摘要現(xiàn)今，能源匱乏、環(huán)境惡化問題日益突出，人們逐步意識到節(jié)約能源和環(huán)境保護的重要性。玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中應用越發(fā)廣泛，但玻璃幕墻的熱工性能較差，建筑藝術(shù)與能源節(jié)約形成矛盾。本論文從幾個方面入手，總結(jié)出玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計的設(shè)計要素。

關(guān)鍵詞玻璃幕墻綠色節(jié)能

中圖分類號:TU5文獻標識碼:A

隨著資源的過度開發(fā)和自然環(huán)境的破壞，人們逐步意識到保護生態(tài)環(huán)境和節(jié)約資源的重要性。我國作為發(fā)展中國家，能源匱乏、利用技術(shù)落后以及高污染的問題日益突出，節(jié)能建筑日益受到重視。玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑較多采用的外圍護結(jié)構(gòu)，應用范圍越來越廣，但由于玻璃材質(zhì)本身獨特的物理性能，玻璃幕墻的熱傳導、熱交換最為活躍，是整個外圍護結(jié)構(gòu)中熱工性能最差的部位。因玻璃幕墻損失的熱能可占建筑總能耗的40%，因此玻璃幕墻的設(shè)計不僅要滿足建筑美學和建筑功能的要求，而且要更多地考慮熱工設(shè)計。

建筑師在設(shè)計過程中，應充分考慮到玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計要素，實現(xiàn)建筑設(shè)計與節(jié)能設(shè)計，立面表現(xiàn)和物理性能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。設(shè)計師應從以下幾個方面入手，進行玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計:

1 玻璃材料

作為玻璃幕墻的主要材料，玻璃的熱工性能決定了玻璃幕墻整體的熱工性能。幕墻玻璃不但要滿足采光和傳熱系數(shù)的要求，還需要滿足遮陽系數(shù)的要求。傳熱系數(shù)越小，遮陽系數(shù)越小，陽光熱輻射透過率越低，保溫隔熱效果越好。普通玻璃熱工性能不佳，Low-E玻璃熱工性能有了很大的改善，它在夏季能夠反射室外的熱輻射，降低室內(nèi)空調(diào)熱耗，冬天能夠?qū)⑹覂?nèi)的熱輻射反射回室內(nèi)，降低室內(nèi)能源損耗。光致變色玻璃可以根據(jù)陽光的強度來調(diào)節(jié)透光率，強光時玻璃顏色變深，從而降低透光率，減小了熱輻射。加入了惰性氣體的中空玻璃也是目前應用較廣的幕墻玻璃，它有較好的阻熱性能。

2 型材

在普通玻璃幕墻中，鋁合金框架是玻璃幕墻的熱橋，它的導熱能力是玻璃的上百倍。冷橋是一種獨特的熱橋，未經(jīng)斷熱處理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件將熱量導走的速度比周圍的區(qū)域都快，因此它的溫度較低，這種類型的熱橋，俗稱為“冷橋”。在冬季未經(jīng)斷熱處理的鋁型材就是冷橋，室內(nèi)水蒸氣在冷橋的同側(cè)表面形成冷凝水，冷凝水的存在會增加構(gòu)造處理的難度及在幕墻周邊的室內(nèi)裝飾面提供發(fā)霉的條件。型材的選擇方面，因隱框、點式玻璃幕墻的框架隱藏于玻璃之后，所有金屬型材對整個隱框、點式玻璃幕墻的傳熱系數(shù)影響較小;如果選擇明框玻璃幕墻，金屬框架型材應當選擇斷熱型材。斷熱型材是在內(nèi)外兩種高導熱性的金屬框料之間設(shè)置低導熱性的隔離物，從而形成有效地斷熱面，減少框體熱量散失。斷熱型材除具有較好的熱工性能外，還具有較好的隔聲、防風、水密性能。

3 遮陽技術(shù)

采用遮陽技術(shù)是直接降低玻璃幕墻遮陽系數(shù)的最為直接的方式之一。幕墻遮陽的目的是阻斷直射陽光透過玻璃進入室內(nèi)，降低熱輻射，并能防止眩光，幕墻中的遮陽技術(shù)應該是最有效，最易推廣應用的節(jié)能技術(shù)。根據(jù)遮陽體系設(shè)置的位置，可以分為外置遮陽系統(tǒng)、雙層玻璃幕墻間層遮陽系統(tǒng)、內(nèi)置遮陽系統(tǒng)三種。其中根據(jù)構(gòu)造方式又可分為“活動式遮陽”及“固定式遮陽”。就遮陽形式來分，一般分為四種 :水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽和擋板式。在進行遮陽板的設(shè)計時應作以下考慮:在滿足阻擋直線陽光的前提下，可以有不同板面組合的形式，應該選擇對通風，采光，視野，構(gòu)造和立面處理等要求更為有利的形式;遮陽板的安裝位置方面，安裝的位置對防熱和通風的影響很大。例如將板面緊靠墻面布置時，受熱表面加熱而上升的熱空氣將受室外風壓作用導入室內(nèi)。為了克服著個缺點，板面應該離開玻璃墻面一定的距離安裝，以使大部分熱空氣沿著墻面排走，且應使遮陽板盡可能減少擋風，最好還能兼起導風入室作用;材料與顏色方面，由于遮陽構(gòu)件經(jīng)常暴露在室外，受日曬雨淋，容易損壞，因此要材料堅固耐久。如果遮陽室活動式的，又要求輕便靈活，以便調(diào)節(jié)或拆除。材料的外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)要小，設(shè)計時可根據(jù)上述的要求并結(jié)合實際情況來選擇適宜的遮陽材料。

4 構(gòu)造技術(shù)

通風式幕墻構(gòu)造技術(shù)與傳統(tǒng)單層幕墻相比，它的特點是兩層幕墻之間有一個通風換氣層，由于換氣層中空氣的流動，使內(nèi)層幕墻的溫度接近室內(nèi)溫度。

敞開式外循環(huán)體系通風式幕墻(見圖1):適宜夏季高溫時間長的地區(qū)，外層采用單層玻璃和非斷熱型材，內(nèi)層采用中空玻璃和斷熱型材。夏季，打開換氣層的進排風口，光照下，高溫空氣上浮，帶走熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度;冬季，關(guān)閉換氣層的進排風口，光照下，換氣層空氣溫度升高，形成一個溫室，提高內(nèi)層玻璃表面的溫度。

封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風式幕墻(見圖2):(下轉(zhuǎn)第139頁)(上接第136頁)適宜冬季低溫時間長的地區(qū)，外層用中空玻璃和斷熱型材，內(nèi)層用單層玻璃和非斷熱型材。冬季，中空玻璃有效地阻止室外低溫空氣的滲入，打開換氣層的進排風口，光照下，高溫空氣自然上浮，向內(nèi)循環(huán)流動，有效節(jié)約能源;夏季，關(guān)閉換氣層的進排風口，阻止熱氣向內(nèi)滲透。

結(jié)語:建筑節(jié)能是人類社會目前經(jīng)濟發(fā)展所面臨的共同課題。伴隨著人類社會的發(fā)展，建筑設(shè)計理念的不斷提升，現(xiàn)代建筑在資源利用、能源節(jié)約、環(huán)境保護等方面提出了新的要求。玻璃幕墻的選擇已經(jīng)成為設(shè)計的一大趨勢，建筑節(jié)能的效果與幕墻設(shè)計有密切關(guān)系。在玻璃幕墻設(shè)計過程中，根據(jù)實際情況，合理選擇設(shè)計方案，使幕墻的節(jié)能效果得到最大的提升。