建筑玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)探析

1、前言

　　近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的迅猛發(fā)展，玻璃幕墻在建筑中的應(yīng)用十分廣泛。盡管在應(yīng)用玻璃幕墻后，能夠大大減少混凝土與鋼筋等的使用量，并且這對(duì)降低資源的消耗產(chǎn)生更多有利影響；然而，若把玻璃幕墻當(dāng)作外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，其各種性能都遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)墻體，如：保溫性能與隔熱性能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，玻璃幕墻的熱損失是傳統(tǒng)墻體熱損失的6倍左右。但是，玻璃幕墻能耗是建筑能耗的一半。由此看來，玻璃幕墻在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中占有十分重要的位置。

　　2、建筑玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)所要遵循的原則

　　2.1、科學(xué)性

　　在對(duì)建筑玻璃幕墻節(jié)能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮各個(gè)因素的影響，如：功能、性能等。再選擇更為科學(xué)的幕墻構(gòu)造與結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，玻璃幕墻傳熱系數(shù)確定是由地區(qū)氣候、建筑構(gòu)造以及玻璃傳熱系數(shù)等共同決定的。

　　2.2、適用性

　　對(duì)不同地區(qū)的環(huán)境和項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行全面考慮，再結(jié)合與之相關(guān)的規(guī)定，貫徹和落實(shí)國(guó)家節(jié)能政策。另外，還要把建筑耗能和舒適度二者關(guān)系處理好。

　　2.3、經(jīng)濟(jì)性

　　在建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)中，其玻璃幕墻是一重要部分，而且又是考慮建筑節(jié)能所不可缺少的一方嗎，因此，對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要進(jìn)行全面考慮，只有將節(jié)能和經(jīng)濟(jì)二者達(dá)到統(tǒng)一后，才能真正凸顯出建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的價(jià)值。

　　3、單層玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)

　　3.1、降低玻璃幕墻使用面積

　　降低玻璃幕墻設(shè)計(jì)面積，能夠減少夏季熱透射量，這樣一來，建筑室內(nèi)溫度不會(huì)非常熱，從而減少對(duì)空調(diào)消耗；在冬季，能夠大大降低熱交換量，減少因玻璃的熱量損失�，F(xiàn)階段，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，過于追求外觀效果，并不是減少玻璃幕墻設(shè)計(jì)面積的一個(gè)最佳選擇。

　　3.2、建筑方位設(shè)計(jì)

　　在建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑方位設(shè)計(jì)也是非常重要的。在設(shè)計(jì)時(shí)，要使建筑能夠同時(shí)滿足采光、通風(fēng)以及遮陽(yáng)等各種要求。一般來說，建筑方位都是朝南北方向配置的。在我國(guó)大部分地區(qū)，其建筑朝向都是采用坐北朝南的朝向。然而，在確定朝向時(shí)，還要結(jié)合地理環(huán)境、氣候等條件，隨著需求的改變而變化，并不是一成不變的。這樣一來，在應(yīng)用玻璃幕墻時(shí)，保證室內(nèi)外溫差不會(huì)過大。

　　3.3、材料選擇

　　通常情況下，利用單片吸熱玻璃或者是Low-E玻璃等，可以獲得較好的節(jié)能效果，然而，這種效果相對(duì)是極其有限的，如果建筑玻璃面積偏大，那么則很難滿足實(shí)際要求。但是，在選擇使用上述玻璃而構(gòu)成中空玻璃，則是非常好的一個(gè)選擇。在應(yīng)用中空玻璃后，既可以大大減少太陽(yáng)能輻射熱量，又能大大降低溫差傳熱。因此，中空玻璃為建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)的首選材料。

　　3.4、遮陽(yáng)節(jié)能技術(shù)

　　現(xiàn)階段，室內(nèi)遮陽(yáng)常用的材料即為窗簾，但是，其遮陽(yáng)效果則主要由窗簾的遮陽(yáng)一面材料性質(zhì)所決定的。如果選用的位普通布料，那么大量熱量的吸入會(huì)造成室內(nèi)溫度不斷升高，使空調(diào)能耗大大增大，所以，選擇新型遮陽(yáng)材料是極其重要的。目前，納米材料既對(duì)紫外線照射有較強(qiáng)反射作用，又有較強(qiáng)的吸收性能，進(jìn)而把所吸收的紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/p>

　　4、雙層玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)

　　4.1、節(jié)能原理

　　在夏季，通常雙層玻璃幕墻通過“煙囪效應(yīng)”，利用自然通風(fēng)進(jìn)行換氣，以便降低室內(nèi)空氣的溫度；若在冬季，則是利用“溫室效應(yīng)”，既可以獲得較好的保溫效果，又能給大大降低取暖消耗。當(dāng)雙層玻璃幕墻在接受夏季高溫照射時(shí)，會(huì)將幕墻通道中的空氣予以加熱，這樣一來，空氣便會(huì)由下向上流動(dòng)，進(jìn)而將通道中的熱空氣帶走，以便快速降低室內(nèi)空氣溫度。若在冬季，能夠?qū)㈦p層玻璃幕墻的外層通風(fēng)口予以關(guān)閉，從而使玻璃幕墻中的空氣在接受陽(yáng)光照射后，溫度持續(xù)升高，縮小室內(nèi)外溫差，獲得良好的保溫效果，同時(shí)又能大大降低空調(diào)取暖費(fèi)用的消耗。

　　4.2、強(qiáng)化通風(fēng)或降溫

　　一般來說，玻璃幕墻周圍溫度要比實(shí)際氣象觀測(cè)到的溫度高出幾度。如果為雙層玻璃幕墻，那么在玻璃幕墻中換氣量大小是由風(fēng)俗與風(fēng)向決定的，并不是受煙囪效應(yīng)的影響；因此，在玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，要把雙層玻璃幕墻空間和通風(fēng)口隔開，這樣做的主要目的的減少夏季熱風(fēng)向室內(nèi)的倒灌。然而，此種節(jié)能設(shè)計(jì)所消耗的造價(jià)是非常高的，甚至?xí)�降低玻璃幕墻的保溫性能�?/p>

　　5、熱緩沖區(qū)的設(shè)置

　　事實(shí)上，熱傳沖區(qū)指的是玻璃幕墻與室內(nèi)設(shè)置的空間，如：在設(shè)計(jì)過程中，常常會(huì)設(shè)置外包陽(yáng)臺(tái)。此種設(shè)計(jì)的節(jié)能原理是和雙層玻璃幕墻大致相同，但是，因空間偏大，因此，為將通風(fēng)問題處理的更加得當(dāng)，那么要把熱量進(jìn)行合理的分流，這樣一來，可以獲得良好的降溫功效，同時(shí)又能大大減少空調(diào)能耗。

　　6、對(duì)新型技能技術(shù)的探究

　　在我國(guó)，因能源相對(duì)短缺。所以，在未來幾年內(nèi)，諸多新型節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)將會(huì)快速應(yīng)用到其中，例如：太陽(yáng)能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。玻璃幕墻為建筑的立面幕墻設(shè)計(jì)，因此，在合理利用太陽(yáng)能方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)階段，我國(guó)研制出利用光電幕墻來發(fā)電，此種幕墻指的是要在玻璃中加入復(fù)合光電池板塊，同時(shí)在裝配過程中要將玻璃和光電池板相連接，以便形成一個(gè)完整發(fā)電系統(tǒng)。特別是在夏季，此種幕墻能夠充分利用吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成的電源，更好的滿足用戶照明等需求。

　　7、結(jié)束語(yǔ)

　　總體來說，當(dāng)前節(jié)能成為世界各個(gè)國(guó)家所面臨的一個(gè)焦點(diǎn)問題。近年來，由于我國(guó)科學(xué)進(jìn)步與社會(huì)的發(fā)展，從而使得建筑理念不斷在更新，因此，在建筑節(jié)能、資源利用以及環(huán)境保護(hù)等方面都提出了較高的要求，這使得玻璃幕墻在建筑中應(yīng)用十分廣泛。由于玻璃幕墻屬于一種新技術(shù)，因此，節(jié)能效果和幕墻設(shè)計(jì)有十分緊密的關(guān)聯(lián)。因此，我們必須使用科學(xué)、合理的手段，在玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面做出巨大努力。