淺談玻璃幕墻和窗的節(jié)能設(shè)計(jì)

黃兵兵

摘 要：“十二五”時(shí)期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要時(shí)期，其中包括玻璃幕墻在內(nèi)的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向綠色節(jié)能設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分之一，也是我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的重要方針政策。玻璃幕墻作為一種先進(jìn)的幕墻形式在節(jié)能建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并且通過技術(shù)人員對(duì)玻璃幕墻與窗的節(jié)能設(shè)計(jì)，促進(jìn)了建筑行業(yè)的健康發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文就建筑工程中玻璃幕墻與窗的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；玻璃幕墻；窗；節(jié)能設(shè)計(jì)

引 言

玻璃的出現(xiàn)開創(chuàng)了建筑歷史上的新紀(jì)元，并喚醒了設(shè)計(jì)師在建筑形式上新的探索。從古羅馬時(shí)期的玻璃窗到目前玻璃幕墻的大范圍使用，玻璃已成為建筑中不可缺少的設(shè)計(jì)元素，它將每一座建筑都妝點(diǎn)成都市中“凝固的音樂作品”。然而，進(jìn)入加世紀(jì)90年代，綠色建筑的設(shè)計(jì)理念因可持續(xù)發(fā)展思想的成熟而成為引導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。綠色建筑提倡建筑在全生命周期內(nèi)，通過節(jié)約能源及資源的方式最大限度地減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，以人、自然和環(huán)境的和諧發(fā)展為目標(biāo)，為人們提供安全、健康、舒適的良好生活空間在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，玻璃幕墻在建筑工程中的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，不僅提高了建筑工程的質(zhì)量與性能，還保障了建筑工程的外觀造型，為城市增添不少生機(jī)。玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與普通幕墻的設(shè)計(jì)有明顯的不同，要求設(shè)計(jì)者將其中的影響因素進(jìn)行全面考慮，這樣才能夠保證后期的施工質(zhì)量，從而使其設(shè)計(jì)更具合理性。但是在實(shí)際工作中，我們應(yīng)當(dāng)如何提高建筑玻璃幕墻與窗的設(shè)計(jì)水平，并使其達(dá)到節(jié)能的效果呢？下文對(duì)此進(jìn)行全面分析。

1 建筑玻璃社幕墻與窗的節(jié)能設(shè)計(jì)分析

自我國(guó)提出科學(xué)發(fā)展觀以及可持續(xù)發(fā)展原則之后，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)不斷加深，在對(duì)建筑玻璃幕墻與窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者開始將各種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在其中，以求其達(dá)到最佳的效果。在對(duì)玻璃幕墻設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者必須要對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，采取最科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，以求不違反可持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。但是從當(dāng)前我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀來看，人們?cè)趯?duì)玻璃幕墻與窗進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)依然存在著許多問題，這不僅降低了玻璃幕墻與窗的設(shè)計(jì)質(zhì)量，無法提高其性能，還對(duì)周邊環(huán)境以及人們的正常生活產(chǎn)生巨大的影響，不利于社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此我們?cè)趯?shí)際工作中，必須要采取措施進(jìn)行玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)，提高其設(shè)計(jì)水平，以滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的要求。

2 傳統(tǒng)玻璃幕墻在建筑工程中應(yīng)用時(shí)存在的問題

玻璃幕墻是現(xiàn)代化建筑工程中最常見的一種結(jié)構(gòu)形式，并且隨著社會(huì)的發(fā)展，玻璃幕墻也會(huì)隨著各種新技術(shù)的涌現(xiàn)而不斷創(chuàng)新與發(fā)展，并在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。目前，隨著玻璃幕墻在建筑工程中的應(yīng)用，提高了城市建筑水平，為城市的建設(shè)與發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。但是我們也應(yīng)當(dāng)清楚的知道，由于玻璃幕墻表面較為光滑、亮麗、簡(jiǎn)潔，因此在實(shí)際應(yīng)用中必然會(huì)出現(xiàn)各種問題，例如安全性方面的問題、能耗方面的問題等。這些都對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、居民的正常生活造成嚴(yán)重的影響，甚至還對(duì)城市居民的身體健康與生命安全造成威脅。因此我們必須要對(duì)傳統(tǒng)玻璃幕墻應(yīng)用時(shí)存在的問題進(jìn)行全面分析，提出最科學(xué)的措施，從而有效地提高玻璃幕墻的質(zhì)量與性能，滿足現(xiàn)代化人們的高要求。

3 新型玻璃幕墻的產(chǎn)生及發(fā)展

目前，隨著社會(huì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種先進(jìn)的技術(shù)、材料不斷涌現(xiàn)，在玻璃方面，通過相關(guān)研究也使其具有隔熱效果好、反光系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的玻璃而言，這種具有保溫隔熱性能的玻璃具有明顯的優(yōu)越性，它能夠有效地降低能源消耗，達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果，例如中空玻璃。中空玻璃是一種隔熱性能非常好的材料，其主要原因是由于在玻璃的內(nèi)部存在一層空氣層，這一密閉的空間雖存在空氣，但不具有對(duì)流的特點(diǎn)，且其導(dǎo)熱系數(shù)非常低，因此受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。在我國(guó)北方地區(qū)，設(shè)計(jì)者一般會(huì)將中空玻璃應(yīng)用起來，以此降低太陽光對(duì)室內(nèi)的直射，從而保證室內(nèi)的環(huán)境與質(zhì)量。而在我國(guó)南方地區(qū)，通過設(shè)計(jì)者將中空玻璃在幕墻工程中的應(yīng)用可以降低太陽光對(duì)室內(nèi)的直射，這也就可以避免太陽輻射對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成影響，防止輻射對(duì)人體造成較大的傷害。由此看來，通過中空玻璃在建筑工程中的應(yīng)用可以使建筑工程達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，促使建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。

隨著第四代節(jié)能新型玻璃幕墻的面世，幕墻的隔熱性能、生態(tài)環(huán)保功能和節(jié)省能源消耗等方面都有很大的突破。這個(gè)時(shí)代的幕墻特點(diǎn)是采用了高新技術(shù)，提高了幕墻的使用功能和舒適度，向綠色環(huán)?；⒅悄苌鷳B(tài)化方向發(fā)展。

3.1 光電幕墻的簡(jiǎn)介

光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽能光電玻璃幕墻，它充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點(diǎn)。進(jìn)入90年代后，隨著常規(guī)發(fā)電成本的上升和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，一些國(guó)家紛紛實(shí)施、推廣太陽能屋頂計(jì)劃，并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念，由此推動(dòng)了光電技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用。美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、印度等許多國(guó)家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。光電模板簡(jiǎn)稱為PV，是多個(gè)太陽能光電池經(jīng)加固處理，鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中，彼此之間經(jīng)過其背面的導(dǎo)線相連，從而構(gòu)成了一個(gè)整體的光電模板。這是一種完善的技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)是可在氣候惡劣的情況下照常工作，具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50～90℃的環(huán)境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

3.2 生態(tài)幕墻的簡(jiǎn)介

生態(tài)幕墻是隨著建筑生態(tài)化的發(fā)展而發(fā)展的，根據(jù)使用功能或使用要求，能夠改變生態(tài)和色彩的建筑幕墻稱之為生態(tài)幕墻，生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的一種，是生態(tài)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。它是以“可持續(xù)發(fā)展”為戰(zhàn)略，以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點(diǎn)，節(jié)約資源，減少污染，是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

4 目前新型幕墻材料的應(yīng)用

早在二十世紀(jì)三十年代就有人提出光電玻璃幕墻的理論并進(jìn)行了實(shí)踐，到二十世紀(jì)80年代首先在德國(guó)得到較為廣泛的應(yīng)用，在1991年慕尼黑最大的建筑行業(yè)展覽會(huì)上，德國(guó)旭格公司首先展出了光電幕墻，這是將光能應(yīng)用于建筑裝飾業(yè)的開始，自此，光電幕墻這一產(chǎn)品的應(yīng)用引起了專業(yè)人士的關(guān)注。目前世界上最大的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。

5 未來玻璃幕墻的發(fā)展方向

在現(xiàn)代的建筑建設(shè)中，玻璃幕墻是一種較為先進(jìn)的幕墻，隨著玻璃幕墻在建筑中的發(fā)展應(yīng)用，使得我國(guó)建筑水平得到了大幅度提高，從而為我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展起到了不可估量的作用，同時(shí)也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過本文對(duì)建筑玻璃幕墻和窗的節(jié)能設(shè)計(jì)的深入分析，相信讀者對(duì)其也有了更深刻的認(rèn)識(shí)?？偠灾?，建筑玻璃幕墻和窗的節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)系重大，因此在實(shí)際的建筑玻璃幕墻和窗的設(shè)計(jì)過程中，必須要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定，并且結(jié)合建筑的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而才能夠提高其水平。

6 結(jié)束語

玻璃幕墻與窗是建筑工程外圍結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)有利于使整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果，因此我們必須要采取有效措施進(jìn)行合理設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，我國(guó)是世界上幕墻生產(chǎn)行業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一。玻璃幕墻具有非常好的通透性，可以讓人們愜意地享受大自然的美景、光線和自然空間，與此同時(shí)。制冷、采暖的能源消耗也在不斷地增加。眾所周知，建筑行業(yè)是能源消耗的主要行業(yè)，因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須盡可能地發(fā)揮玻璃幕墻綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)方法。