玻璃幕墻的幾項節(jié)能措施探討

曾紀(jì)元

摘 要：隨著社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們越來越注重建筑的藝術(shù)性，因此，在建筑中常常大量采用透明、美觀的玻璃幕墻。但是玻璃幕墻屬于熱敏感設(shè)施，熱傳導(dǎo)性很強(qiáng)：一般玻璃幕墻的熱損失是普通墻體的5～6倍。因此，天氣炎熱時，玻璃幕墻的使用會引起建筑內(nèi)部過熱，增加空調(diào)能耗的問題。針對此現(xiàn)象，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該加強(qiáng)對玻璃幕墻的節(jié)能措施的研究。本文即從玻璃幕墻節(jié)能的必要性出發(fā)，從選材、工程實踐中應(yīng)注意的問題等方面分析了如何使玻璃幕墻更節(jié)能的問題，并且，以某建筑為例分析了節(jié)能效果。希望對相關(guān)工作者能有所幫助。

關(guān)鍵詞：玻璃幕墻；節(jié)能措施；選材；工程實踐；

中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）08-059-02

1 玻璃幕墻節(jié)能的必要性

在公共建筑中，玻璃幕墻是一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它憑借輕質(zhì)、透明、美觀等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。但是，玻璃幕墻對于熱特別敏感，它的熱損失是普通墻體的5～6倍，成為了建筑物熱傳導(dǎo)最活躍的部位。

當(dāng)前，建筑普遍追求美觀性，所以，在建筑中大量用到玻璃幕墻。玻璃幕墻的使用提高了建筑的通透性和室內(nèi)觀景性，但也導(dǎo)致了建筑在夏季時室內(nèi)過熱，空調(diào)能耗增加的問題。所以，為了使建筑兼具經(jīng)濟(jì)性和美觀性，人們?nèi)諠u重視對建筑中玻璃幕墻的節(jié)能的重視，因此，在工程中如何使玻璃幕墻更節(jié)能已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點。

2 玻璃幕墻的選材

玻璃幕墻一般包括玻璃、骨架和封條3項，下面對這3方面的選材分別做具體分析：

2.1 玻璃材料的選擇

隨著科技的發(fā)展，各種新型多功能玻璃制品問世，這些新型玻璃制品的主要品種和功能如表1所示：

根據(jù)表1，我們可以看出：吸熱玻璃適合在既需要采光又需要隔熱的建筑工程中使用；熱反射玻璃適用于防止太陽輻射而增熱的建筑；低輻射玻璃具有最優(yōu)質(zhì)的性能，是理想的綠色、節(jié)能、環(huán)保建材。

在實際工程中，應(yīng)該根據(jù)對建筑的要求和建筑所處的環(huán)境來選擇最合適的玻璃材料。

2.2 金屬框架的選擇

按照材料組成和構(gòu)造形式，可以將玻璃骨架分為型鋼龍骨、鋁合金型材骨架、不露骨架結(jié)構(gòu)和無骨架四種類型。其中，前兩種骨架的玻璃幕墻采用金屬框架，后兩種不采用金屬框架。采用金屬框架的玻璃幕墻會形成冷、熱橋，所以選擇何種金屬框架材料會影響玻璃幕墻的能耗。

新型斷熱金屬框有利于玻璃幕墻的節(jié)能。斷熱型材是指將低導(dǎo)熱性的隔離物插入金屬框料之間形成斷熱層。斷熱型材具有強(qiáng)度高、剛性好、結(jié)構(gòu)合理、隔聲節(jié)能性能好、氣密性好和抗風(fēng)性能好等優(yōu)點，能有效的阻斷通過框材而散失的熱量。斷熱型材的熱阻值比普通型材大，傳熱系數(shù)明顯降低。這樣，既可以減少夏天的制冷費(fèi)用（當(dāng)室外溫度達(dá)35～85℃時，室內(nèi)仍能維持24～28℃），也能節(jié)約冬季的取暖費(fèi)用（寒冷的冬季，室內(nèi)也能維持8～15℃的溫度），從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3 密封材料的選擇

密封材料作用于接縫處，能達(dá)到氣密、水密的作用。在幕墻中所選用的密封材料主要取決于環(huán)境因素。

在幕墻尤其是隱框玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)粘合中，硅酮類密封膠憑借其超強(qiáng)的抗紫外線、耐臭氧、耐老化和耐溫性能具有其他材料不可取代的地位。硅酮類密封膠將幕墻的玻璃與支撐結(jié)構(gòu)粘合在一起，既保證了結(jié)構(gòu)上的粘結(jié)，也起到了密封的作用，所以它對確保幕墻的安全和耐久是十分重要的。橡膠密封膠條是依據(jù)自身彈性卡在槽內(nèi)從而起到密封作用的，常常將與玻璃接觸側(cè)的密封條設(shè)計成波浪形，從而有效的阻止了空氣的滲漏。

3 建筑玻璃幕墻工程實踐中應(yīng)注意的節(jié)能問題

在建筑玻璃幕墻的工程實踐中，需要注重建筑方位、氣密性和遮陽等問題。

3.1 選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ轿?/p>

選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ轿粚τ诮ㄖＡ粔Φ墓?jié)能具有十分重要的作用。在選擇中，應(yīng)該綜合考慮日照、采光、通風(fēng)等各項要求。我國建筑物的朝向一般選用坐北朝南的方向，但是不同地域也不是全都這樣，要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c、環(huán)境特點和建筑需求等做出相應(yīng)的改變。對于大面積的玻璃幕墻，常常要避免東照西曬的布局。

3.2 提高玻璃幕墻的氣密性

除了前面討論的選用氣密性材料外，在施工過程中，也要注重玻璃幕墻的氣密性問題。在玻璃幕墻的保溫隔熱中，開啟窗部位是薄弱環(huán)節(jié)，所以在設(shè)計時，在保證日照、采光、觀景等要求的條件下，要盡量提高開啟窗的密閉性：使得開啟角度小于30°，距離小于300mm，并且盡量控制開啟窗的數(shù)量和面積。可以通過采用密封條、密封膠等密封材料來粘合接縫處，保證隔熱保溫。

3.3 采取有效的遮陽措施

合理的遮陽系統(tǒng)能有效的減少陽光直射，防止室外熱量的進(jìn)入，從而降低能耗，是實現(xiàn)玻璃幕墻節(jié)能的有效措施之一。根據(jù)遮陽位置，可以分為內(nèi)遮陽和外遮陽；根據(jù)遮陽形式，可以分為水平、垂直、綜合式和擋板式遮陽四種形式。在實際工程中，采用何種遮陽方式，需要綜合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候等多種因素。

3.4 采用雙層玻璃幕墻應(yīng)注意的問題

雙層玻璃幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成，中間有個通道。常常在內(nèi)層采用懸窗結(jié)構(gòu)形式，這樣能使立面更加通透，視野更加開闊。有時還會在幕墻頂部安置通風(fēng)器，使通風(fēng)換氣變得更加方便、自然。雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，不僅提高了墻的保溫隔熱性能，而且為遮陽部件提供了放置點。

4 工程實例

下面以某市某工程項目為例，分析在此工程中所采取的節(jié)能措施。

4.1 工程概況

該工程建筑采取框剪連體結(jié)構(gòu)。整個建筑物高99.66m，地上部分南北塔樓，南塔樓有17層，北塔樓有26層，并有地下2層（見圖1）。主要包括玻璃幕墻、鋁合金窗和石材幕墻，其中，建筑總面積為57278m2，玻璃幕墻的面積為22000m2，門窗面積為12500m2。

4.2 工程分析

該工程的幕墻玻璃選用的是雙鋼化中空Low-E玻璃，全玻璃幕墻采用12mm鋼化面層玻璃，用15mm鋼化玻璃做肋玻。1～3層裙房門窗采用中空玻璃，玻璃外層為Low-E鍍膜，內(nèi)層為白色玻璃，塔樓的外墻也是采用相同的中空玻璃。幕墻立柱選用的是斷熱鋁型材。門窗的密封材料選用的是低模數(shù)三元乙丙膠條。

4.3 工程效果

通過采用雙鋼化中空Low-E玻璃，達(dá)到了大樓外觀透明、清晰的效果，為室內(nèi)營造除了更加舒適的光環(huán)境，使建筑的采光得到了保證，并且避免了光反射所引起的光污染現(xiàn)象。采用鋼化玻璃提高了建筑的安全性。斷熱鋁型材和低模數(shù)三元乙丙膠密封條的使用提高了玻璃幕墻的綜合保溫隔熱性能。

5 結(jié)語

選用新型玻璃制品能有效的減小傳熱系數(shù)K；選用合適的密封材料、密封部位能增加玻璃幕墻的氣密性；選用合適的遮陽形式能控制好玻璃幕墻的遮陽系數(shù)。這些措施都能為玻璃幕墻的節(jié)能做出貢獻(xiàn)。相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該加強(qiáng)對這些方面的深入研究，以求找到更優(yōu)異的玻璃材質(zhì)，更加完善玻璃幕墻的工程技術(shù)，以促進(jìn)玻璃幕墻朝著節(jié)能的方向更好的發(fā)展。

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