射熱量的比值。遮陽系數愈小,透過外圍護結構的太陽輻射熱量愈小,防熱效果愈好。在廣州地區進行實測得到的各主要朝向窗口的遮陽系數分别為:西向17%,南向45%,北向60%。由此可見,遮陽對遮擋太陽輻射熱的效果是相當大的,玻璃幕牆建築設置遮陽措施更是效果明顯。

  

  二、遮陽對室内溫度作用。遮陽防止室内溫度上升有明顯作用,在廣州某西向房間試驗觀測表明:在閉窗的情況下,有、無遮陽,室溫最大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現最大值的時間延遲,室内溫度場均勻。因此,遮陽對空調房間可減少冷負荷,所以對空調建築來說,遮陽更是節約電能的主要措施之一。

  

  三、遮陽對采光的作用。從天然采光的觀點來看,遮陽措施會阻擋直射陽光,防止眩光,使室内照度分布比較均勻,有助于視覺的正常工作。對周圍環境來說,遮陽可分散玻璃幕牆的玻璃(尤其是鍍膜玻璃)的反射光,避免了大面積玻璃反光造成光污染。但是,由于遮陽措施有擋光作用,從而會降低室内照度,在陰雨天更為不利。因此,在遮陽系統設計時要有充分的考慮,盡量滿足室内天然采光的要求。

  

  四、遮陽對建築外觀的作用。一般人都認為玻璃幕牆設計隻能平闆化,無法設計外遮陽等遮陽設施,但是由國外的許多案例我們可以發現金屬玻璃幕牆能以輕巧的金屬闆設計成優美的遮陽形式并成為建築造型有趣的一部份。遮陽系統在玻璃幕牆外觀的玻璃牆體上形成光影效果,體現出現代建築藝術美學效果。因此,在歐洲建築界,已經把外遮陽系統作為一種活躍的立面元素,加以利用,甚至稱之為雙層立面形式。一層是建築物本身的立面,另一層則是動态的遮陽狀态的立面形式。這種具有 “動感” 的建築物形象不是因為建築立面的時尚需要,而是現代技術解決人類對建築節能和享受自然需求而産生的一種新的現代建築形态。

  

  五、遮陽對房間通風的影響。遮陽設施對房間通風有一定的阻擋作用,在開啟窗通風的情況下,室内的風速會減弱22-47%,具體視遮陽設施的構造情況而定。而對玻璃表面上升的熱空氣有阻擋作用,不利散熱,因此包頭遮陽簾提醒您,在遮陽的構造設計時應加以注意。


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