玻璃幕墻材料節(jié)能

1、寒地公共環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)研究寒地公共環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)研究課程作業(yè)課程作業(yè)玻璃幕墻的材料、節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的材料、節(jié)能方法與構(gòu)造措施周洪濤周洪濤 楚方君楚方君一、玻璃幕墻的材料一、玻璃幕墻的材料n玻璃幕墻是由金屬骨架與幕墻玻璃組成的不承重的建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)n玻璃幕墻的材料包括：n幕墻玻璃n密封材料n粘結(jié)材料n金屬框架材料（點(diǎn)支式幕墻的支撐結(jié)構(gòu)材料） n點(diǎn)支式幕墻的支撐裝置玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n（一）、幕墻玻璃（一）、幕墻玻璃n、平板玻璃、平板玻璃厚度均勻、平整度好、透光率平均為，反射率約為，紫外線通過率為。n、鋼化玻璃、鋼化玻璃 鋼化玻璃又分為全鋼化和半鋼化兩種。強(qiáng)度分別為普通玻璃的

2、倍和倍，全鋼化玻璃破裂成蜂窩狀小顆粒，對(duì)人體傷害性較小，半鋼化玻璃碎片較大。鋼化玻璃存在著自爆現(xiàn)象，不能切割、磨削、鉆孔等，因此，必須在進(jìn)行鋼化處理前確定其規(guī)格尺寸，并完成機(jī)械加工。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n、夾層玻璃、夾層玻璃夾層玻璃是由兩片或多片玻璃用透明的聚乙烯醇縮丁醛膠片牢固粘結(jié)而成的玻璃。它是一種性能優(yōu)良的安全玻璃，當(dāng)受到外力沖擊時(shí)，玻璃破裂所產(chǎn)生的碎片仍粘結(jié)在PVB膠片上，減少了人員受傷的危險(xiǎn)。夾層玻璃具有透光、耐久、隔聲、耐火、耐熱、耐濕、耐寒等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是重量較重、造價(jià)較高。n、夾絲玻璃夾絲玻璃是一種將普通平板玻璃加熱軟化，再將預(yù)熱處理的金屬網(wǎng)嵌入其內(nèi)層的玻璃。夾絲玻璃具有

3、一定的抗穿透性能，并具有優(yōu)良的防火性能，破碎時(shí)，玻璃碎片仍能附在金屬網(wǎng)上。玻璃幕墻的材料n、熱反射鍍膜玻璃熱反射鍍膜玻璃熱反射鍍膜玻璃是在普通浮法玻璃的表面上覆蓋一層具有反射熱、光線性能的不銹鋼、鉻、鈦等金屬膜的節(jié)能玻璃。鍍膜玻璃透光率可任意調(diào)整，一般小于40%，反射率為6%-40%。具有很好的遮陽(yáng)和防紫外線效果，因此隔熱性能高。n、低輻射鍍膜玻璃低輻射鍍膜玻璃低輻射鍍膜玻璃又稱“Low-E”玻璃。它具有高透射性和良好的絕熱性能，能使太陽(yáng)能及可見光透射進(jìn)室內(nèi)，又能把室內(nèi)物體釋放的的熱能反射回去。因此由低輻射玻璃組成的夾層玻璃和中空玻璃不僅適用于冬季低溫的高緯度地區(qū)，還能阻擋紫外線。玻璃幕墻的材

4、料n、中空玻璃中空玻璃中空玻璃是由兩片或多片玻璃合成，其周邊用空腹金屬框形成隔層空間（標(biāo)準(zhǔn)空氣層厚度為6-12），邊框內(nèi)加入干燥劑，四周邊部密封，玻璃空腔內(nèi)部充入干燥潔凈空氣或惰性氣體而制成的中空玻璃制品。中空玻璃具有良好的保溫、隔熱和隔聲性能。真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來(lái)，將其間隙抽成真空并密封排氣孔，兩片玻璃間的間距為.mm,真空玻璃的兩片玻璃至少有一片是低輻射鍍膜玻璃,這樣就將通過真空玻璃的傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射方式散失的熱量降到最低。玻璃幕墻的材料n、防火玻璃防火玻璃具有防火性能的玻璃有高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃和復(fù)合防火玻璃。高強(qiáng)度單片銫鉀防火玻璃在1000火焰作用下能保持84-183

5、分鐘不炸裂，有較好的安全性。缺點(diǎn)是價(jià)格比較昂貴。n、電致變色玻璃、電致變色玻璃是由玻璃、電致變色介質(zhì)、電解質(zhì)及透明電極等組成，在玻璃的兩個(gè)表面之間施加正、反向電場(chǎng)或者是在施加電場(chǎng)和不施加電場(chǎng)時(shí)呈現(xiàn)不同的透光性，使室內(nèi)的采光達(dá)到自由控制。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n（二）、（二）、幕墻密封材料幕墻密封材料n1、橡膠密封條、橡膠密封條當(dāng)前國(guó)內(nèi)明框幕墻玻璃的密封，主要采用合成橡膠密封條，依靠膠條自身的彈性在槽內(nèi)起密封作用。要求膠條具有耐紫外線、耐老化、而永久變形，耐污染等特征。n2、硅酮耐候膠、硅酮耐候膠硅硐耐候膠，又稱為硅酮耐候密封膠。主要用于各類幕墻表面的密封嵌縫。具有優(yōu)良的耐水性和耐候性，耐

6、紫外線照射，且在低溫時(shí)彈性好，高溫時(shí)不流淌，耐污染和低透氣率特點(diǎn)。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n（三）、（三）、 幕墻結(jié)構(gòu)粘接材料幕墻結(jié)構(gòu)粘接材料n1、 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠。結(jié)構(gòu)硅酮密封膠將建筑幕墻板材粘結(jié)到支撐性的結(jié)構(gòu)上。結(jié)構(gòu)硅酮密封膠既起結(jié)構(gòu)粘結(jié)作用，又起幕墻密封膠作用。因此在幕墻設(shè)計(jì)中如何選用合適的結(jié)構(gòu)硅酮膠產(chǎn)品對(duì)確保幕墻的安全性和耐久性是至關(guān)重要的。n 2、 低發(fā)泡間隔雙面膠帶。低發(fā)泡間隔雙面膠帶的作用與結(jié)構(gòu)硅酮膠相同。目前國(guó)內(nèi)使用的雙面膠帶有聚胺基甲酸乙酯低發(fā)泡間隔雙面膠帶和聚乙烯低發(fā)泡間隔雙面膠帶兩種產(chǎn)品。要根據(jù)幕墻承受的風(fēng)荷載、高度和玻璃大小、重量，鋁型材的重量以及注膠厚度來(lái)選用雙面

7、膠帶。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n（四）、金屬框架材料（四）、金屬框架材料（點(diǎn)支式支撐結(jié)構(gòu)材料）點(diǎn)支式支撐結(jié)構(gòu)材料） n1、鋁合金型材、鋁合金型材鋁合金(鋁鎂合金)具有良好的延伸性和適應(yīng)性,并且有種種復(fù)雜斷面。為防腐蝕,鋁合金型材應(yīng)作陽(yáng)極氧化處理,使型材表面形成銀白色的氧化膜,具有保護(hù)和裝飾雙重作用。而陽(yáng)極氧化加電解著色或有機(jī)著色可提供不同的氧化膜顏色。表面保護(hù)層還可作化學(xué)磨光和噴砂處理，以呈現(xiàn)不同的表面肌理。為了減少鋁型材熱傳導(dǎo)，還有一種隔斷熱橋鋁合金型材，采用強(qiáng)化聚酰胺尼龍作隔斷，既保留鋁合金型材強(qiáng)度高、重量輕、壽命長(zhǎng)的優(yōu)良特性，又使得鋁材導(dǎo)熱性能大幅度降低。一般用于對(duì)氣候條件要求高的幕

8、墻。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n、 鋼和不銹鋼材料鋼和不銹鋼材料1）、鋼、鋼鋼材的技術(shù)要求和性能要求應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼龍骨有足夠的強(qiáng)度，但暴露在大氣環(huán)境中易生銹，需在其表面進(jìn)行熱浸鍍鋅或涂刷防腐處理。2）、不銹鋼、不銹鋼幕墻骨架最好采用不銹鋼，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度等物理性能都優(yōu)于其他類型鋼材。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n點(diǎn)支式玻璃幕墻鋼制支撐結(jié)構(gòu)可分為桿件體系和索桿體系兩種，主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也可以是支撐結(jié)構(gòu)的一部分。桿件體系是由剛性構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系。索桿體系是由拉索、拉桿和剛性構(gòu)件等組成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。n桿件體系可分為單桿件、桁架、空腹桁架幾種形式。n單桿結(jié)構(gòu)

9、常用單根鋼管（圓形或方形）或形鋼制造，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用于高度較小的點(diǎn)式玻璃幕墻。n桁架通常用鋼管相貫式焊接而成，當(dāng)空間較大時(shí)，一般采用空腹桁架或魚腹桁架支撐結(jié)構(gòu)。n索桿體系的受拉桿件采用高強(qiáng)度鋼索或圓鋼代替，結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單美觀，在點(diǎn)式玻璃幕墻中有廣泛的應(yīng)用。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n單桿體系（長(zhǎng)春火車站北站房）玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n桁架體系玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n拉桿體系長(zhǎng)春凈月管委會(huì)綜合樓玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n拉索體系廣州新白云機(jī)場(chǎng)玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n柔索體系北京新保利大廈玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n世界最大單層雙向式柔索玻璃幕墻世界最大單層雙向式柔索玻璃幕墻

10、n“新保利大廈”的正立面（東北面）采用的是約90米高、68米寬的單層雙向柔索玻璃幕墻。這一設(shè)計(jì)是國(guó)內(nèi)首次使用，其高度和面積均位列世界第一（目前最大的此種玻璃幕墻高約45米，位于德國(guó)慕尼黑的凱賓斯基機(jī)場(chǎng)飯店）。n幕墻顛覆了貫常思維的鋼框隔離技術(shù)，在無(wú)桁架的網(wǎng)索結(jié)構(gòu)上，以柔韌的鋼索巧妙穿梭于玻璃之間，采用預(yù)應(yīng)力鋼纜固定的方式，這一技術(shù)在民用建筑中還是首次采用，其強(qiáng)度之高也是國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的首創(chuàng)。玻璃幕墻的材料玻璃幕墻的材料n（五）、（五）、點(diǎn)支式幕墻的支承裝置點(diǎn)支式幕墻的支承裝置n支承裝置包括螺栓和鋼爪。玻璃板通過螺栓固定在鋼爪上，鋼爪與后面的支撐結(jié)構(gòu)連接，使玻璃的受力通過螺栓、鋼爪傳遞到支撐結(jié)構(gòu)上

11、。n連接螺栓以不銹鋼制造。按照構(gòu)造可分為活動(dòng)式、固定式；按外形可分為沉頭式和浮頭式。球鉸螺栓的球頭上鑲配有不銹鋼和特殊鋁合金材質(zhì)的鉸座和襯墊。n鋼爪用不銹鋼制造或碳鋼鑄造，外表面噴氟碳涂?jī)煞N材料。根據(jù)使用部位不同鋼爪又分為單點(diǎn)、兩點(diǎn)、三點(diǎn)、四點(diǎn)、多點(diǎn)爪等不同結(jié)構(gòu)形狀，在實(shí)際工程中還有一些異型爪件。二、玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施二、玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n1、傳統(tǒng)玻璃幕墻的節(jié)能、傳統(tǒng)玻璃幕墻的節(jié)能n改善玻璃幕墻的保溫隔熱性能，減少開啟扇。根據(jù)區(qū)域氣候特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)哪粔ΣＡ?，如熱反射玻璃、低輻射鍍膜玻璃，中空玻璃或多層中空玻璃、真空玻璃等。n減少熱橋，采用隔熱斷橋鋁合金型材，降低結(jié)構(gòu)傳熱系

12、數(shù)n對(duì)非采光部分采用隔熱較好的材料作后襯墻，或進(jìn)行保溫處理。n做好密閉處理，提高其密封性，降低空氣滲透熱損失。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n、新型的節(jié)能幕墻、新型的節(jié)能幕墻n）、熱通道雙層玻璃幕墻（也稱為氣循環(huán)幕墻、呼吸幕墻、生態(tài)幕墻、綠色幕墻、健康幕墻等），是指由一層外層玻璃幕墻和一層內(nèi)層玻璃幕墻（或玻璃窗）組成的雙層玻璃幕墻，兩者之間留有一空腔（通道）n熱通道雙層玻璃幕墻根據(jù)通道的寬度可分為窄通道雙層玻璃幕墻和寬通道雙層玻璃幕墻；根據(jù)構(gòu)造形式上可分為封閉式通風(fēng)雙層玻璃幕墻、窗箱式雙層玻璃幕墻、和外廊式雙層玻璃幕墻；根據(jù)通道高度可分為單層通風(fēng)雙層玻璃幕墻和雙層（多

13、層）通風(fēng)雙層玻璃幕墻；根據(jù)通道循環(huán)方式可分為內(nèi)循環(huán)雙層玻璃幕墻和外循環(huán)雙層玻璃幕墻。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n熱通道雙層玻璃幕墻主要特征：保溫隔熱性能高，節(jié)能效果好；設(shè)置在夾層的電動(dòng)百葉可以調(diào)節(jié)室內(nèi)的自然采光效果，夏季可以起到遮陽(yáng)作用，減少空調(diào)能耗；外循環(huán)熱通道雙層玻璃幕墻可以起到良好的通風(fēng)換氣效果。n影響熱通道雙層玻璃幕墻系統(tǒng)效能的因素有：自然通風(fēng)機(jī)械輔助通風(fēng)的效率，玻璃種類及排列順序，空氣腔的尺寸和深度，遮陽(yáng)裝置的位置和面積等。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、光電幕墻n是在玻璃中間復(fù)合光電池板塊，然后在裝配時(shí)將其連接在一起，從而

14、形成一套發(fā)電系統(tǒng)，這套發(fā)電系統(tǒng)通過一定的儲(chǔ)存設(shè)備和轉(zhuǎn)換設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為可直接利用的電源，供照明及輔助設(shè)施之用。n雙層玻璃幕墻在我國(guó)的很多項(xiàng)目上得到應(yīng)用，光電幕墻沒有大面積應(yīng)用的實(shí)例。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n、清華大學(xué)超低能耗示范樓上的玻璃幕墻介紹清華大學(xué)超低能耗示范樓上的玻璃幕墻介紹玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、窄通道）、窄通道式內(nèi)循環(huán)雙層式內(nèi)循環(huán)雙層玻璃幕墻玻璃幕墻n由意大利帕瑪斯迪利沙公司提供的。n將保溫性能較好的高性能中空玻璃放置在外層幕墻，而將單層玻璃放置在里層幕墻。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措

15、施n特征：雙層玻璃幕墻間距mm，外層幕墻玻璃組成mmlow-e12A 10mm透明鋼化玻璃，內(nèi)層幕墻玻璃為mm透明鋼化玻璃，雙層幕墻外設(shè)置有太陽(yáng)輻射傳感器，通過實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)控制夾層百葉的升降和旋轉(zhuǎn)角度,此外，夾層內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，將夾層空氣與室內(nèi)空氣的溫差作為夾層通風(fēng)量的控制參數(shù)，將夾層的溫度控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。幕墻對(duì)外不設(shè)開口使其有較好的隔聲、保溫性能；百葉能有效的控制室內(nèi)自然采光效果，同時(shí)夏季起到遮陽(yáng)作用，冬季能減少夜間散熱，增強(qiáng)保溫功能；窄通道的設(shè)置，減少了傳統(tǒng)雙層幕墻的占地面積；不足是幕墻無(wú)法滿足房間的自然通風(fēng)需要。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n

16、）、窄通道式外）、窄通道式外循環(huán)雙層玻璃幕墻循環(huán)雙層玻璃幕墻玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n窄通道式外循環(huán)雙層玻璃幕墻特征：雙層幕墻間距110mm，外層幕墻玻璃為8mm透明鋼化玻璃，不可開啟，上下設(shè)有扁長(zhǎng)的 開 口 ； 內(nèi) 層 玻 璃 為 8 m m l o w -e+18air+4/pvb/4夾膠玻璃，設(shè)有可內(nèi)開的窗戶；中間設(shè)有25mm寬的電動(dòng)遮陽(yáng)百葉，夾層自然通風(fēng)效果不是很明顯，故在夾層頂部設(shè)置有小型風(fēng)機(jī)進(jìn)行輔助通風(fēng)。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、寬通道式單）、寬通道式單層通風(fēng)雙層玻璃幕層通風(fēng)雙層玻璃幕墻墻玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措

17、施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n寬通道式單層通風(fēng)雙層玻璃幕墻特征：雙層幕墻間距600mm，外層幕墻玻璃為6mm透明鋼化玻璃，上下設(shè)有電動(dòng)開啟的進(jìn)出風(fēng)口；內(nèi)層玻璃為4mmlow-e+9air+5cl+9air+ 4mmlow-e；在立面的高度上分個(gè)功能區(qū)，上方主要解決采光，中部解決保溫、隔熱、遮陽(yáng)問題，下部解決通風(fēng)問題，而層與層間采用磨砂玻璃來(lái)遮擋夾層處的設(shè)備管道和儀器等；中中間設(shè)有50mm寬的由下向上升起并可調(diào)節(jié)角度的電動(dòng)遮陽(yáng)百葉；在立面約高度置兩塊反光板，將太陽(yáng)光反射進(jìn)入室內(nèi)頂棚。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、寬通道式多）、寬通道式多層串聯(lián)通風(fēng)雙層玻層串聯(lián)通風(fēng)

18、雙層玻璃幕墻。璃幕墻。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n寬通道式多層通風(fēng)雙層玻璃幕墻特征：構(gòu)造幾乎與單層通風(fēng)幕強(qiáng)一致，唯一不同是將單層通風(fēng)幕墻層間的固定隔板改成活動(dòng)隔板，關(guān)閉中間的通風(fēng)口只留下最上和最下部的通風(fēng)口，這樣夾層內(nèi)基于熱壓效應(yīng)而來(lái)的自然通風(fēng)能力得到加強(qiáng)，但頂層由于流通的空氣溫度較高，其隔熱性能會(huì)受到一些影響，還有各層串聯(lián)通風(fēng)可能會(huì)引起樓層之間的串聲問題。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、水平外百葉）、水平外百葉玻璃幕墻玻璃幕墻玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n水平外百葉玻璃幕墻特征:采用高性能真空玻璃幕墻 T5+6air+4low-e+V（真空）+4low-e+6air+T5，水平百葉長(zhǎng)度5000mm,3000mm兩種寬度600mm，間距590mm，每?jī)蓚€(gè)百葉由一個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器控制開啟，最大張角可達(dá)135度，沿高度分為三個(gè)功能區(qū)：上方的兩個(gè)百葉主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)室內(nèi)自然采光，中部的兩個(gè)百葉多數(shù)的情況為打開狀況，滿足室內(nèi)人員視野的同時(shí)又能遮擋太陽(yáng)直射，下部的兩個(gè)百葉夏季關(guān)閉實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)，冬季白天打開可以直接獲得太陽(yáng)輻射得熱。玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施玻璃幕墻的節(jié)能方法與構(gòu)造措施n）、垂直外百葉）、