寒冷地区公共建筑玻璃幕墙节能

摘 要：公共建筑的能耗比较大,而公共建筑的传统外墙主要以混凝土或者粘土砖为主,其保温的效果以及外观都不能满足新时期建筑行业的发展需求,所以玻璃幕墙的形式越来越受到重视,它对于寒冷地区的公共建筑有十分重要的保温作用,能够在很大程度上节约能源.本文基于此从双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙两个方面深入分析和研究了寒冷地区公共建筑玻璃幕墙节能.

关 键 词：寒冷地区；公共建筑；玻璃幕墙；节能

通常情况下,公共建筑的外墙以混凝土或者粘土砖为主,但是随着科学技术的不断发展,玻璃幕墙被广泛地应用到公共建筑上[1].玻璃幕墙相对于混凝土或者粘土砖来说保温性能比较差,不能有效阻止夜晚热量的散失,对于寒冷地区的公共建筑来说,玻璃幕墙热量散失比较快,会增加空调的使用,从而导致能源的浪费.因此,我们必须要加强玻璃幕墙节能分析和研究,使寒冷地区公共建筑玻璃幕墙更加节能.双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙是提高寒冷地区公共建筑玻璃幕墙保温性能的最有效和最常用的两种幕墙,通过双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙的合理利用可以实现寒冷地区公共建筑的有效节能.

一、双层玻璃幕墙的节能分析

双层玻璃幕墙的出现可以在很大程度上提高寒冷地区公共建筑玻璃幕墙的保温性能,从而促进公共建筑玻璃幕墙的节能环保.为了对双层玻璃幕墙的节能进行深入的分析,我们从双层玻璃幕墙的定义和工作原理以及具体分类来进行相关研究.

1.双层玻璃幕墙的含义

双层玻璃幕墙由内外两层幕墙组成,在这两层之间存在着一定的空隙,可以进行有效地换气通风,因此双层玻璃幕墙具有热通道的功能[2].双层玻璃幕墙又被称作热通道幕墙和呼吸式幕墙,其最明显的优势就是在内外两层之间的空隙设置了出风口和进风口,这样就能使通风层可以实现自由的开合,从而使寒冷地区公共建筑实现良好的保温效果,有利于寒冷地区公共建筑的节能.

2.双层玻璃幕墙的工作原理

在寒冷地区公共建筑使用双层玻璃幕墙能够达到保温的效果,最主要的原因是双层玻璃幕墙在内外两层玻璃之间存在着大量的空气,这样就能起到明显的缓冲作用,从而实现保温的目的.

3.双层玻璃幕墙的分类

通常情况下,双层玻璃幕墙根据通风层的具体结构来划分可以分为封闭式双层玻璃幕墙和敞开式双层玻璃幕墙.首先,封闭式的双层玻璃幕墙使用中空玻璃和断热材料来对公共建筑的外墙进行封闭式的处理,封闭式的双层玻璃幕墙内层既可以设计成开启玻璃,也可以设计成单层玻璃.封闭式的双层玻璃幕墙的换气层和公共建筑的整个通风系统相互连接,这样就可以实现空气的循环,从而保证内部的玻璃幕墙的温度和室内的温度相同,这就是封闭式的双层玻璃幕墙能够实现保温和节能的关键.其次,敞开式的双层玻璃幕墙的外层是非断热的单层玻璃,它的透过率非常好.敞开式的双层玻璃幕墙的内层和外层之间也存在着通风换气层,在通风换气层的两端有排风和进风的相关设备.在寒冷地区,冬季的室外温度非常低,那么我们可以将敞开式的双层玻璃幕墙的进风口和出风口进行关闭,这样双层玻璃幕墙的外层玻璃和内层玻璃中间的空气就不能自由流动,无法排出,当夜晚来临时,室内的热量不会迅速散失,从而实现了保温的目的.总体来说,在冬季供暖时,寒冷地区公共建筑中应用双层玻璃幕墙可以节约43%到51%的能源.

二、真空玻璃幕墙的节能分析

真空玻璃幕墙在公共建筑中的应用非常广泛,它将两层玻璃之间的中间层达到真空的状态来阻断室内热量的散失从而实现保温和节能的目的,对于寒冷地区的公共建筑来说,使用真空玻璃幕墙不仅可以在很大程度上达到保温节能的目的,而且还可以有效隔断噪音和抵抗风压.接下来我们从真空玻璃幕墙的含义、工作原理和保温性能等方面进行分析和研究.

真空玻璃幕墙主要是将两层玻璃之间的中间层的空气抽走达到真空的状态来实现保温和节能目的的一种玻璃幕墙.真空玻璃幕墙所使用的两块玻璃平板之间的距离非常小,大约在02毫米以下,通过有效的方式将两块玻璃平板之间的空气抽空,可以达到一种真空的状态,这样室内的热量就被真空的玻璃幕墙有效阻断,不能实现快速的散失,因此就会使得室内温度不会随着环境温度的降低而迅速下降.

对流传热是玻璃传热的最主要的方式,它占玻璃总传热的75%左右,因此通过将玻璃平板之间的空气抽空,从而达到真空状态可以有效减少玻璃幕墙的对流传热[3].真空玻璃和中空玻璃都是由两块相互间隔的玻璃组成的,因此二者在结构方式非常相似,但是它们之间存在着本质的区别.首先,真空玻璃两块平面玻璃之间的中间层是真空的,而中空玻璃两块平面玻璃之间的中间层是大量的空气.其次,真空玻璃两块平面玻璃之间的距离在02毫米以下,而中空玻璃两块平面玻璃之间的距离在10毫米以上.

真空玻璃有着非常好的保温性能,有关资料表明,厚度为5毫米的真空玻璃,其保温性能相当于360毫米厚的粘土砖.另外还有资料表明,使用真空玻璃幕墙的公共建筑,其空调能够节能一半以上.这些数据充分证明了真空玻璃幕墙的良好的保温性能.除此之外,真空玻璃幕墙还具备非常优秀的防结霜性能,因为真空玻璃幕墙的内层是真空的,因此其温度不会随着环境温度的下降而迅速降低,这样对于寒冷地区的公共建筑而言,真空玻璃幕墙可以防止冬季室内出现结露的现象.另外,我国寒冷地区一般都多大风地区,真空玻璃幕墙的两块玻璃的结合非常紧密,因此其抗风压的性能是中空玻璃的2倍左右,表现出了非常优秀的抗风压性能、总体来看,将真空玻璃幕墙应用到寒冷地区的公共建筑中,可以起到非常好的保温效果,从而达到节能的目的.

结语：

综上所述,公共建筑的能耗比较大,寒冷地区的公共建筑所面临的主要难题就是保温,因此,提高寒冷地区公共建筑玻璃幕墙的保温性能是实现节能目的有效方式.双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙有着非常优秀的保温性能,双层玻璃幕墙由内外两层幕墙组成,在这两层之间存在着一定的空隙,可以进行有效地换气通风,从而可以实现保温的目的,真空玻璃幕墙将两层玻璃之间的中间层达到真空的状态来阻断室内热量的散失从而实现保温和节能的目的.将双层玻璃幕墙和真空玻璃幕墙应用到寒冷地区公共建筑中可以有效提高寒冷地区公共建筑玻璃幕墙的保温性能,节约因供暖所耗费的能源.然而科技的进步是没有止境的,我们不能满足于现状,而应当继续加强科技研究和创新,使寒冷地区公共建筑玻璃幕墙的保温性能获得进一步的发展,节约更多的能源.

[2]冯美宇.北方寒冷地区玻璃幕墙中玻璃选用的节能性研究――以山西汇镪公司永磁材料研发基地研发楼为例[J].建筑节能,2010,12：49-52.

[3]鲍小莉,舒力帆.夏热冬暖地区全玻璃公共建筑设计及节能分析――以广州从化温泉养生谷流溪广场建筑为例[J].建筑学报,2010,S2：40-43.