我國玻璃幕墻建筑的節(jié)能措施研究

王祎琳（湖北工程學(xué)院　城市建設(shè)學(xué)院,湖北　孝感　432000）

我國玻璃幕墻建筑的節(jié)能措施研究

王祎琳
（湖北工程學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院,湖北孝感432000）

摘要：玻璃幕墻作為重要的現(xiàn)代建筑外圍護(hù)體系，在新型建筑幕墻上的應(yīng)用也越來越廣泛。但由于玻璃材質(zhì)獨(dú)特的物理性能，建筑能耗高，溫室效應(yīng)明顯，因此對(duì)建筑節(jié)能提出了特殊要求。本文分析了玻璃幕墻對(duì)建筑節(jié)能的影響，并針對(duì)玻璃幕墻建筑能耗高的特點(diǎn)提出了相應(yīng)的解決措施，為今后類似問題的處理與解決提供了參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑；玻璃幕墻；光伏幕墻；建筑節(jié)能

近年來，玻璃幕墻作為建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)被大量使用。由于玻璃幕墻具有美觀、新穎、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)深受業(yè)主及設(shè)計(jì)人員的喜愛，因此許多商廈、辦公樓紛紛安裝了玻璃幕墻[1]。無論是在高層住宅樓區(qū)，還是在商業(yè)建筑區(qū)域，乃至高檔寫字樓，都可以明顯的看到建筑玻璃幕墻的存在。玻璃幕墻輕巧、具有較大的晶瑩的透射和反射性質(zhì)，是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方式，可以營造出明亮的室內(nèi)光環(huán)境，可以達(dá)到建筑內(nèi)外空間交融的效果，因而成了各類建筑外立面設(shè)計(jì)的新寵，受到業(yè)主、建筑師的青睞，已成為現(xiàn)代城市建筑的一種標(biāo)志。然而由于這種外墻形式也存在的諸多弊病，例如玻璃幕墻建筑的熱工性能比較差、容易引起溫室效應(yīng)，使得建筑內(nèi)冬冷夏熱，需要施工空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，因此建筑能耗高，使得近年來在國內(nèi)外的應(yīng)用受到了制約。

1　建筑節(jié)能的重要性分析

根據(jù)調(diào)查顯示，我國的建筑物消耗的能量是社會(huì)整體消耗的能量的四分之一。由于建筑消耗大量能量，對(duì)社會(huì)的影響很重，所以各階層人士都對(duì)建筑的節(jié)能引起了高度的重視。面對(duì)能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境危機(jī)，世界各國為保護(hù)環(huán)境，節(jié)省能源，紛紛提出了控制礦物能源用量需求，采取措施提高能源的利用率，同時(shí)，加大科研投入開發(fā)新能源和可再生能源。我國建筑業(yè)發(fā)展迅速，建筑能耗已接近于社會(huì)總能耗的三分之一。因此，建筑節(jié)能是未來建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新方向，也是近年來建筑發(fā)展的一個(gè)基本趨勢。玻璃幕墻作為建筑的主要外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱傳導(dǎo)最活躍也使最敏感的部位，因此理所當(dāng)然成為既有玻璃幕墻建筑節(jié)能改造工作的重中之重[2]。

2　玻璃幕墻對(duì)建筑節(jié)能的影響

在炎熱的夏季，玻璃幕墻作為建筑的熱交換熱傳導(dǎo)最活躍最敏感的部位，其隔熱性能遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)墻體。據(jù)有關(guān)資料研究表明，玻璃幕墻的能耗幾乎可以占到整個(gè)建筑能耗的一半左右，其單位面積玻璃幕墻能耗是幾乎是傳統(tǒng)墻體能耗的六到七倍。在炎熱的夏天，通過外玻璃幕墻帶來的太陽輻射熱需要很大的單位建筑面積冷負(fù)荷，因此需要制冷和空調(diào)設(shè)備運(yùn)行耗電很高。因此，對(duì)夏熱冬暖地區(qū)既有建筑玻璃幕墻進(jìn)行節(jié)能改造以及新建建筑幕墻建筑的幕墻施工指導(dǎo)具有極其重要的意義。建筑的節(jié)能與環(huán)保是全世界建筑行業(yè)面臨的共同問題，玻璃幕墻在建筑的外側(cè)構(gòu)造上有著主導(dǎo)性的作用，是建筑進(jìn)行熱量交換以及熱量傳遞的非常敏感的位置。一般的情況下，傳統(tǒng)的建筑墻體損失的熱量非常的大，在建筑中得能量消耗也是非常大，但是玻璃幕墻的出現(xiàn)卻使這種局面更加嚴(yán)重，所以它在對(duì)熱量的節(jié)能方面有著非常重大得意義。作為建筑外圍護(hù)系統(tǒng)的主要形式，從玻璃幕墻入手進(jìn)行節(jié)能改造，可以完成玻璃幕墻建筑物65%以上的節(jié)能任務(wù)。目前玻璃幕墻建筑主要從材料學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域入手進(jìn)行建筑幕墻節(jié)能改造，如中空玻璃特別是Low-E中空玻璃技術(shù)，可以把玻璃傳熱系數(shù)降低到普通單片玻璃傳熱系數(shù)的三分之一以下。

3　玻璃慕墻節(jié)能技術(shù)

3.1選擇合適的玻璃

玻璃幕墻作為建筑的熱交換熱傳導(dǎo)最活躍最敏感的部位，參與熱交換的面積較大，因此要想使建筑幕墻建筑的能耗降低，玻璃的選用非常的關(guān)鍵。玻璃的類型選擇對(duì)玻璃幕墻建筑能耗影響非常大，如熱反射玻璃和低輻射中空玻璃夏季可以大幅度降低峰值冷負(fù)荷和總冷負(fù)荷。目前我國主要采用鍍膜玻璃、中空玻璃和帶薄膜型熱反射材料玻璃用于玻璃幕墻建筑中，其中鍍膜玻璃主要有太陽能熱反射玻璃、多功能鍍膜玻璃和低輻射玻璃。

3.2玻璃幕墻遮陽技術(shù)應(yīng)用

玻璃幕墻的遮陽技術(shù)應(yīng)用中主要是利用玻璃和金屬材料的有效組合來實(shí)現(xiàn)遮陽效果的。玻璃幕墻遮陽為達(dá)到夏季遮陽、冬季采光的目的，可采用智能化的控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用玻璃幕墻遮陽技術(shù)調(diào)節(jié)室溫減少室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)消耗應(yīng)用玻璃幕墻遮陽能夠有效地起到阻止室內(nèi)溫度快速上升，尤其在夏天應(yīng)用玻璃幕墻遮陽技術(shù)能夠減緩室內(nèi)溫度的上升，所以說利用遮陽技術(shù)就能夠減少空調(diào)系統(tǒng)的制冷能源消耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。另外不同地區(qū)應(yīng)該合理選擇不同的玻璃材料和遮陽形式，這樣才能夠更加有效地利用玻璃幕墻遮陽技術(shù)實(shí)現(xiàn)自然的室溫調(diào)節(jié)。

3.3建筑玻璃貼膜

既有玻璃幕墻建筑的非安全玻璃通過貼膜后可升級(jí)為安全玻璃，建筑幕墻玻璃貼膜是一種直接應(yīng)用于建筑玻璃幕墻表面的高性能聚脂膜。上海市政府對(duì)玻璃幕墻建筑貼膜玻璃比較重視，專門對(duì)節(jié)能安全玻璃膜進(jìn)行了專項(xiàng)課題研究，對(duì)玻璃膜的抗沖擊強(qiáng)度、耐老化性能、光學(xué)性能、防紫外線性能等進(jìn)行了對(duì)比測試。同時(shí)也對(duì)選用貼膜玻璃的房間和普通玻璃的房間對(duì)隔熱、節(jié)能性能進(jìn)行了對(duì)比測試。研究結(jié)果表明，貼膜玻璃不僅可以增強(qiáng)玻璃韌性和抗沖擊強(qiáng)度，更重要的是貼膜后的玻璃可以阻擋95%以上的太陽紫外線，大大降低了室內(nèi)空調(diào)制冷設(shè)備的使用。目前建筑幕墻建筑的玻璃貼膜已在上海、深圳、廣州等沿海城市的玻璃幕墻建筑中廣泛使用。

3.4采用光伏幕墻技術(shù)

光伏幕墻利用光伏電池將太陽的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，是一種清潔能源，屬于太陽能光伏建筑一體化的重要應(yīng)用范圍之一。太陽能光伏幕墻集合了光伏發(fā)電技術(shù)和幕墻技術(shù)，充分利用建筑物的表面和空間，把傳統(tǒng)幕墻試圖屏蔽在建筑物外的太陽能轉(zhuǎn)化成對(duì)人們有益的電能，大大降低了建筑能耗。我國出臺(tái)了《關(guān)于實(shí)施金太陽示范工程的通知》等有關(guān)政策，多渠道扶持光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以預(yù)見，光伏幕墻將成為未來節(jié)能幕墻的首選。

4　結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界重要的發(fā)展理念，建筑節(jié)能則是國家持續(xù)發(fā)展的大勢所趨。玻璃幕墻在建筑的外側(cè)構(gòu)造上有著主導(dǎo)性的作用，是建筑進(jìn)行熱量交換以及熱量傳遞的非常敏感的位置，其建筑墻體損失的熱量非常的大，在建筑中得能量消耗非常大，所以它在對(duì)熱量的節(jié)能方面有著非常重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]房巧麗,周健,周麗旋等.廣州市玻璃幕墻建筑不同季節(jié)光環(huán)境比較分析[J].照明工程學(xué)報(bào),2014(01):47-53.

[2]林冠宏,林映杏.夏熱冬暖地區(qū)既有玻璃幕墻建筑加貼節(jié)能膜的影響分析[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013(08):13-14.

作者簡介：王祎琳(1993-),女,湖北孝感人,土木工程專業(yè),湖北工程學(xué)院本科在讀。