建筑玻璃幕墻的節(jié)能設計探析

1、前言

　　近年來，隨著我國經(jīng)濟與社會的迅猛發(fā)展，玻璃幕墻在建筑中的應用十分廣泛。盡管在應用玻璃幕墻后，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，若把玻璃幕墻當作外圍護結(jié)構(gòu)時，其各種性能都遠不如傳統(tǒng)墻體，如：保溫性能與隔熱性能，據(jù)統(tǒng)計，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)能設計中占有十分重要的位置。

　　2、建筑玻璃幕墻的節(jié)能設計所要遵循的原則

　　2.1、科學性

　　在對建筑玻璃幕墻節(jié)能進行設計時，要全面考慮各個因素的影響，如：功能、性能等。再選擇更為科學的幕墻構(gòu)造與結(jié)構(gòu)。事實上，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

　　對不同地區(qū)的環(huán)境和項目實際情況進行全面考慮，再結(jié)合與之相關的規(guī)定，貫徹和落實國家節(jié)能政策。另外，還要把建筑耗能和舒適度二者關系處理好。

　　2.3、經(jīng)濟性

　　在建筑維護結(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，對建筑節(jié)能設計要進行全面考慮，只有將節(jié)能和經(jīng)濟二者達到統(tǒng)一后，才能真正凸顯出建筑節(jié)能設計的價值。

　　3、單層玻璃幕墻節(jié)能設計

　　3.1、降低玻璃幕墻使用面積

　　降低玻璃幕墻設計面積，能夠減少夏季熱透射量，這樣一來，建筑室內(nèi)溫度不會非常熱，從而減少對空調(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)能設計過程中，過于追求外觀效果，并不是減少玻璃幕墻設計面積的一個最佳選擇。

　　3.2、建筑方位設計

　　在建筑玻璃幕墻節(jié)能設計中，對建筑方位設計也是非常重要的。在設計時，要使建筑能夠同時滿足采光、通風以及遮陽等各種要求。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，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，在應用玻璃幕墻時，保證室內(nèi)外溫差不會過大。

　　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，這種效果相對是極其有限的，如果建筑玻璃面積偏大，那么則很難滿足實際要求。但是，在選擇使用上述玻璃而構(gòu)成中空玻璃，則是非常好的一個選擇。在應用中空玻璃后，既可以大大減少太陽能輻射熱量，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)能設計的首選材料。

　　3.4、遮陽節(jié)能技術

　　現(xiàn)階段，室內(nèi)遮陽常用的材料即為窗簾，但是，其遮陽效果則主要由窗簾的遮陽一面材料性質(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，選擇新型遮陽材料是極其重要的。目前，納米材料既對紫外線照射有較強反射作用，又有較強的吸收性能，進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)能設計

　　4.1、節(jié)能原理

　　在夏季，通常雙層玻璃幕墻通過“煙囪效應”，利用自然通風進行換氣，以便降低室內(nèi)空氣的溫度；若在冬季，則是利用“溫室效應”，既可以獲得較好的保溫效果，又能給大大降低取暖消耗。當雙層玻璃幕墻在接受夏季高溫照射時，會將幕墻通道中的空氣予以加熱，這樣一來，空氣便會由下向上流動，進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口予以關閉，從而使玻璃幕墻中的空氣在接受陽光照射后，溫度持續(xù)升高，縮小室內(nèi)外溫差，獲得良好的保溫效果，同時又能大大降低空調(diào)取暖費用的消耗。

　　4.2、強化通風或降溫

　　一般來說，玻璃幕墻周圍溫度要比實際氣象觀測到的溫度高出幾度。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俗與風向決定的，并不是受煙囪效應的影響；因此，在玻璃幕墻建筑節(jié)能設計過程中，要把雙層玻璃幕墻空間和通風口隔開，這樣做的主要目的的減少夏季熱風向室內(nèi)的倒灌。然而，此種節(jié)能設計所消耗的造價是非常高的，甚至會降低玻璃幕墻的保溫性能。

　　5、熱緩沖區(qū)的設置

　　事實上，熱傳沖區(qū)指的是玻璃幕墻與室內(nèi)設置的空間，如：在設計過程中，常常會設置外包陽臺。此種設計的節(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，為將通風問題處理的更加得當，那么要把熱量進行合理的分流，這樣一來，可以獲得良好的降溫功效，同時又能大大減少空調(diào)能耗。

　　6、對新型技能技術的探究

　　在我國，因能源相對短缺。所以，在未來幾年內(nèi)，諸多新型節(jié)能技術設計將會快速應用到其中，例如：太陽能建筑節(jié)能設計。玻璃幕墻為建筑的立面幕墻設計，因此，在合理利用太陽能方面具有一定的優(yōu)勢。現(xiàn)階段，我國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合光電池板塊，同時在裝配過程中要將玻璃和光電池板相連接，以便形成一個完整發(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

　　總體來說，當前節(jié)能成為世界各個國家所面臨的一個焦點問題。近年來，由于我國科學進步與社會的發(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)境保護等方面都提出了較高的要求，這使得玻璃幕墻在建筑中應用十分廣泛。由于玻璃幕墻屬于一種新技術，因此，節(jié)能效果和幕墻設計有十分緊密的關聯(lián)。因此，我們必須使用科學、合理的手段，在玻璃幕墻建筑節(jié)能設計方面做出巨大努力。