新型綠色環(huán)保節(jié)能幕墻應(yīng)用技術(shù)研究

摘 要：本文首先分析了玻璃幕墻的技特點(diǎn)，同時(shí)分析了新型綠色環(huán)保節(jié)能幕墻的主要性能指標(biāo)要求，進(jìn)而分別在新型綠色環(huán)保玻璃幕墻材料以及幕墻環(huán)保節(jié)能應(yīng)用技術(shù)兩方面，詳細(xì)概述了新型綠色環(huán)保節(jié)能幕墻在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以為相關(guān)技術(shù)人員了解綠色環(huán)保節(jié)能幕墻技術(shù)提供合理的參考。

關(guān)鍵詞：綠色環(huán)保；節(jié)能；玻璃幕墻

中圖分類號：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0055-02

引言

隨著建筑科技水平的不斷提高，玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，玻璃幕墻由于具有現(xiàn)代美觀、外觀簡潔以及采光通透等一系列的優(yōu)點(diǎn)，幾乎已經(jīng)成為城市內(nèi)部辦公樓立面的主流形式，更新了現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)理念。然而由于玻璃幕墻的氣密性以及保溫隔熱性能較差，因此推廣應(yīng)用綠色環(huán)保節(jié)能的玻璃幕墻，已經(jīng)成為現(xiàn)階段幕墻應(yīng)用研究的熱點(diǎn)方向，這對于進(jìn)一步推廣玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用也具有重要的作用。

1 玻璃幕墻技術(shù)特點(diǎn)分析

1.1 建筑玻璃幕墻在建筑中應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢分析

玻璃幕墻已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在通風(fēng)采光、隔音防火等方面具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，特別是在結(jié)構(gòu)形式、表面色彩以及幕墻材料質(zhì)感等外觀上具有良好的效果，對于實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)外立面的美觀起到了良好的裝飾效果，相比于傳統(tǒng)的建筑墻體，玻璃幕墻的技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：

玻璃幕墻相比傳統(tǒng)的墻體，具有較好的裝飾效果，能夠充分表現(xiàn)出建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代美感，造型能力非常強(qiáng)；玻璃幕墻能夠滿足建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各方面不同功能的要求，同時(shí)如果建筑物需要安裝LED燈管照明、廣告牌等其他設(shè)備也很容易實(shí)現(xiàn)；玻璃幕墻由于主要使用金屬框架以及玻璃材料組成，墻面自重通常在50kg/㎡左右，因此能夠大幅度的降低外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重，這對于高層建筑以及超高層建筑十分有利；玻璃幕墻由于組成結(jié)構(gòu)形式較為簡單，因此對幕墻進(jìn)行維護(hù)或是清洗非常方便，而且合理的設(shè)計(jì)或是特殊的處理也能夠起到改善室內(nèi)環(huán)境的作用。

1.2 建筑玻璃幕墻應(yīng)用上的限制問題分析

玻璃幕墻的建筑能耗相對較高。根據(jù)相關(guān)的研究資料表明，玻璃幕墻的平均能耗遠(yuǎn)高于一般建筑，這主要是由于玻璃幕墻這種外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱容量相對較小，而且保溫效果相對較差，容易受到外界環(huán)境氣候的影響，因此玻璃幕墻存在著能耗較高的問題；玻璃幕墻的內(nèi)部遮陽設(shè)置存在問題，導(dǎo)致一些采用玻璃幕墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽效果較差；一些玻璃幕墻的通風(fēng)換氣設(shè)置存在困難，而且在增加這些裝置時(shí)工程造價(jià)也會增高。

通過上述分析，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段制約玻璃幕墻應(yīng)用的主要問題就在于玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗較高上。因此，為了推廣玻璃幕墻的應(yīng)用推廣，必須積極地研究應(yīng)用新型綠色環(huán)保節(jié)能幕墻結(jié)構(gòu)。

2 綠色環(huán)保節(jié)能幕墻的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 玻璃幕墻應(yīng)該具有較好的隔熱性能

由于采用玻璃幕墻，透光率較高，這就造成了建筑物室內(nèi)的溫升較快，在炎熱季節(jié)就會造成空調(diào)能耗的增高。因此綠色環(huán)保的節(jié)能幕墻必須具有較好的隔熱性能，能夠有效的降低由于高溫季節(jié)由于太陽輻射以及建筑物外部空氣的熱作用導(dǎo)致的溫升，同時(shí)可以避免熱量通過傳導(dǎo)、對流或是輻射等方式進(jìn)入建筑物室內(nèi)，利用綠色環(huán)保的玻璃幕墻作為屏障對熱量的傳遞進(jìn)行控制。

2.2 玻璃幕墻應(yīng)該具有較好的保溫性能

玻璃幕墻作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該具有一定的保溫性能，能夠通過玻璃幕墻對熱量的散失進(jìn)行控制，從而確保在寒冷季節(jié)建筑物室內(nèi)取暖熱量得到有效的保存利用，避免幕墻材料由于散熱迅速所造成能耗的大量增加。

2.3 各項(xiàng)技術(shù)要求指標(biāo)控制合理

對于玻璃幕墻主要技術(shù)指標(biāo)主要包括氣密性能、傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)以及光學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)。氣密性能主要是指玻璃幕墻正常關(guān)閉時(shí)，可開啟部分及幕墻整體阻止空氣滲透的能力。傳熱系數(shù)則主要是指在傳熱條件處于穩(wěn)定狀態(tài)下，玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1K時(shí)，在單位的時(shí)間內(nèi)通過單位面積的幕墻結(jié)構(gòu)所傳導(dǎo)的熱量。遮陽系數(shù)則主要是指玻璃幕墻遮擋陽光的能力，遮陽系數(shù)越小，阻止陽光熱量向室內(nèi)輻射的性能越好。光學(xué)性能則主要是以透光拆減系數(shù)為分級指標(biāo)。對于綠色環(huán)保節(jié)能的玻璃幕墻技術(shù)，必須對這些指標(biāo)進(jìn)行合理的控制。

3 綠色環(huán)保玻璃幕墻材料

3.1 隔熱玻璃

隔熱玻璃主要是指通過在普通的鈉鈣硅酸鹽玻璃生產(chǎn)原料之中按照一定比例摻加具有吸熱性能的著色劑所生產(chǎn)的玻璃或是在普通的平板玻璃紙上噴鍍單層或是多層的金屬、金屬氧化物形成薄膜做制作的玻璃。隔熱玻璃能夠有效的吸收太陽光中的紅外線輻射能量，同時(shí)由于具有較高的透光率，因此能夠有效的起到保溫隔熱的功能，對于降低高溫條件下的空調(diào)能耗非常有利。

3.2 太陽能光伏玻璃幕墻

太陽能光伏玻璃幕墻，主要利用樹脂將太陽能電池粘貼在玻璃板上，置于玻璃幕墻兩層玻璃之間，通過利用太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光伏玻璃幕墻除了具有發(fā)電的功能之外，在隔熱、隔音以及安全裝飾方面也非常具有優(yōu)勢。太陽能光伏玻璃幕墻不僅在幕墻上充分應(yīng)用了可再生能源技術(shù)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了幕墻材料與環(huán)境的相容性。

3.3 低輻射玻璃（LOW-E玻璃）

低輻射玻璃最大的特點(diǎn)在于在普通幕墻玻璃表面鍍有多層金屬或是其他化合物所組成的膜，由于這些鍍膜具有對可見光高透過及對中遠(yuǎn)紅外線高反射的特點(diǎn)，因此能夠起到保溫隔熱的效果，同時(shí)也不會影響到建筑物室內(nèi)的采光性能。

3.4 光致色變玻璃

光致色變玻璃最大的特點(diǎn)就是在幕墻玻璃材料制作過程中摻入適量的鹵化銀，或是在幕墻玻璃與有機(jī)夾層之間摻入適量的鉬和鎢的感光化合物，這樣當(dāng)陽光照射增強(qiáng)之后，由于這些摻加化合物具有光變特性，隨著光照的增強(qiáng)玻璃的顏色會不斷的假設(shè)，當(dāng)沒有陽光照射之后，玻璃就會恢復(fù)到原來的透明狀態(tài)。這樣就可以起到調(diào)節(jié)室內(nèi)光線以及減輕外部熱輻射的作用，具有非常明顯的隔熱效果。

3.5 真空玻璃

真空玻璃主要是在玻璃幕墻制作過程中，通過在兩層玻璃之間增加厚度非常小的支撐塊，并將兩層玻璃周邊進(jìn)行密封，然后將兩層玻璃之間的空隙中的空氣完全抽出所制作而成的幕墻玻璃材料。真空玻璃幕墻材料由于中間是真空的，因此會大幅的降低真空層內(nèi)空氣的導(dǎo)熱和對流傳熱，傳熱途徑只是通過輻射進(jìn)行，因此能夠有效的提高玻璃幕墻的隔熱保溫性能，能夠有效的改善幕墻的節(jié)能效果。

4 綠色環(huán)保節(jié)能幕墻具體應(yīng)用技術(shù)

4.1 利用雙層幕墻技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱功能，降低建筑物的能耗

雙層幕墻主要是指具有雙層結(jié)構(gòu)的新型幕墻結(jié)構(gòu)，這種幕墻的外層結(jié)構(gòu)一般選擇點(diǎn)式玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻或是明框玻璃幕墻。而內(nèi)層結(jié)構(gòu)則一般選擇使用隱框玻璃幕墻、明框玻璃幕墻或是鋁合金窗。雙層幕墻技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)置上最大的特點(diǎn)在于在內(nèi)外結(jié)構(gòu)之間設(shè)置中間層。這一層可以作為空氣流通的通道，確保熱量能夠在通道內(nèi)部自由的流動和傳遞，進(jìn)而起對建筑物室內(nèi)環(huán)境保溫隔熱的作用。如果需要對建筑物室內(nèi)進(jìn)行保溫，則可以通過關(guān)閉雙層幕墻的出氣口，此時(shí)空氣通道形成溫室，便可以利用太陽能提高溫室的空氣蓄熱。如果在高溫季節(jié)需要隔熱，則可以通過打開雙幕墻層設(shè)置的出氣口，利用空氣流動熱壓原理和煙囪效應(yīng)，將玻璃幕墻內(nèi)的熱氣體排到外面來實(shí)現(xiàn)。除此之外，雙層幕墻技術(shù)同時(shí)還具有采光合理、隔聲降噪以及太陽能利用效率較高等一系列的技術(shù)優(yōu)勢。

4.2 提高玻璃幕墻的氣密性能以及遮陽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對于幕墻面積較大（超過3000㎡或是幕墻面積占到外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積50%以上）的情況，應(yīng)該嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程的要求對玻璃幕墻的使用材料和配件安裝制作試件，并通過氣密性能檢測。此外，還應(yīng)該使用橡膠密封膠條、幕墻結(jié)構(gòu)粘接材料、硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、發(fā)泡間隔雙面膠帶等材料，對于玻璃幕墻的面板縫隙以及玻璃幕墻的開啟扇做好密封處理。對于遮陽系統(tǒng)，則應(yīng)該根據(jù)幕墻的形式以及外遮陽系數(shù)的要求綜合確定遮陽形式以及體系，選擇建筑遮陽工程、固定遮陽與活動遮陽、外遮陽與內(nèi)遮陽、雙層幕墻的中間遮陽等多種形式。

4.3 采用具有智能技術(shù)的玻璃幕墻

智能玻璃幕墻作為智能建筑的典型代表技術(shù)，主要是通過集成將建筑工程玻璃幕墻系統(tǒng)、建筑通風(fēng)系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、建筑室內(nèi)外環(huán)境檢測系統(tǒng)以及樓宇自動控制系統(tǒng)，將其作為子系統(tǒng)由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整控制，通過對外界氣候環(huán)境變化的智能分析，自動對玻璃幕墻的保溫、遮陽以及通風(fēng)設(shè)備等各個子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，利用這種方式來降低建筑物由于溫度環(huán)境變化所造成的能耗。

5 結(jié)語

玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑重要的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅能夠增加建筑物的現(xiàn)代美感，改善建筑物的采光效果，同時(shí)也可以減少建筑物中混凝土以及鋼筋的使用，具有明顯的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢。為了推廣玻璃幕墻應(yīng)用的不斷推廣，必須深極的采用新技術(shù)以及新材料，大力開展綠色節(jié)能環(huán)保玻璃幕墻的開發(fā)應(yīng)用，降低玻璃幕墻的能耗，為建筑用戶提供良好舒適的生活以及辦公環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 李立軍，宋大輝.玻璃幕墻的節(jié)能原理以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[J].北京建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（06）.

[2] 李雄祥，陳展立，羅廣健.建筑幕墻設(shè)計(jì)理論及其發(fā)展趨勢[J]. 建筑設(shè)計(jì)與裝飾，2010（04）.