余曉綱 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

在房屋使用當(dāng)中，因為居住者的生活需求，其需要通過能源來滿足需求，例如在溫度需求上，就需要通過能源燃燒來提供熱能，相應(yīng)帶來一定的能源消耗，而在傳統(tǒng)房屋結(jié)構(gòu)上，因為其存在空隙，所以房屋內(nèi)的溫度下降的很快，提高了供熱需求程度，相應(yīng)供熱能源消耗量更大，但在玻璃幕墻條件下，則可以有效降低溫度下降速度，起到了能源節(jié)省作用，說明玻璃幕墻具有節(jié)能價值。

1 玻璃幕墻特點分析

在普遍案例上來看，玻璃幕墻通常應(yīng)用于高層建筑當(dāng)中，其主要由鏡面玻璃、常規(guī)玻璃、中空玻璃材質(zhì)組成，在結(jié)構(gòu)特點上，中空玻璃位于鏡面玻璃、常規(guī)玻璃中間，其內(nèi)部充滿了惰性氣體，在密封條件下借助惰性氣體的特性，可以起到隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓等作用。那么在節(jié)能角度上，玻璃幕墻的隔熱功能具有良好的節(jié)能效益，根據(jù)相關(guān)研究得知，在室外溫度為-10℃的條件下，采用單層中空玻璃的玻璃幕墻，其室內(nèi)溫度在-2℃～-3℃之間，而傳統(tǒng)墻體一般為-8℃左右，且如果采用單三層中空玻璃的玻璃幕墻，在相同條件下其室內(nèi)溫度在13℃～15℃左右，由此可見玻璃幕墻隔熱的保溫表現(xiàn)更好。此外在炎熱條件下，人們也需要通過設(shè)備來制冷，而玻璃幕墻的隔熱功能其可以阻擋約90%的陽光熱輻射溫度，但不影響光線亮度，說明在玻璃幕墻隔熱條件下，人們對制冷設(shè)備的需求降低，可以起到節(jié)能效果[1]。

2 建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能策略

2.1 重視墻體密封性

通過上述特點分析內(nèi)容可見，建筑門窗玻璃幕墻的隔熱功能具有保溫、降溫的表現(xiàn)，此時在節(jié)能角度上，如果建筑門窗玻璃幕墻的密封性不足，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)漏洞，相應(yīng)室外空氣以及熱輻射就會沿著漏洞進(jìn)入室內(nèi)，引起不良反應(yīng)，降低了幕墻能效發(fā)揮，因此為了保障建筑門窗玻璃幕墻的隔熱能效，需要重視其墻體密封性。具體來說，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，尤其在高層建筑方面，因為其內(nèi)部板塊很多，所以容易導(dǎo)致建筑門窗玻璃幕墻為了滿足結(jié)構(gòu)要求，在設(shè)計當(dāng)中出現(xiàn)漏洞，因此在設(shè)計策略上，本文建議設(shè)計人員先對實際設(shè)計要求進(jìn)行詳細(xì)分析，后圍繞分析結(jié)果來進(jìn)行建筑門窗玻璃幕墻設(shè)計，以保障其隔熱能效達(dá)標(biāo)。此外，在設(shè)計當(dāng)中不能因為追求密封性而將幕墻設(shè)計的密不透風(fēng)，相反設(shè)計人員更應(yīng)當(dāng)圍繞建筑結(jié)構(gòu)特點，做好幕墻開關(guān)設(shè)計工作，以滿足室內(nèi)通風(fēng)等需求[2]。

2.2 重視采光設(shè)計

在傳統(tǒng)建筑當(dāng)中，其墻體是不具備透明特性的，所以在大部分時候人們都需要通過照明設(shè)備來保持室內(nèi)光照，但這樣會帶來電能消耗，而在建筑門窗玻璃幕墻條件下，借助玻璃材質(zhì)的透明特性，是可以借助太陽光來實現(xiàn)照明的，由此就降低了人們對照明設(shè)備的依賴度，起到了電能節(jié)省的作用，這一過程即為采光，而在采光質(zhì)量上，如果建筑門窗玻璃幕墻設(shè)計存在角度問題，會導(dǎo)致太陽光線照射角度出現(xiàn)偏差，可能無法實際滿足照明需求，所以在節(jié)能策略上，應(yīng)當(dāng)重視采光設(shè)計。采光設(shè)計的重點有二，即墻面角度以及材質(zhì)透明度，那么在墻面角度設(shè)計工作當(dāng)中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)充分考慮太陽光在不同時間對建筑的照射位置、實際照明需求，相應(yīng)來決定幕墻的角度；在材質(zhì)透明度設(shè)計工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇透明度高的玻璃材質(zhì)，但具體由實際需求來決定。

2.3 重視通風(fēng)設(shè)計

通風(fēng)設(shè)計是任何形式建筑當(dāng)中都需要開展的一項設(shè)計工作，而傳統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，其通風(fēng)設(shè)計主要圍繞排氣扇等電力通風(fēng)設(shè)備，所以具有電能消耗，但在理論上，建筑門窗玻璃幕墻作為墻體與門窗一體化的建筑結(jié)構(gòu)，其墻體上是可以進(jìn)行門窗開關(guān)設(shè)計的，因此可以通過門窗開關(guān)來實現(xiàn)自然通風(fēng)，起到了電能節(jié)省的作用。出于建筑門窗玻璃幕墻通風(fēng)質(zhì)量的考慮，在設(shè)計當(dāng)中要考慮到門窗開關(guān)的規(guī)模、范圍、角度等，要確保室內(nèi)通風(fēng)量合理，否則對其他功能能效造成負(fù)面影響，例如在隔熱能效上，如果建筑門窗玻璃幕墻通風(fēng)量低，就會導(dǎo)致通風(fēng)時間延長，相應(yīng)室內(nèi)溫度下降速率加快；如果通風(fēng)量大，也會導(dǎo)致室內(nèi)熱能迅速散發(fā)，造成相同問題，所以通風(fēng)設(shè)計必須合理，而不是偏向于某個方向來進(jìn)行設(shè)計。

3 建筑門窗玻璃幕墻的設(shè)計規(guī)范

3.1 比例設(shè)計規(guī)范

綜合上述分析內(nèi)容可見，建筑門窗玻璃幕墻各項功能都與其在整體建筑中的比例有關(guān)，即比例越大則各項功能的能效越強(qiáng)，但能效并非越強(qiáng)越好，更應(yīng)當(dāng)保持合理性，因此在設(shè)計工作當(dāng)中，就要重視比例設(shè)計的規(guī)范性。一般情況下，建筑門窗玻璃幕墻比例設(shè)計的具體大小由實際環(huán)境而定，例如在我國北方區(qū)域，其太陽光照射時間較短，且氣溫寒冷，那么在設(shè)計當(dāng)中就應(yīng)當(dāng)圍繞需求來進(jìn)行大比例設(shè)計，由此才能實際滿足效果。此外，在比例設(shè)計當(dāng)中還要考慮到材質(zhì)問題，因為現(xiàn)代建筑門窗玻璃幕墻應(yīng)用十分廣泛，相應(yīng)出現(xiàn)了很多不同的幕墻材料，這些材料在功能特點上各有千秋，例如有一些材料的防紫外線能力良好，而其他部分材料則透光性良好，此時在比例設(shè)計當(dāng)中應(yīng)當(dāng)圍繞實際環(huán)境條件與材料功能特點來進(jìn)行設(shè)計，可提高設(shè)計結(jié)果的精確性，但無論在怎樣的環(huán)境條件下，比例設(shè)計都不能使門窗位于陽光直射的位置，否則將無法發(fā)揮能效。

3.2 框架設(shè)計規(guī)范

建筑門窗玻璃幕墻設(shè)計與傳統(tǒng)墻體設(shè)計不同，其需要通過金屬框架來進(jìn)行固定，所以金屬框架設(shè)計是否合理，將決定建筑門窗玻璃幕墻的質(zhì)量。在規(guī)范性角度上，首先在金屬框架材料選擇上，必須選擇具有良好導(dǎo)熱性能的材料，原因在于：在建筑門窗玻璃幕墻條件下，室內(nèi)外溫度容易形成較大的溫差，而在導(dǎo)熱性能良好的前提下，可以形成熱橋效應(yīng)，避免溫差直接接觸而導(dǎo)致的發(fā)霉等問題。其次因為熱橋效應(yīng)雖然具有防護(hù)能效，但其依舊存在導(dǎo)熱能力，如果一直存在會與建筑門窗玻璃幕墻的隔熱功能發(fā)生沖突，因此框架材料當(dāng)中還應(yīng)當(dāng)含有一些絕緣材料，此舉可以對熱橋效應(yīng)的出現(xiàn)進(jìn)行限制，只有在溫差達(dá)到一定水平之后，才會激發(fā)熱橋。

3.3 窗戶挑檐設(shè)計規(guī)范

窗戶挑檐屬于建筑門窗玻璃幕墻的外露結(jié)構(gòu)，其具有遮陽板、約束玻璃墻體面積的作用，所以在設(shè)計當(dāng)中，如果挑檐不滿足規(guī)范要求，會導(dǎo)致建筑門窗玻璃幕墻質(zhì)量下降。具體來說，挑檐設(shè)計同樣需要依照實際情況來開展，例如在北方區(qū)域，為了加大建筑門窗玻璃幕墻比例，就需要將挑檐規(guī)格設(shè)計的較大，否則幕墻結(jié)構(gòu)將無法安裝，而在南方地區(qū)則相反，這一點是挑檐設(shè)計中重要的規(guī)范性要求；因為挑檐具有遮陽板的作用，所以其對于建筑門窗玻璃幕墻的隔熱功能有一定影響，通常情況下，挑檐遮陽板分為兩種形式，即室內(nèi)遮陽板、室外遮陽板，這兩種遮陽板在功能能效上相對獨(dú)特，在設(shè)計當(dāng)中應(yīng)當(dāng)依照太陽光照射時長來進(jìn)行決策。此外，因為現(xiàn)代人對于建筑的美觀度有一定要求，而挑檐作為外露結(jié)構(gòu)，其是展現(xiàn)美觀度的重要部位，因此設(shè)計人員在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)考慮到挑檐位置的美觀度。

4 結(jié)語

本文主要對建筑門窗及玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了分析，通過分析得到結(jié)論：建筑門窗玻璃幕墻相較于傳統(tǒng)墻體，具有更高的節(jié)能效果，所以在現(xiàn)代視角下應(yīng)當(dāng)對此保持重視；從策略以及設(shè)計規(guī)范角度上，對建筑門窗玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)原理進(jìn)行了分析。