玻璃幕墙热工性能和节能教学文案.ppt

玻璃幕墙热工性能和节能1概况w1.1发展历程w1.2玻璃幕墙类型1.1发展历程w玻璃玻璃钢铁建筑时期钢铁建筑时期 代表作品：1851帕克斯顿水晶宫w框式玻璃时期框式玻璃时期 代表建筑：美国芝加哥湖滨公寓和纽约西格拉姆大厦 w点支式玻璃时期点支式玻璃时期 从20 世纪中叶开始，点支式玻璃开始出现。至今，点支式玻璃已经成为建筑设计中最为重要的表现形式之一 1.2玻璃幕墙类型w有框玻璃幕墙：明框&隐框w无框玻璃幕墙：全玻璃幕墙&点支式玻璃幕墙明框&隐框w明框玻璃幕墙属于单元式幕墙，将玻璃板用铝框镶嵌，形成四边有铝框的幕墙单元，将幕墙单元镶嵌在横梁上，成为四边铝框明显、衡量和立柱均在室内可见的幕墙。明框玻璃幕墙应用量大面广，性能稳定可靠，应用时间较长，施工简单，形式传统，至今人被人们所钟爱。w隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框，隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。明框&隐框全玻璃幕墙&点支式玻璃幕墙w全玻璃幕墙的支撑结构均采用玻璃肋，可以增加玻璃幕墙的通透性，主要用于建筑物一层大厅、顶层和旋转餐厅。w点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成。点支式玻璃幕墙可分为金属支撑结构点支式玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙和杆（索）式玻璃幕墙三种类型。全玻璃幕墙&点支式玻璃幕墙2热工性能w玻璃幕墙对既有建筑能耗的影响主要有两个方面：一是玻璃幕墙的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热。二是幕墙的透明材料（如玻璃）受太阳辐射影响而造成的建筑室内的得热。w我们从玻璃幕墙设计窗墙比及其传热的三个机理共四个方面来分析玻璃幕墙的热工性能。2热工性能w2.1幕墙窗墙面积比对建筑能耗的影响w2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响 w2.3热辐射对建筑幕墙能耗影响 w2.4空气对流对建筑幕墙能耗影响 2.1幕墙窗墙面积比对建筑能耗的影响w随窗墙比（幕墙透明部分和非透明部分的面积比）的增大，通过透明玻璃幕墙的得热急剧增加，空调冷负荷也随之急剧增加。2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响w玻璃性能参数对热工性能的影响：由于加工工艺不同，玻璃可以分为普通平板玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和一些有特殊用途的功能玻璃，各种玻璃的传热系数不同。w幕墙型材对幕墙的热工性能的影响：无论是明框、隐框、吊挂式、点支式还是单元式玻璃幕墙，其结构框架特别是连接点型材的性能都对玻璃幕墙的热工性能有一定的影响。2.2材料传热系数对建筑幕墙能耗影响w单玻和中空玻璃的热工性能：不同类型玻璃的K值2.3热辐射对建筑幕墙能耗影响w玻璃的透明性可作为室内采光和取暖，透过玻璃窗的辐射能量总量是由当地太阳光辐射强度、太阳光和玻璃的入射角和玻璃材料的性质决定的。当入射角(光线与玻璃法线的夹角)超过60度时，反射率就会大幅增加。w夏季热辐射增加空调负荷w冬季有取暖的作用。2.4空气对流对建筑幕墙能耗影响w空气渗透起因于风压和热压造成的建筑物内外空气压力差，而建筑物外围护结构上存在的缝隙或孔洞是产生空气渗透的必要条件。对于既有幕墙建筑，由于部件松动老化造成了空气渗透。w夏季热空气渗入会增加空调负荷。在冬季冷风渗入会增加热负荷，对于夏热冬冷地区，冬季室外空气设计温度为0，室内外温差20，增加的热负荷不容忽视。3节能技术w3.1控制玻璃幕墙在外表面中所占的比例w3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能w3.3设置玻璃幕墙遮阳系统w3.4提高幕墙的气密性能3.1控制玻璃幕墙在外表面中所占的比例w降低建筑的窗墙比是最直接有效的降低建筑能耗的方式，在实际工程中，应综合考虑外观、采光的要求，根据设计规范要求，玻璃幕墙的性能，选择合适的窗墙比。3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能w3.2.1采用节能玻璃：提高玻璃热阻，降低玻璃传热系数是降低玻璃能耗最为直接的方法。常用的节能玻璃：光致变色玻璃（普通玻璃中加入感光化合物，太阳照射时玻璃随光线变强而逐渐变暗）热反射镀膜玻璃（在平板玻璃上镀上一层金属或者金属氧化物，以达到反射太阳光的目的）低辐射镀膜玻璃（就是我们通常说的Low-E,吸收红外线而保持良好的可见光）中空玻璃（内部充入干燥气体或惰性气体或抽成中空）3.2采用节能玻璃、节能型材和新式节能幕墙等来改善幕墙系统热工性能w3.2.2节能型材：为了提高框架热阻，选用断热桥型节能型材w3.2.3智能玻璃幕墙、光电幕墙、水幕墙3.3设置玻璃幕墙遮阳系统遮阳系统屏蔽太阳辐射，减少太阳辐射对室内环境的影响，丰富建筑立面3.3设置玻璃幕墙遮阳系统3.3.1遮阳位置w外遮阳w内遮阳w双层玻璃间使用的百页、卷帘w一二层可采用植物遮阳3.3设置玻璃幕墙遮阳系统3.3.2遮阳系统的形式w水平式：南向w垂直式：北向、东北向、西北向w综合式：东南向、西南向w挡板式：东西向3.4提高幕墙的气密性能w对于传热系数基本相等的各类玻璃幕墙，提高幕墙的气密性能，减少空气对流传热对于降低建筑幕墙的能耗也极为关键。减少各种不可控的围护结构空气渗漏，采用可控的通风措施有利于增加新风供给，提高室内空气品质，降低建筑能耗。4新式节能幕墙4.1呼吸式幕墙4.2智能幕墙4.3光电幕墙4.1呼吸式幕墙w呼吸式幕呼吸式幕墙墙：又称双层幕墙、热通道幕墙等，它由内、外两道幕墙组成，内、外层结构之间分离出一个介于室内和室外之间的中间层，形成一种通道，空气可以从玻璃幕墙下部的进风口进入通道，也可以从上部出风口排出通道，空气在通道流动，导致热量在通道的流动和传递，这个中间层称为热通道，因而在国际上一般称为热通道幕墙。4.1.1呼吸式幕墙优点w运用空气热压原理和烟囱效应，实现自然通风w采用双层玻璃幕墙和中间缓冲空气层，冬季保温，夏季隔热性能非常优越 w为建筑设计提供了一种新的表现形式，体现现代科技的美感和玻璃建筑的纤细、轻盈通透和精美 w卓越的隔声降噪功能w夏季，利用“烟囱效应”。通过自然通风换气，降低室内温度；夏季的阳光照射，幕墙通道中的空气被加热，热空气自下而上地流动，从而带走通道中的热量，达到降低房问温度的作用。w冬季，墙可关闭外层幕墙的通风口，能够产生“温室原理”，提高围护结构的保温效果，降低取暖能耗。4.1.2工作原理4.2智能玻璃幕墙 智能玻璃幕墙：呼吸式幕墙的延伸，通过计算机有效调节室内空气、温度和光线，其建筑能耗只相当于传统幕墙的30%。w1.精心组织自然通风与排风系统，以减少机械通风能耗w2.利用建筑楼板、墙体的蓄热性和昼夜温差，减少夏季制冷需求量。配合楼板采暖制冷系统创造舒适健康的室内环境w3.各种幕墙机制、通风、遮阳、蓄热和建筑空调供暖通风等相互之间智能配合，以达到最高效率4.3光电幕墙w光电幕墙是将传统幕墙与太阳能光电池相结合的一种新型建筑幕墙。主要是利用太阳能来发电的一种新型的绿色的能源技术。5总结w个人认为现代建筑的表现形式不一定要用玻璃幕墙，玻璃幕墙的节能做的再好相对于墙体来说也是高能耗的。w所以要改革形式，用新的、更现代、更节能的形式来取代幕墙。如果继续使用玻璃幕墙，那就必须：w加强新技术的研发投入w降低新节能技术的成本w改善现有玻璃幕墙的性能缺陷w探索新型幕墙构造w提高公民节能意识技术发展主要从两个方面着手：w一是深入广泛的基础理论研究，特别是在提高舒适度和能量动态研究方面。各方面专业人员从不同角度对已建成的幕墙建筑进行大规模长时间的跟踪实测，掌握大量的第一手数据，并提炼到理论高度，对幕墙的设计进行模拟和指导。w二是在幕墙与建筑设备、空调系统的配合方面。例如采用与外墙或地面结合为一体的小型通风换气装置。这种小型机，具有高效的通风采暖、降噪功能，可有效提高舒适度和使用灵活性。w参考文献：1柳孝图.建筑物理.中国建筑工业出版社，20002杜苗.呼吸式幕墙在寒冷地区的热工性能研究：硕士学位论文.天津：天津大学，20073王飞.在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用：硕士学位论文.河北：河北工业大学，20074王黎华.玻璃幕墙的节能设计.住宅科技，20075刘雄.既有建筑玻璃幕墙节能改造研究.住宅科技，20096卢求.欧洲智能办公建筑与智能玻璃幕墙.世界建筑，2004谢谢！建筑幕墙节能技术分析 w(一)新型构造技术在建筑幕墙节能设计中应用：双层玻璃幕墙、利用水幕降温的玻璃幕墙、可进行雨水收集的玻璃幕墙 w(二)新型材料在建筑幕墙节能设计中应用 w(三)控制技术在建筑玻璃幕墙设计应用：智能智能玻璃幕墙玻璃幕墙(Intelligent glass facade)w(四)光电技术在玻璃幕墙设计中应用：建筑光电一体化(BiPV)此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢