高層建筑幕墻工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

宋家

摘要：節(jié)能是擺在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展面前的重要問題，如何更好地利用資源、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境也是建筑設(shè)計人員需要考慮的地方。幕墻作為一項新技術(shù)，其節(jié)能效果離不開設(shè)計人員的幕墻設(shè)計。科學(xué)的測量標(biāo)準(zhǔn)，完善的評估手段、新型的節(jié)能技術(shù)和方，促使著幕墻功能不斷完善。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù) 高層建筑 幕墻

隨著新世紀(jì)的到來，幕墻的發(fā)展應(yīng)以人為本，人們在工作條件舒適方面的要求變得越來越重要。在采光要求上，計算機(jī)的應(yīng)用提出了怎樣在保證自然光照的條件下避免陽光直接進(jìn)入室內(nèi)的問題。在采暖方面，封閉的、全空調(diào)的辦公室條件越來越多的受到使用者的批評。無論從心理學(xué)，還是從不同使用者特殊要求的角度，自然通風(fēng)的可能性及對自然開放式的條件，已為人們所普遍歡迎。另外，隨著環(huán)境意識的不斷加強(qiáng)，光污染和節(jié)能的重要已成為人們廣泛的共識，建筑師在建筑美學(xué)、建筑物理、辦公室條件、環(huán)境保護(hù)及運(yùn)行成本方面的問題，成為現(xiàn)代幕墻設(shè)計的新課題，也是在一定程度上成為衡量建筑業(yè)水平的一個視窗。

1.幕墻節(jié)能工程的技術(shù)要點

為了保證幕墻的氣密性符合設(shè)計規(guī)定的等級要求，幕墻的密封條是確保密封性能的關(guān)鍵材料。密封條的品種、規(guī)格很多，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真比較選擇。應(yīng)選用與開啟扇尺寸相匹配的五金件，并應(yīng)按現(xiàn)行玻璃幕墻技術(shù)規(guī)范要求，開啟角度不宜大于300，開啟距離不宜大于300mm。這不僅對幕墻氣密性能有利，還能防止人員和開啟扇墜落。幕墻節(jié)能工程使用保溫材料的安裝應(yīng)注意三點：一是保證保溫材料的厚度不小于設(shè)計值；二是要保證安裝牢固。對于非透明幕墻來說，保溫材料的安裝質(zhì)量直接影響到節(jié)能效果，如果保溫材料的厚度不夠或安裝不牢，有可能達(dá)不到設(shè)計要求的傳熱系數(shù)指標(biāo)限值，而不能通過驗收；三是保溫材料在安裝過程中采取防潮、防水措施。檢查保溫材料的厚度，可以采取針插法或剖開法；保溫材料安裝的牢固程度，一般可用手扳檢查。由于對陽光的遮擋是按照太陽的高度和方位角來設(shè)計的，所以應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計位置安裝。遮陽設(shè)施大多突出建筑，應(yīng)具有一定的抗風(fēng)能力，所以規(guī)范要求對其安裝的牢固程度，應(yīng)全數(shù)檢查。幕墻的隔氣層是為了避免非透明幕墻部位內(nèi)部結(jié)露而使保溫材料發(fā)生性狀改變。因為冬季比較容易結(jié)露，所以一般隔氣層應(yīng)設(shè)置在保溫材料靠近室內(nèi)一側(cè)。非透明幕墻還有許多需要穿透隔氣層的部件（如連接件等）。對這些穿透隔氣層的節(jié)點，應(yīng)采取密封措施，以保證隔氣層的完整。

2.單層玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)

2.1選擇合理的玻璃幕墻材料

由于玻璃表面換熱性強(qiáng)，熱透射率高所產(chǎn)生的室內(nèi)溫度過高，除了減少玻璃幕墻的使用面積外，還可以選擇合理的玻璃幕墻材料。太陽輻射的特點是：可見光波長短，熱量??；紅外線波長長，熱量大。所以玻璃材料應(yīng)盡量讓短波可見光透射而讓長波輻射熱反射出去，這樣在減少夏季空調(diào)負(fù)荷的同時又不至于降低采光效率。如采用鍍膜玻璃、LOW—E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)以減少太陽透過玻璃的直接輻射。其中kw—E玻璃，可直接反射遠(yuǎn)紅外熱輻射（反射率可達(dá)80%-95%），阻擋玻璃吸熱升溫后以輻射形式從膜面向外散熱；也可獲得最高80%以上的可見光透過率，同普通玻璃差不多。

2.2玻璃幕墻的遮陽節(jié)能技術(shù)

玻璃幕墻可以通過選擇合理的玻璃材質(zhì)來影響太陽光的輻射，但是裝設(shè)遮陽板、遮陽百葉等外遮陽遠(yuǎn)比改變玻璃材質(zhì)的效果大。在玻璃幕墻上設(shè)置遮陽系統(tǒng)?？梢宰畲笙薅葴p少陽光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱。是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。遮陽具有防止太陽輻射、避免產(chǎn)生眩光、改善室內(nèi)環(huán)境氣候等功能，同時也對室內(nèi)的采光、通風(fēng)帶來不同層次的影響。但是，如果在玻璃幕墻外做遮陽，則改變了設(shè)計的初衷。使建筑失去了光潔的立面效果，而且室外的遮陽構(gòu)件長期風(fēng)吹雨打易損壞，保養(yǎng)和維護(hù)十分困難：因此大多數(shù)傳統(tǒng)玻璃幕墻不得不采用室內(nèi)遮陽。目前室內(nèi)遮陽使用最普遍的就是窗簾，而遮陽效果如何取決于窗簾朝陽面材料的性質(zhì)。對于一般的布料而言，熱量的吸收反而使室內(nèi)溫度上升，從而增加了夏季空調(diào)的能耗，因此，采用新型材料就顯的尤為重要。新型的納米材料不僅對紫外線輻射具有很強(qiáng)的反射作用，而且還有特殊的選擇和吸收性能，可將紫外線能量轉(zhuǎn)換成熱能或其他無害低能形式予以釋放或消耗。

3.雙層玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)

3.1雙層玻璃幕墻節(jié)能原理

雙層玻璃幕墻在夏季利用“煙囪效應(yīng)”，通過自然通風(fēng)換氣，降低室內(nèi)溫度：在冬季能產(chǎn)生溫室效應(yīng)，提高保溫效果，降低取暖能耗。雙層玻璃幕墻在夏季的陽光照射下，幕墻通道中的空氣被加熱，使空氣自下而上地流動，從而帶走通道中的熱空氣。達(dá)到降低房間溫度的作用。同時，可以放下半透明卷簾，通過卷簾反射后除去大部分太陽輻射，降低房間溫度，減少降溫負(fù)荷，起到節(jié)約能源的目的。在冬季。雙層玻璃幕墻可關(guān)閉外層幕墻的通風(fēng)口，這樣幕墻內(nèi)部的空氣在陽光照射下溫度升高，減少室內(nèi)和室外的溫度差。也減少了室內(nèi)溫度向外界傳遞，起到房間保溫功效，降低房間取暖費用。

3.2在雙層玻璃幕墻間充不同的氣體

在雙層玻璃窗中充空氣和氬氣，節(jié)能效果可大大提高?？刹捎脻崈艨諝怆p層玻璃窗、潔凈氧氣雙層玻璃窗、潔凈高得熱系數(shù)的空氣雙層low-E（e2=0.1）玻璃窗、潔凈高得熱系數(shù)的氬氣雙層low-E（e2=O.1）、潔凈低得熱系數(shù)的空氣雙層low-E（e2=O.04）、潔凈低得熱系數(shù)的氬氣雙層low-E（e2=O.04）等技術(shù)。對青銅色空氣雙層玻璃窗、青銅色氬氣雙層玻璃窗進(jìn)行的比較研究表明：在采暖季節(jié)。為了降低采暖能耗。應(yīng)盡可能選用導(dǎo)熱系數(shù)小的填充介質(zhì)或low—E的放射系數(shù)低的邊框：在制冷季節(jié)窗戶系統(tǒng)的導(dǎo)熱系數(shù)是主要影響因素：在過渡季節(jié)。應(yīng)首選具有l(wèi)ow-E、且放射系數(shù)低的窗戶系統(tǒng)。

4.結(jié)束語：隨著玻璃幕墻在越來越多的建筑上所采用，其規(guī)模和總量也越來越大，作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的玻璃幕墻，其本身的隔熱保溫性能對建筑物的能耗影響頗為顯著。節(jié)能技術(shù)在幕墻的應(yīng)用向多維度方向發(fā)展。除了基本幕墻材料的保溫隔熱性能的不斷提高和發(fā)展，在幕墻的構(gòu)造體系如向帶有復(fù)合功能的雙層構(gòu)造體系維度發(fā)展，在滿足功能性的拓展基礎(chǔ)上，節(jié)能性能同步提高。另外，與幕墻系統(tǒng)整合的遮陽系統(tǒng)、電動開啟通風(fēng)及智能控制系統(tǒng)的加入，使得幕墻節(jié)能技術(shù)向著科技使人舒適的目標(biāo)縱深發(fā)展。