建筑玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)實(shí)踐

張冉

（珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司 廣東 珠海 519000）

建筑玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)實(shí)踐

張冉

（珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司 廣東 珠海 519000）

近年來(lái)，建筑節(jié)能環(huán)保問題受到越來(lái)越多的重視，而玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑物的主要結(jié)構(gòu)，其高能耗的特點(diǎn)備受關(guān)注。因此如何解決建筑玻璃幕墻的節(jié)能問題，實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)，已成為建筑業(yè)相關(guān)工作者重點(diǎn)研究的課題。本文筆者以綠色設(shè)計(jì)在建筑玻璃幕墻中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與介紹，以供參考。

建筑玻璃幕墻；綠色設(shè)計(jì)；實(shí)踐

前言

玻璃幕墻已逐漸成為現(xiàn)代建筑物的主要外圍結(jié)構(gòu)，它使建筑物打破傳統(tǒng)的窗與墻的界限，促進(jìn)了現(xiàn)代建筑技術(shù)的進(jìn)步，然而其也有一定的弊端，它在與建筑物進(jìn)行熱交換時(shí)，會(huì)引起較大的能耗。因此，我關(guān)于如何在設(shè)計(jì)中合理的進(jìn)行玻璃幕墻系統(tǒng)的選用，采用合理的遮陽(yáng)系統(tǒng)，充分利用太陽(yáng)能等問題進(jìn)行了研究。本文主要就建筑玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐應(yīng)用展開探討。

1　建筑設(shè)計(jì)中使用玻璃幕墻設(shè)計(jì)的作用和重點(diǎn)

1.1玻璃幕墻的固定和抗變形作用

玻璃幕墻技術(shù)的運(yùn)用有著其自身的優(yōu)勢(shì)，其有著傳統(tǒng)幕墻或其他形式的幕墻所不具備的特色。兩者主要區(qū)別在于，玻璃幕墻在幕墻和填充墻的設(shè)計(jì)中進(jìn)行了特殊化處理，使之能夠獨(dú)立承受來(lái)自于外界的壓力，能夠最大程度的抵抗外力的破壞而保持結(jié)構(gòu)的原有狀態(tài)，降低外力造成的危害。在設(shè)計(jì)上，玻璃幕墻由可支撐的框架結(jié)構(gòu)和玻璃面板兩部分構(gòu)成，形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)，在面對(duì)來(lái)自于內(nèi)部與外部壓力的過程中，將受力的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至建筑的主體結(jié)構(gòu)上，進(jìn)而降低了其他構(gòu)件的壓力，使之可以抵御外界的破壞力。在建筑物整體的綠色設(shè)計(jì)中，如果使用彈簧機(jī)及螺栓組件，其內(nèi)部進(jìn)行搖臂與外圍的主體結(jié)構(gòu)相連的位置，即使位移增加，也不會(huì)使玻璃幕墻出現(xiàn)損壞。正是因?yàn)槟粔哂休^強(qiáng)的固定與抗變能力，因而被廣泛地應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中。

1.2玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

在建筑工程中采用玻璃幕墻的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，并非意味著高投資，高消耗和高科技，實(shí)則是背離了綠色設(shè)計(jì)的初衷。所謂綠色設(shè)計(jì)也即在運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過合理的設(shè)計(jì)將自然資源與人類活動(dòng)，自然環(huán)境等有效的結(jié)合起來(lái)，最大程度的利用自然能源來(lái)降低有限資源的消耗，創(chuàng)造出符合“可持續(xù)發(fā)展”與“和諧統(tǒng)一”理念的綠色生態(tài)建筑氛圍。

根據(jù)我國(guó)頒發(fā)的《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》，該文件對(duì)于建筑設(shè)計(jì)與施工提出了具體的綠色指標(biāo)：節(jié)能低耗、綠色建筑材料的運(yùn)用。此外，光熱聲在玻璃幕墻中得到協(xié)調(diào)擴(kuò)散的同時(shí)，更改善了建筑室內(nèi)的空氣環(huán)境。因此，在建筑設(shè)計(jì)中采用玻璃幕墻技術(shù)，能夠更大提升建筑節(jié)能功能和保溫散熱性能，而且能夠有效過濾太陽(yáng)光線，擁有遮陽(yáng)和散濕的功效，維持室內(nèi)空氣流通和擴(kuò)散。在很多建筑物中，它已經(jīng)被廣泛的使用，是現(xiàn)代建筑技能技術(shù)中的重要運(yùn)用之一。

2　建筑玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)

2.1應(yīng)用雙層玻璃幕墻系統(tǒng)

雙層玻璃幕墻是由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻構(gòu)成的，外層幕墻主要以隱框、明框和點(diǎn)式玻璃幕墻為主，并設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，而內(nèi)層幕墻主要是以明框幕墻或鋁合金門窗為主，在內(nèi)外兩層幕墻中間形成一個(gè)便于空氣流通的通道。

雙層幕墻主要分為封閉式內(nèi)循環(huán)雙層玻璃幕墻和敞開式外循環(huán)雙層玻璃幕墻，最為常用的便是后者，通常我們稱之為呼吸式雙層玻璃幕墻，外層一般由單層玻璃與非斷熱鋁材組成，內(nèi)層一般由隔熱或斷熱的明框或單元幕墻組成。在寒冷的冬天，關(guān)閉通風(fēng)層的進(jìn)排風(fēng)口，換氣層中的空氣在陽(yáng)光的照射下溫度會(huì)升高，形成溫室效應(yīng)，有效地提高了內(nèi)層玻璃的溫度，降低建筑物的采暖能耗。在炎熱的夏天到來(lái)時(shí)，打開通風(fēng)層的進(jìn)排風(fēng)口，可利用自然通風(fēng)降低室內(nèi)溫度，陽(yáng)光照射過程中，空氣會(huì)在通道中被逐漸加熱而產(chǎn)生自下而上的流動(dòng)現(xiàn)象，熱空氣被源源不斷地帶走，冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的，利用煙囪效應(yīng)帶走內(nèi)外層通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，節(jié)省空調(diào)能耗。

2.2采用合理的遮陽(yáng)系統(tǒng)

玻璃幕墻的遮陽(yáng)系統(tǒng)，可以有效減少太陽(yáng)光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱，是夏季建筑防熱的重要措施，尤其是在炎熱的熱帶地區(qū)基本上是隨處可見。常見的遮陽(yáng)系統(tǒng)主要有內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)和外遮陽(yáng)系統(tǒng)，其中內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)主要包括：遮陽(yáng)簾、遮陽(yáng)百葉，中空玻璃內(nèi)置遮陽(yáng)簾等，同時(shí)也包括傳統(tǒng)的窗簾；外部遮陽(yáng)系統(tǒng)主要包括：遮陽(yáng)百葉、遮陽(yáng)板、遮陽(yáng)棚、遮陽(yáng)翼、遮陽(yáng)格柵、遮陽(yáng)卷簾等。

現(xiàn)代建筑中，人們更注重人與自然的和諧統(tǒng)一，遮陽(yáng)問題的解決，除了從傳統(tǒng)建筑構(gòu)件方式的選擇入手以外，越來(lái)越多的建筑師開始著眼于整體設(shè)計(jì)中的生態(tài)化方式。

例如：采用植物遮陽(yáng)、在玻璃幕墻前種植落葉植物等。這些方式更符合可持續(xù)發(fā)展的理念，迎合低碳的時(shí)代主題。根據(jù)不同季節(jié)可以形成較大陰影或稀疏的枝干空間，為夏季提供遮陽(yáng)以降低幕墻周圍溫度，為冬季提供日照以溫暖室內(nèi)環(huán)境。有了綠色植物的裝飾不但滿足了遮陽(yáng)的要求，同時(shí)也增加了城市的綠化面積，釋放更多的氧氣，吸附更多的有害氣體和顆粒。更多的綠色植物也能有效降低PM2.5的含量，為凈化空氣、美化環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

2.3采用凈能源光電幕墻

光電幕墻除了具備普通幕墻的性能外，最大特點(diǎn)是具有將光能轉(zhuǎn)化為電能的功能。光電幕墻實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件是光電模板。其在實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換時(shí)，不消耗寶貴的礦物性能源，不排放二氧化硫等有害氣體，不產(chǎn)生噪音，也沒有廢渣，是一種清潔的凈能源。現(xiàn)在的光電模板已具備較強(qiáng)的抗侵?jǐn)_能力，能在零下50～90℃的溫度范圍內(nèi)正常工作，在臭氧或酸雨的環(huán)境中，可以使用幾十年。

根據(jù)建筑美學(xué)的需求，光電模板的背面還可襯以不同顏色，以適應(yīng)不同的建筑風(fēng)格。其特殊的外觀具有獨(dú)特的裝飾效果，可賦予建筑物鮮明的時(shí)代色彩。傳統(tǒng)的遮陽(yáng)板，格柵等多被增加了光電板，即在遮陽(yáng)方面節(jié)能，又能將光能轉(zhuǎn)換為電能，甚至有的個(gè)別建筑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電能的自給自足，極大的節(jié)省了能源。

3　玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

綠色設(shè)計(jì)是當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)中的重要趨勢(shì)和特征，尤其是在當(dāng)今物質(zhì)生活水平不斷提升的前提下，人們更加追求生活的質(zhì)量。但需要指出的是，強(qiáng)調(diào)綠色設(shè)計(jì)并不意味著就是利用高科技手段或產(chǎn)品，而是減低能源消耗，充分利用無(wú)須額外大投入或追加經(jīng)濟(jì)成本的自然能源，利用現(xiàn)有技術(shù)通過合理設(shè)計(jì)將建筑與綠色環(huán)保理念相結(jié)合，創(chuàng)造出環(huán)境適宜的綠色建筑。在玻璃幕墻綠色設(shè)計(jì)中，應(yīng)將傳統(tǒng)思維、現(xiàn)代理念和技術(shù)系相結(jié)合，從單一的技術(shù)和材料轉(zhuǎn)向綜合性和系統(tǒng)化的綠色設(shè)計(jì)之中。

根據(jù)當(dāng)前我國(guó)頒發(fā)的《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》中，針對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)提出了相關(guān)的綠色設(shè)計(jì)指標(biāo)，主要有以下三個(gè)方面的要求：

（1）建筑節(jié)能與能源利用中要求降低能耗；

（2）材料資源中使用綠色建筑材料以及提升室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量和太陽(yáng)光能源以及聲能源等。

（3）在綠色節(jié)能中的技術(shù)要點(diǎn)重點(diǎn)在于提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的隔熱保溫功能。例如，制定高效的遮陽(yáng)措施，選用綠色建筑材料，降低太陽(yáng)光的直射量，避免太陽(yáng)輻射造成的不健康因素。由此可見，在保溫隔熱、外遮陽(yáng)措施、節(jié)能建材和控制太陽(yáng)輻射等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，就能有效地提高玻璃幕墻的“綠色”成色。

4　結(jié)束語(yǔ)

綠色環(huán)保將是建筑設(shè)計(jì)的重要發(fā)展趨勢(shì)和要求，這就要求玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì)要不斷的向綠色設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型，促進(jìn)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)，對(duì)生態(tài)環(huán)境實(shí)行有效保護(hù)。相關(guān)設(shè)計(jì)人員只有不斷學(xué)習(xí)創(chuàng)新，才能使綠色設(shè)計(jì)與玻璃幕墻有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提高工程與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

[1]趙寶榮.建筑玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，13：42.

[2]何媛媛.玻璃幕墻在綠色建筑中的功能及當(dāng)代價(jià)值研究[J].設(shè)計(jì)，2013，08：76～78.

TU227

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1673-0038（2015）34-0028-02

2015-8-8