玻璃幕墻在建筑
圍護(hù)結(jié)構(gòu)中是
熱交換最活躍、最敏感的部位，其熱交換
熱損失與
混凝土或磚混砌體相比，要大5～6倍，這就使它在
節(jié)能技術(shù)方面受到越來越多的重視。
1 玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段提高玻璃幕墻節(jié)能
保溫性能的主要措施是采用
鍍膜玻璃、LOW－E玻璃、
熱反射玻璃、
中空玻璃及
隔熱斷橋鋁型材來降低結(jié)構(gòu)
傳熱系數(shù)，消除結(jié)構(gòu)體系“
熱橋”，降低
空氣滲透熱損失，減少開啟
窗扇面積，提高
密封性等。
在大多數(shù)地區(qū)，采用單層的鍍膜玻璃、LOW－E玻璃、熱
反射玻璃進(jìn)行保溫節(jié)能；在嚴(yán)寒地區(qū)保溫要求很高的建筑中，則采用
中空玻璃和
隔熱斷橋鋁型材來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
隔熱
斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的隔熱區(qū)域，利用隔熱條將
鋁合金型材分隔成2個(gè)部分。隔熱條“
冷橋”選用材料為
聚酰胺尼龍66，其
導(dǎo)熱系數(shù)為0.3 W/(m·K)，遠(yuǎn)小于
鋁合金的
導(dǎo)熱系數(shù)，而
力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)。
20世紀(jì)70年代末，隔熱斷橋
鋁型材在國外問世，主要用于高寒地區(qū)的
鋁合金門窗，到20世紀(jì)80年代末開始用于高寒地區(qū)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(diǎn)支撐隔熱玻璃幕墻。
此外，在隔熱幕墻中，如果同時(shí)采用10＋12A＋10中空玻璃，那么其傳熱系數(shù)K達(dá)到3.0 W／（m2·K)左右，傳熱系數(shù)比單層玻璃低了近1/2，可以大大地降低能耗，因此，在保溫性能要求比較高的情況下，應(yīng)采用中空玻璃，如果中空玻璃內(nèi)充入
惰性氣體，其K值還可以降至1.3 W/(m2·K)，節(jié)能效果優(yōu)異。
針對幕墻節(jié)能的要求，我們適時(shí)開發(fā)設(shè)計(jì)了玻璃幕墻明框節(jié)能隔熱鋁型材。
2 開發(fā)設(shè)計(jì)的總體思路
明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)設(shè)計(jì)的總體思路是：在鋁合金型材
截面不變的情況下，通過改變隔熱條和
膠條的尺寸，分別裝配不同厚度的中空玻璃，從而達(dá)到不同的隔熱設(shè)計(jì)要求，以供不同地區(qū)、不同類型的建筑、不同要求的業(yè)主選擇。
3 節(jié)能
隔熱鋁合金型材的系列化設(shè)計(jì)
節(jié)能隔熱鋁合金型材的設(shè)計(jì)是整個(gè)明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)項(xiàng)目的核心部分。它將鋁合金型材一分為二，在它們中間加入低
導(dǎo)熱性能、高力學(xué)性能的非
金屬材料作為隔熱條，這樣的組合材料既能滿足結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能要求，又能滿足隔熱性能要求。
3.1 鋁合金型材基本部件的設(shè)計(jì)
綜合考慮
建筑玻璃幕墻力學(xué)性能、裝飾性能、裝配可*性以及經(jīng)濟(jì)性的要求，我們進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終確定的鋁合金型材基本部件
斷面。
3.2 隔熱條的設(shè)計(jì)
隔熱條“冷橋”選用材料為
PA66GF25 （簡稱
PA66），它是
玻璃纖維含量為25％左右的聚酰胺
尼龍66，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.3 W／（m·K），而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)，
熱膨脹系數(shù)與鋁合金接近，耐
老化，適用溫度范圍廣，是目前最理想的結(jié)構(gòu)用
隔熱材料。
考慮到與鋁合金的裝配以及常用裝配玻璃的厚度，隔熱條設(shè)計(jì)成寬窄2種截面。對于有特殊要求的工程，可以單獨(dú)設(shè)計(jì)其截面尺寸。
3.3 膠條的設(shè)計(jì)
膠條材料選擇
三元乙丙橡膠，其優(yōu)點(diǎn)是：
耐候性、
耐熱性及密封性好。
3．4 系列化組合設(shè)計(jì)
對零部件進(jìn)行組合，形成4種不同的系列（JN18、 JN30、 JN36、 JN48），選配不同厚度的中空玻璃（或單層玻璃）可以形成性能各異的明框隔熱玻璃幕墻體系。
在不同地區(qū)、不同類型的建筑中，業(yè)主可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙ΣＡ粔?jié)能性能的要求，自由地選擇各種性能的節(jié)能隔熱幕墻。
隨著節(jié)能工作進(jìn)一步深入，在建筑外裝飾工程中，明框隔熱玻璃幕墻必然得到廣泛應(yīng)用。我們設(shè)計(jì)的系列化產(chǎn)品，不僅節(jié)能降耗，而且便于產(chǎn)品定型生產(chǎn)，減少鋁合金型材的
開模次數(shù)、降低成本，因此，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
4 玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)發(fā)展動(dòng)向
玻璃幕墻
熱工設(shè)計(jì)的發(fā)展趨向是：對于以
采暖供熱為主的幕墻追求達(dá)到溫室效應(yīng)，對于以空調(diào)制冷為主的幕墻追求達(dá)到冷房效果，無論何種幕墻都將追求合理利用
太陽能。由
光電板系統(tǒng)和幕墻系統(tǒng)組成的
光電幕墻的應(yīng)用將是一個(gè)主動(dòng)利用太陽能的發(fā)展方向。
歐美國家在
建筑節(jié)能技術(shù)上更多地考慮合理利用太陽能，
熱通道換氣幕墻是一個(gè)典型的范例。它是利用熱空氣的煙囪效應(yīng)自然地將熱緩沖層的熱空氣排到室外，并配合中空玻璃內(nèi)的電動(dòng)升降窗簾，從而達(dá)到良好的隔熱節(jié)能效果。在此基礎(chǔ)上，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(jì)算機(jī)自控網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到幕墻熱工效應(yīng)智能化，幕墻結(jié)構(gòu)體系和太陽能利用體系的一體化，即可達(dá)到玻璃幕墻建筑節(jié)能的理想形式——智能幕墻。
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