鄧志嶸
摘要:玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑的象征在我國國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,文章對玻璃幕墻材料的選用以及保養(yǎng)、維護等方面進行了簡單的論述。
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;材料選用;節(jié)能;保養(yǎng)與維護
中圖分類號:TU2 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
1玻璃幕墻節(jié)能材料的選用
對于建筑物外窗及玻璃幕墻來說,由于玻璃的面積占據(jù)立面的絕大部分,可以參與熱交換的面積較大,因此玻璃是窗、幕墻節(jié)能的關(guān)鍵。
近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了以下有利于節(jié)能的新型玻璃。
1.1陽光輻射控制玻璃這類技術(shù)通過改變玻璃的光學(xué)特性來實現(xiàn)對太陽能輻射的選擇性屏蔽從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能效果。
a光譜選擇透過性玻璃
該種技術(shù)實際上是Low-E玻璃、熱反射玻璃等技術(shù)的延伸。簡單的講,它就是通過在玻璃表面覆蓋一層或幾層特殊材料涂層,使得玻璃對不同波長的太陽輻射或者熱輻射具有不同的透過率。采用該技術(shù)可以使得太陽輻射中的可見光成分最大量的通過,同時阻擋具有較高熱量的紫外線或者紅外線成分,從而最大限度的利用自然光照亮室內(nèi),又把輻射的熱能阻擋在室外(或者室內(nèi))。于是從采光和制冷(或者采暖)兩方面同時起到了節(jié)能效果。也可以使用它相反的特性,阻擋可見光,透過熱量,從而適用于高緯度地區(qū)以消除進入室內(nèi)的眩光,同時充分利用太陽輻射熱來加熱室內(nèi)空氣。
b透過率可調(diào)玻璃
該種玻璃隨環(huán)境改變自身的透過特性,可以實現(xiàn)對太陽輻射能量的有效控制,從而滿足節(jié)能要求。根據(jù)玻璃特性改變的機理不同,這種可調(diào)玻璃又可分為熱致變色玻璃、光致變色玻璃和電致變色玻璃。熱致變色就是玻璃隨著溫度升高而透過率降低,光致變色就是破璃隨光強增大而透過率降低,電致變色貝是當(dāng)有電流通過的時候玻璃透過率降低,以上過程都是可逆的。這其中,光致變色玻璃和電致變色玻璃尤為引起幕墻行業(yè)人士的關(guān)注,尤其是電致變色玻璃由于可以人為控制其改變的過程和程度,已經(jīng)在幕墻工程上得到實驗性的應(yīng)用。目前,光致變色玻璃的可見光透過率可以在75%-25%的范圍內(nèi)變化,太陽輻射能透過率的變動范圍是53%-23%,而電致變色玻璃可以在5分鐘內(nèi)實現(xiàn)可見光透過率67%-10%,太陽輻射能透過率66%--10%的變化。
1.2隔熱玻璃近年來,在中空玻璃技術(shù)的基礎(chǔ)上,一些新型的隔熱玻璃不斷出現(xiàn),主要有:
a惰性氣體隔熱玻璃
通過在中空玻璃的空腔內(nèi)無人惰性氣體,可以得到更高隔熱性能的玻璃。目前國外已經(jīng)出現(xiàn)了充氯氣的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm三層中空玻璃,結(jié)合Low-E技術(shù),它的傳熱系數(shù)可以達(dá)到0.7W(m2·K)。
b氣凝膠隔熱玻璃
氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠,95%(體積比)為空氣。由于它內(nèi)部的氣泡十分細(xì)小(小于20mm),所以具有良好的隔熱性能,同時又不會阻擋、折射光線(顆粒遠(yuǎn)小于可見光波長),具有均勻透光的外觀。把這種氣凝膠注人中空玻璃的空腔,可以得到傳熱系數(shù)小于0.7W/m2.K的隔熱玻璃組件。該種氣凝膠物質(zhì)長時間使用后的沉降現(xiàn)象是目前限制它大范圍商業(yè)應(yīng)用的主要因素。
c真空隔熱玻璃
通過把中空玻璃空腔里的空氣抽走,消除掉空腔內(nèi)部的對流和傳導(dǎo)傳熱,可以獲得更好的隔熱效果。這種玻璃的空腔很窄,一般為0.5-2.0mm,兩層玻璃之間用—些均勻分布的支柱分開。通過附加Low-E涂層改善輻射特性,真空隔熱玻璃的傳熱系數(shù)己達(dá)到0.5/m2·K。這種隔熱玻璃相對于其他的隔熱玻璃而言,具有厚度大、重量輕的優(yōu)點,但生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,中間小立柱的存在也影響了它的外觀,在一定程度上限制了它在幕墻、門窗七的應(yīng)用。
2玻璃幕墻的保養(yǎng)與維護
(1)玻璃幕墻工程竣工驗收時,承包商應(yīng)向業(yè)主提供《幕墻使用維護說明書》。承包商在幕墻交付使用前應(yīng)為業(yè)主培訓(xùn)幕墻維修、維護人員。
(2)在玻璃幕墻工程竣工驗收后一年時,應(yīng)對幕墻工程進行一次全面的檢查,此后每五年應(yīng)檢查一次。檢查方法及內(nèi)容包括:一是表面檢查法:外觀目測表面是否有損壞現(xiàn)象,幕墻整體有無變形、錯位、松動,如有,則應(yīng)對該部位對應(yīng)的隱蔽結(jié)構(gòu)進一步檢查;二是內(nèi)部檢查法:①幕墻的主要承力構(gòu)件、連接構(gòu)件和連接螺栓等是否損壞、連接是否可靠、有無銹蝕等;②玻璃面板有無松動和損壞;③密封膠有無脫膠、開裂、起泡,密封膠有無脫落、老化等損壞現(xiàn)象;④開啟部份是否啟閉靈活,五金附件是否有功能障礙或損壞,安裝螺栓或螺釘是否松動和失效;⑤幕墻排水系統(tǒng)是否通楊,玻璃是否結(jié)露等。應(yīng)對以上檢查項目中不符合要求者進行維修或更換。
(3)施加預(yù)拉力的拉桿或拉索結(jié)構(gòu)的玻璃幕墻工程在工程竣工驗收后6個月時,必須對該工程進行一次全面的頂拉力檢查和調(diào)整,此后每3年應(yīng)檢查一次。
(4)玻璃幕墻使用10年后應(yīng)對該工程不同部位的結(jié)構(gòu)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠進行粘接性能的抽樣撿查;此后每3年宜檢查一次。
(5)當(dāng)玻璃幕墻遭遇強風(fēng)襲擊后,應(yīng)及時對幕墻進行全面的檢查、修復(fù)或更換損壞的構(gòu)件。對施加頂應(yīng)力的拉桿或拉索結(jié)構(gòu)的幕墻工程,應(yīng)進行一次全面的預(yù)拉力檢查和調(diào)整;當(dāng)玻璃幕墻遭遇地震、火災(zāi)等災(zāi)害后,應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員對幕墻進行全面的檢查,并根據(jù)損壞程度制定處理方案,及時處理。
(6)玻璃幕墻的清洗次數(shù),每年不應(yīng)少于一次,清洗時應(yīng)按《幕墻使用維護說明書》要求選用清洗液。在清洗過程中不得撞擊和損傷幕墻。
(7)節(jié)點維護方法。幕墻節(jié)點是幕墻與樓板連接的主要附件。為了防腐必須進行表面處理,一般對于A3鋼采取表面鍍鋅,安裝后再涂表面防銹鐵紅底漆。樓板不進行封修的節(jié)點可隨時檢查,發(fā)現(xiàn)腐蝕可以進行局部打磨后再進行涂漆,如有螺栓松動,重新擰緊。樓板封修的可定期二年進行一次檢查。局部檢查,如發(fā)現(xiàn)問題全部檢查,并進行防腐處理。
3玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向
2005年頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出,外窗可開啟面積不大于30%,玻璃幕墻最多只能占墻面70%,并鼓勵使用自然風(fēng)降溫,幕墻也應(yīng)具有可開啟部分或設(shè)通風(fēng)換氣裝置等。標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定,所有公共建筑的幕墻不能使用普通玻璃,必須使用節(jié)能玻璃。這些規(guī)定的主要目的就是強制性的提高玻璃幕墻在建筑中的節(jié)能性能。
隨著新型節(jié)能玻璃、新型保溫材料、太陽能利用等新技術(shù)的發(fā)展,玻璃幕墻的節(jié)能思想正逐漸從被動設(shè)防向主動利用能源轉(zhuǎn)變。國內(nèi)外的幕墻行業(yè)以節(jié)能為目的,在開發(fā)新型幕墻結(jié)構(gòu)方面進行了很多有益的探索,將新技術(shù)、新能源引入到新建筑及既有建筑的改造中,取得了顯著的節(jié)能效果。
在國內(nèi)外研究的主流節(jié)能幕墻中,自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻比較具有應(yīng)用前景。自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成,兩層幕墻中間要形成一個通道,并在外層玻璃幕墻設(shè)置進風(fēng)口和出風(fēng)口。外層玻璃幕墻由單層玻璃和非斷熱型材組成;內(nèi)層幕墻多采用中空玻璃等節(jié)能玻璃和斷熱型材。自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的玻璃幕墻相比,最大的特點就在于內(nèi)外兩層幕墻間形成了一個通風(fēng)換氣層——氣流通道。
南方炎熱地區(qū)可在自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻的通道內(nèi)設(shè)置遮陽設(shè)施,將白天的陽光擋在室外。打開換氣層的進、出風(fēng)口,在陽光的照射下,換氣層的空氣溫度升高而自然上浮,形成自下而上的空氣流,帶走換氣通道內(nèi)的熱量,降低內(nèi)層玻璃表面的溫度,減少空調(diào)的制冷費用。北方嚴(yán)寒地區(qū)則應(yīng)在自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻的基礎(chǔ)上采用低輻射鍍膜中空玻璃,既能將太陽熱能傳遞到室內(nèi),又防止晚上室內(nèi)熱量向外散發(fā)。關(guān)閉通風(fēng)層兩端的進風(fēng)口與出風(fēng)口,換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高,形成一個溫室,能有效提高內(nèi)層玻璃的溫度,減少建筑的采暖費用。相關(guān)資料顯示,自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻相比,采暖時可以節(jié)約能源42%~52%,制冷時可以節(jié)約能源38%~60%。國外已經(jīng)有高級建筑師在自然通風(fēng)型雙層玻璃幕墻的基礎(chǔ)上,將玻璃幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內(nèi)供熱、制冷系統(tǒng)形成計算機自控網(wǎng)絡(luò),達(dá)到玻璃幕墻建筑節(jié)能的最高形式——智能幕墻,它能充分利用太陽能,是一種最理想的玻璃幕墻。
4結(jié)語
隨著國家的各項節(jié)能政策法規(guī)的深入貫徹,玻璃幕墻不僅可以滿足建筑美學(xué)和建筑功能的要求,也可以滿足建筑節(jié)能要求,玻璃幕墻也必定將會在節(jié)能建筑上大放異彩。
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