2)鋼材的熱膨脹系數(shù)僅為鋁合金的58%,在鋼型材與墻體的連結(jié)部位對(duì)變形要求更低,密封性能更容易保證。
3)鋼的熱傳導(dǎo)率僅為鋁的32%,從材料本身來(lái)講,鋼框具有更低的∪值(即K值),亦即更好的保溫性能。
3.K值與∪值的區(qū)別
用來(lái)衡量幕墻保溫性能的物理參數(shù)國(guó)內(nèi)采用的是K值(傳熱系數(shù)),而歐洲采用的卻是U值(也叫傳熱系數(shù)),單位都是W/㎡· K。在工程當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)K值和U值的應(yīng)用同時(shí)存在,而少有人明了二者的區(qū)別。其實(shí),U值是在K值基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,或者說是歐洲保溫節(jié)能規(guī)定嚴(yán)格化給傳熱系數(shù)的計(jì)算帶來(lái)的變化。在幕墻里,我們采用的K值是玻璃的K值與型材的K值與它們所占面積相計(jì)算的結(jié)果,沒有考慮到(中空)玻璃周邊的玻璃間隔條或分子篩的導(dǎo)熱性能,而這里恰恰是玻璃保溫性能中最薄弱的一部分。一般玻璃表面結(jié)露也是從邊緣部位開始的。而U值的計(jì)算公式里,則將玻璃間隔條的傳熱系數(shù)及其長(zhǎng)度考慮到其中,這樣的傳熱系數(shù)更加準(zhǔn)確,也更能準(zhǔn)確反映材料的節(jié)能性能,其計(jì)算公式舉例如下:
U值的計(jì)算歐洲一般有四種計(jì)算方法:一是采用電腦軟件根據(jù)歐標(biāo)EN 10077-2進(jìn)行計(jì)算。二是對(duì)制作好的構(gòu)件,在檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)。二是根據(jù)歐標(biāo)ENISO12567-1在檢測(cè)中心對(duì)構(gòu)件作“熱箱測(cè)量。四是從已有材料U值表格中查詢,用于粗略估算只用。
4.鋼框架玻璃幕墻的構(gòu)造與特點(diǎn)
幕墻如何節(jié)能,參與的因素很多,除了正確選用好的中空玻璃以外(譬如采用LOW-E中空玻璃,加惰性氣體,選用暖邊間隔條甚至雙中空玻璃等)。支撐玻璃和整個(gè)幕墻的框架系統(tǒng)往往是難度最大的,構(gòu)造最復(fù)雜,造型也是最豐富的一個(gè)構(gòu)件。
在歐洲的剛框架系統(tǒng)里,瑞士嚴(yán)實(shí)公司的VISS高級(jí)段熱幕墻系統(tǒng)在已有數(shù)十年的歷史,應(yīng)用于大量重要的公共建筑,尤其是在保溫節(jié)能及安全領(lǐng)域享受極高的聲譽(yù)。它在設(shè)計(jì)和制作中有如下一些特點(diǎn):
1)型材斷面小。外型簡(jiǎn)潔,周長(zhǎng)小,散熱面積相對(duì)較鋁合金小,在相同荷載下,剛型材的結(jié)構(gòu)斷面更小更細(xì)(如下圖所示)
2)斷熱性好。除了剛型材的熱傳導(dǎo)比鋁合金更低以外,特別的高強(qiáng)度尼龍絕緣釘連接了玻璃壓板與支撐型材,現(xiàn)實(shí)了里外材料的完全斷熱,具有平穩(wěn)的等溫曲線,節(jié)點(diǎn)的U值最低可達(dá)0.66㎡·K。
3)密封性強(qiáng)。幕墻節(jié)點(diǎn)內(nèi)部采用雙道密封排水條,利用等壓腔原理,在解決節(jié)點(diǎn)空腔排水的同時(shí)又利用了空腔起到保溫隔熱的功能(如下圖所示)。
4)安裝便捷。VISS幕墻的內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)潔、功能分明、設(shè)計(jì)合理。這樣使五金配件的安裝非常方便迅速。普通工人經(jīng)過很短的時(shí)間的培訓(xùn)就能實(shí)際操作。最大限度地保證了安裝的準(zhǔn)確性,而安裝是否到位,恰恰是節(jié)能的構(gòu)件是否能執(zhí)行其功能的基本保證(如下圖所示)。
5)使用壽命長(zhǎng)。剛型材本身就有很強(qiáng)的耐用性,正如我們今天所見到的橋梁、輪船一樣。VISS幕墻的剛型材由里外鍍鋅鋼板制成型,其五金配件也都采用歐洲先進(jìn)優(yōu)質(zhì)原料和先進(jìn)工藝制造而成,極為耐用,而且剛材很容易回收利用,節(jié)約資源。
四、節(jié)能的幕墻也能防火、防彈和防盜
建筑節(jié)能和建筑的安全往往是同時(shí)需要的,尤其是在公共建筑當(dāng)中。譬如在有防火的地方,就需要設(shè)防火幕墻或門窗,并按消防的要求,提出相應(yīng)等級(jí)的防火檢測(cè)報(bào)告和產(chǎn)品。通常,保溫節(jié)能的幕墻難以同時(shí)達(dá)到防火要求(以鋁合金為框架的幕墻,不具備防火功能),而一般的防火幕墻又難以同時(shí)滿足節(jié)能的構(gòu)造要求。
VISS鋼框架幕墻系統(tǒng)在保持其基本構(gòu)造,即保溫性能不受改變的情況下,巧妙地將其中的普通五金配件(如密封膠條、絕緣釘、玻璃壓板及支撐塊等)用耐火的構(gòu)件制成,再配以中空防火玻璃,在不改變幕墻任何外觀的情況下,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與防火的完美統(tǒng)—。在滿足90分鐘防火功能的同時(shí),還能提供2.OW/㎡· K的∪值及42分貝的隔音值。
同樣的道理,僅對(duì)五金配件進(jìn)行局部地調(diào)整,配以相應(yīng)的玻璃,就能將ⅥSS幕墻做成有防盜和防彈的功能,并保持外立面的通透和美觀。在建筑立面當(dāng)中,往往不同的位置有不同的功能,采用VISS鋼框架幕墻可以實(shí)現(xiàn)將不同的功能的材料組合在一起,并保持統(tǒng)一的外觀和完整的性能,這樣使節(jié)能的幕墻也能滿足多功能的使用要求(如下圖的蘇州東山國(guó)賓館保溫及防彈玻璃幕墻系統(tǒng))。
五、結(jié)束語(yǔ)
建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展到今天9不光需要滿足最基本的數(shù)量要求,還要滿足高性能和高質(zhì)量的要求。采用系統(tǒng)解決方案是幕墻門窗保溫節(jié)能及可持續(xù)發(fā)展的一條有利途徑。鋁合金和鋼框架兩種框架系統(tǒng)在幕墻領(lǐng)域承擔(dān)著不同職能和分工,相互補(bǔ)充、相互依賴。合理地選擇好材料的采用可以達(dá)到資源的節(jié)約和優(yōu)化,從而為實(shí)現(xiàn)低碳的社會(huì)盡到一份責(zé)任。
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