潘峰 吳俊凱

摘要：隨著建筑幕墻事業(yè)的快速發(fā)展，玻璃幕墻已經(jīng)打破了傳統(tǒng)的窗和墻的界線，有力的推動(dòng)了現(xiàn)代建設(shè)設(shè)計(jì)理念的進(jìn)一步發(fā)展。在當(dāng)前節(jié)能降耗呼聲越來(lái)越高的時(shí)代背景下，研究玻璃幕墻的節(jié)能措施十分必要。因此本文就玻璃幕墻建筑節(jié)能技術(shù)談?wù)剛€(gè)人的一些看法。

關(guān)鍵詞：玻璃幕墻；建筑節(jié)能；技術(shù)分析；經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

玻璃幕墻作為現(xiàn)階段在建筑工程中廣泛使用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅實(shí)現(xiàn)了將建筑工程外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的門窗與墻體有效的融合，同時(shí)也充分借助于玻璃幕墻實(shí)現(xiàn)了圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用功能與裝飾功能的一體化設(shè)計(jì)，對(duì)于提高建筑工程的藝術(shù)特性具有重要的作用。提高建筑工程玻璃幕墻的節(jié)能效果，解決玻璃幕墻采暖與制冷能耗較高的問題，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑工程玻璃幕墻設(shè)計(jì)與施工的重點(diǎn)，這對(duì)于推進(jìn)玻璃幕墻應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展也具有重要的意義。

一、玻璃幕墻的節(jié)能原理

高端建筑使用玻璃幕墻已經(jīng)成為了現(xiàn)代建筑行業(yè)的一項(xiàng)發(fā)展趨勢(shì)，人們?cè)诮ㄖY(jié)構(gòu)中使用玻璃幕墻主要是因?yàn)樗墓?jié)能功能。玻璃是一種透明的材料，它可以使熱能進(jìn)行傳遞，主要是通過(guò)對(duì)流、輻射和熱傳導(dǎo)來(lái)進(jìn)行。在玻璃進(jìn)行傳熱的時(shí)候，除了這三種方式，還可以通過(guò)太陽(yáng)光的直接透射來(lái)完成。人們?yōu)榱藢?duì)玻璃傳遞能量的過(guò)程進(jìn)行更好的評(píng)估，可以通過(guò)單位面積、單位溫差和單位時(shí)間內(nèi)的傳遞焦耳數(shù)來(lái)確定。焦耳數(shù)越大就證明玻璃的能耗損失越多，對(duì)節(jié)能也就越不利。為了更好的測(cè)試玻璃幕墻的節(jié)能效果，還可以通過(guò)遮陽(yáng)系數(shù)來(lái)進(jìn)行研究，在給定的條件下，將玻璃幕墻和相同面積的標(biāo)準(zhǔn)玻璃（3mm厚透明玻璃）放置在太陽(yáng)光下，從而得到兩者的太陽(yáng)光總透射比的比值稱為遮陽(yáng)系數(shù)，遮陽(yáng)系數(shù)越小，說(shuō)明節(jié)能的效果越好。太陽(yáng)光在經(jīng)過(guò)玻璃照射到房間的時(shí)候，一部分太陽(yáng)能是直接通過(guò)的，另一部分會(huì)被玻璃幕墻吸收然后轉(zhuǎn)化為熱能，這部分熱能會(huì)直接進(jìn)入到房間內(nèi)。這樣會(huì)使得房屋的熱能增加，可以使得房間內(nèi)的溫度上升。

二、建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)分析

一般來(lái)說(shuō)，建筑的熱傳遞方式主要有三種（即傳導(dǎo)、輻射與對(duì)流）。而建筑玻璃幕墻也是通過(guò)這幾種熱傳遞方式進(jìn)行傳熱的。建筑玻璃幕墻主要是由鋁合金龍骨與玻璃組合而成，鋁合金龍骨與玻璃的傳熱系數(shù)都比較高、熱透率也比較大，因此，通過(guò)圍繞傳導(dǎo)、輻射與對(duì)流這三種方式加強(qiáng)對(duì)熱傳遞的控制、減少熱量的傳遞是建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的關(guān)鍵所在。

1.玻璃部分的節(jié)能技術(shù)

玻璃是建筑玻璃幕墻的主材，同時(shí)也是熱量的良好導(dǎo)體與太陽(yáng)輻射的良好透過(guò)體，是控制熱傳遞的關(guān)鍵因素。因此，必須充分重視玻璃部分的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。第一，盡可能采用節(jié)能型玻璃。目前，建筑玻璃幕墻所采用的玻璃種類很多，如低輻射鍍膜玻璃、光致變色玻璃、光電玻璃、中空玻璃等，都在不同程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。因此，要根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)與節(jié)能性能需求，選擇不同性能的玻璃類別。第二，盡可能降低玻璃的傳熱系數(shù)，提高玻璃的節(jié)能保溫性能。一方面，可以采用中空玻璃處理技術(shù)。中空玻璃有雙層與多層之分，即在玻璃與玻璃之間形成空隔，并充入惰性氣體、干燥氣體等，以減少熱量的傳遞，能起到良好的保溫隔熱效果。另一方面，可以采用Low-E玻璃處理技術(shù)，即低輻射鍍膜玻璃。低輻射鍍膜玻璃能夠吸收大量的輻射熱能，并降低熱能的傳遞。在冬季可以把室內(nèi)的熱輻射反射回室內(nèi)，減少室內(nèi)熱量的流失，而在夏季又能將室外的熱輻射反射回去，減少室內(nèi)熱量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。真空玻璃與氣凝膠玻璃等，都可以在很大程度上降低玻璃的傳熱系數(shù)，提高玻璃的節(jié)能保溫性能。第三，玻璃的遮陽(yáng)節(jié)能技術(shù)。對(duì)于玻璃的遮陽(yáng)，可以從兩個(gè)方面加強(qiáng)。一方面，是選擇合理的玻璃來(lái)影響太陽(yáng)光的直射。如彩釉玻璃，是將無(wú)機(jī)釉料印刷到玻璃表面，然后經(jīng)烘干、鋼化或熱化處理，將釉料永久燒結(jié)于玻璃表面，釉面能吸收并反射部分太陽(yáng)熱能，遮陽(yáng)效果非常明顯。另一方面，是通過(guò)設(shè)置遮陽(yáng)系統(tǒng)來(lái)提高玻璃幕墻的遮陽(yáng)節(jié)能性。在夏熱冬暖地區(qū)，通過(guò)設(shè)置遮陽(yáng)裝置來(lái)減少太陽(yáng)光的直射，可以在很大程度上控制輻射熱能的傳遞。而遮陽(yáng)系統(tǒng)的設(shè)置形式有許多，如固定擋板遮陽(yáng)、活動(dòng)百葉遮陽(yáng)、電動(dòng)卷簾等。通過(guò)多種多樣的遮陽(yáng)裝置可以降低遮陽(yáng)系數(shù)，提高建筑玻璃幕墻的節(jié)能性。

2.鋁合金龍骨部分的節(jié)能技術(shù)

除了玻璃之外，鋁合金龍骨也是熱量傳遞的主要導(dǎo)體，對(duì)鋁合金部分節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也是建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)探討的重要組成部分。由于鋁合金的材料比較固定，所以要盡可能選擇隔熱節(jié)能型的鋁合金型材配件來(lái)解決熱傳導(dǎo)的問題，而影響隔熱鋁合金型材的熱導(dǎo)率的重要因素主要有幾個(gè)，即斷熱條的形狀設(shè)計(jì)以及相關(guān)的輔助措施等。斷熱條可以在熱傳遞的路徑形成空腔，使熱傳遞出現(xiàn)阻斷，從而阻止熱量的傳遞?？梢?，斷熱條是鋁合金龍骨的重要配件，對(duì)斷熱鋁合金門窗的質(zhì)量起到極其關(guān)鍵的作用。因此，斷熱條的材質(zhì)、形狀及與鋁合金龍骨的連接方式都應(yīng)該是選擇斷熱型材的考慮因素。利用隔熱斷橋技術(shù)提高鋁合金的節(jié)能性，即設(shè)置一個(gè)連續(xù)的隔熱區(qū)域，利用材料為聚酰胺尼龍66等材質(zhì)的斷熱條把鋁合金龍骨分為內(nèi)外兩個(gè)部分。目前，隔熱斷橋鋁材已廣泛地應(yīng)用于我國(guó)許多對(duì)隔熱保溫有高要求的幕墻建筑。

3.建筑玻璃幕墻開啟方面的節(jié)能設(shè)計(jì)

近年來(lái)有些建筑為了追求建筑外立面的視覺效果和設(shè)計(jì)風(fēng)格，開啟窗占玻璃幕墻的比例有所下降，有的甚至取消全部開啟窗，導(dǎo)致室內(nèi)自然通風(fēng)不足，不利于室內(nèi)空氣流通和散熱，大量使用空調(diào)也不利于節(jié)能、環(huán)保。為了更好的調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和空氣質(zhì)量，玻璃幕墻應(yīng)該具有部分開啟和通風(fēng)換氣的裝置，這樣就可以通過(guò)通風(fēng)來(lái)改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，使得室內(nèi)更加的舒適。玻璃幕墻的通風(fēng)裝置是玻璃幕墻節(jié)能的一項(xiàng)非常重要的手段，同時(shí)開啟窗部位也是玻璃幕墻中保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計(jì)開啟窗的數(shù)量和部位時(shí)，在滿足建筑通風(fēng)、防火等其他相關(guān)要求的同時(shí)，開啟窗設(shè)置數(shù)量不宜過(guò)多，面積不宜過(guò)大，同時(shí)在開啟扇與開啟框之間設(shè)置多道密封隔離帶，以滿足開啟窗關(guān)閉時(shí)的密閉性能，減少冷熱空氣的對(duì)流，以達(dá)到玻璃幕墻節(jié)能保溫的設(shè)計(jì)理念。

4.玻璃幕墻連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

玻璃幕墻與周邊構(gòu)件、實(shí)體墻面、洞口邊緣、樓板或隔墻外沿間的縫隙處要設(shè)置保溫材料，同時(shí)進(jìn)行有效封堵設(shè)計(jì)，以此來(lái)阻礙空氣的對(duì)流和通過(guò)材料的熱傳導(dǎo)，確保玻璃幕墻保溫性能。

總之，在當(dāng)前以環(huán)保、節(jié)能為主題的時(shí)代背景下，建筑玻璃幕墻對(duì)促進(jìn)建筑節(jié)能發(fā)展具有極其重要的意義。因此，應(yīng)當(dāng)在科學(xué)合理設(shè)計(jì)建筑玻璃幕墻的前提下，選擇節(jié)能型的玻璃、鋁合金型材和輔助材料，盡可能降低玻璃與鋁合金型材的傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)，并增強(qiáng)建筑玻璃幕墻的密封性，從各個(gè)方面綜合考慮，提高建筑玻璃幕墻的節(jié)能性，進(jìn)而推動(dòng)建筑玻璃幕墻的發(fā)展，使得我們的城市建設(shè)更加多樣化、現(xiàn)代化。

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