節能玻璃幕墻的熱工設計與節點設計詳析

　　1、轉變設計理念：變被動為主動

　　玻璃幕墻的熱工設計，應該追求設計功能的主動性和積極性，變被動設防為主動利用能源的設計思想，為了減少冬季采暖供熱的熱損失和能源消耗，為了減少夏季空調制冷的熱襲入和能源消耗，玻璃幕墻熱工設計的發展趨向是：對于以采暖供熱為主的幕墻追求達到溫室效應，對于以空調制冷為主的幕墻追求達到冷房效果，無論何種幕墻都將追求合理利用太陽能。動態幕墻（也稱熱通道幕墻、雙層通風幕墻）是一種很好的發展方向，由光電板系統和幕墻系統組成的光電幕墻也是主動利用太陽能的一個應用發展方向，綜合運用光能、熱能、電能的智能玻璃幕墻是最理想的發展方向。


　　進行幕墻熱工設計時，必須對其復雜的傳熱過程和傳熱方式進行分析和研究。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑：一是玻璃和鋁合金（不銹鋼）金屬框格的傳熱：通過單層玻璃的熱流傳熱，通過金屬框格傳熱，通過玻璃的鍍膜層減少輻射換熱；二是幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱：內表面與室內空氣間的對流換熱，內表面與室內環境間的輻射換熱；三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的換熱；外表面與周圍空氣間的對流換熱，外表面與外界環境間的輻射換熱，外表面與空間的各種長波（如電磁波、紅外線等產生的長度）輻射換熱。四是普通玻璃幕墻采用單層玻璃和鋁合金型材的梁柱結構，而節能玻璃 幕墻則應從上述三種途徑加以考慮：第一種途徑（熱傳導）對節點設計影響最大，針對玻璃的導熱性能，設計時采用中空玻璃 ；針對鋁框的導熱性能，設計時采用尼龍66等結構塑料，形成“斷橋”，可增大熱阻，減少熱傳導，從而設計隔熱幕墻。在此基礎上，再考慮第二種途徑（熱對流）和第三種途徑（熱輻射），在構造上采用雙層Low-E玻璃 ，上下端對流開口，從而設計動態幕墻。


　　2、隔熱幕墻的節點設計

　　隔熱幕墻的節能原理是采用中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材來實現節能的。隔熱斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產生一個連續的隔熱區域，利用隔熱條將鋁合金型材分隔成兩個部分。隔熱條“冷橋”選用材料為聚酰胺尼龍66，其導熱系數為0。3W/（m2K），遠小于鋁合金的導熱系數210W/（m2K），而力學性能指標與鋁合金相當。20世紀70年代末，隔熱斷橋鋁型材在國外問世，主要用于高寒地區的鋁合金門窗，到20世紀80年代末開始用于高寒地區的有框玻璃幕墻。我國目前在保溫隔熱性能要求很高的建筑中，也開始把它用于明框隔熱玻璃幕墻、隱框隔熱玻璃幕墻及點支式隔熱玻璃幕墻。

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