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)獨特的物理性能，建筑能耗高，溫室效應(yīng)明顯，因此對建筑節(jié)能提出了特殊要求。本文分析了玻璃幕墻對建筑節(jié)能的影響，并針對玻璃幕墻建筑能耗高的特點提出了相應(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)點深受業(yè)主及設(shè)計人員的喜愛，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整體消耗的能量的四分之一。由于建筑消耗大量能量，對社會的影響很重，所以各階層人士都對建筑的節(jié)能引起了高度的重視。面對能源危機和生態(tài)環(huán)境危機，世界各國為保護環(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，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)展的一個基本趨勢。玻璃幕墻作為建筑的主要外圍護結(jié)構(gòu)進行熱傳導(dǎo)最活躍也使最敏感的部位，因此理所當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荷，因此需要制冷和空調(diào)設(shè)備運行耗電很高。因此，對夏熱冬暖地區(qū)既有建筑玻璃幕墻進行節(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重，所以它在對熱量的節(jié)能方面有著非常重大得意義。作為建筑外圍護系統(tǒng)的主要形式，從玻璃幕墻入手進行節(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荷和總冷負荷。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現(xiàn)遮陽效果的。玻璃幕墻遮陽為達到夏季遮陽、冬季采光的目的，可采用智能化的控制裝置進行調(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。上海市政府對玻璃幕墻建筑貼膜玻璃比較重視，專門對節(jié)能安全玻璃膜進行了專項課題研究，對玻璃膜的抗沖擊強度、耐老化性能、光學(xué)性能、防紫外線性能等進行了對比測試。同時也對選用貼膜玻璃的房間和普通玻璃的房間對隔熱、節(jié)能性能進行了對比測試。研究結(jié)果表明，貼膜玻璃不僅可以增強玻璃韌性和抗沖擊強度，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)殡娔埽且环N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)化成對人們有益的電能，大大降低了建筑能耗。我國出臺了《關(guān)于實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，所以它在對熱量的節(jié)能方面有著非常重大的意義。

參考文獻：

[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,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。