試析夏熱冬暖地區建筑玻璃幕墻節能

何鴻菲

摘 要：隨著我國社會體制的不斷完善，人們的節能環保意識正在逐漸增強，反映在建筑領域，許多新技術和新材料得到了廣泛的應用，建筑除了基本保護功能之外，還具備了一定的調節功能。由于我國不同地區的氣候條件差異較大，因此對建筑性能和構造的要求也有所不同。本文簡要分析了玻璃目前對建筑節能的影響，在此基礎上對玻璃幕墻建筑的節能措施進行了探究，希望能夠為我國綠色建筑幕墻技術的發展提供一定的參考。

關鍵詞：玻璃幕墻；節能；影響；節能

1 前言

可持續發展戰略在我國的深入推行使得建筑等高污染高能耗等行業受到了越來越多的關注，從而推動了建筑行業技術和材料的發展。玻璃幕墻引起美觀、通透的藝術效果在現代建筑建造中得到了廣泛的應用。同時，玻璃幕墻在建筑節能中也發揮著不可忽視的作用，尤其是在夏熱冬暖地區，玻璃幕墻在夏季隔熱和地方太陽能輻射等方面有著十分優異的效果。對夏熱冬暖地區建筑玻璃幕墻節能措施進行研究具有一定的實踐意義。

2 區域氣候特點與建筑節能

我國夏熱冬暖地區主要包括海南、臺灣、廣東以及福建等部分地區，其氣候特點表現為春季氣候潮濕、氣溫不高。因此為了降低建筑內部的濕度，通常需要將門窗緊閉，并采取一定的除濕措施。而在夏季，不僅氣溫加高，同時還經常出現雷暴臺風等天氣。秋季氣候最佳，通風情況良好。冬季氣溫普遍不低，不需要采暖措施。通過上述內容可知，夏熱冬暖地區的建筑必須滿足夏季防熱、通風、防雨、抗風等要求，但冬季卻不必考慮保溫問題。因此在進行建筑設計的過程中，應該盡量選擇開敞式設計，充分利用自然的通風。同時做好遮陽、防雨、防雷以及防潮等方面的設計。在能耗方面，主要需要考慮的是抵抗炎熱所需的消耗。建筑外圍護結構是建筑節能體系的重要組成部分，而玻璃幕墻則是現代建筑中常見的外圍護形式，因此建筑玻璃幕墻性能的高低一定程度上影響著建筑的節能性能。在夏熱冬暖地區，建筑外圍護結構的主要作用是隔熱，因此在結構上和其它地區存在較大的差異。由于太陽輻射是建筑空調能耗的主要負荷之一，而建筑幕墻是太陽輻射進行室內的主要途徑，因此對建筑玻璃幕墻采取節能措施十分必要。

3 建筑玻璃幕墻的節能措施

3.1 玻璃幕墻材料的選擇

建筑中玻璃幕墻的使用面積較大時，應該從綜合考慮當地氣候條件和窗墻比兩項因素進行玻璃種類的選擇，保障幕墻的傳熱系數和玻璃的遮陽系數符合相關要求。近些年來，隨著玻璃幕墻的廣泛使用，一大批新型玻璃產品在市場中涌現出來，如鍍膜玻璃、中空玻璃等，這些高性能玻璃的出現為建筑玻璃幕墻技術的發展奠定了堅實的基礎。

3.2 適當考慮窗的通風換氣和散熱

在夏熱冬暖地區，建筑的外維護結構必須具備白天隔熱、夜間散熱快等特性。尤其是在辦公樓、學校、商業建筑等間歇使用空調的建筑中，由于夜晚需要關閉門窗，因此對窗戶的隔熱密性要求不算太高。同時，當前階段我國大部分建筑都不絕壁機械換氣設備，只能通過具備調節換氣以及對外開啟的窗戶等自然通風手段對室內空氣質量進行調節。根據我國《旅館空調節能標準》的規定，我國四級旅游旅館空調房間的空調設施可以不設置新風供給系統，但必須設置開啟的外窗等自然通風設施。而在夏熱冬暖地區，建筑外窗的窗墻面積比和外窗的可開扇比例都要設置的相對大一些，這樣可以有效的增強自然通風和夜間散熱的效果。

3.3 遮陽形式對建筑節能的影響

在夏季，不同朝向墻面日輻射變化情況較為復雜，且墻面日輻射輕度和峰值出現的時段也存在一定的差異，因此遮陽方式的選擇很大程度上影響著建筑能耗的大小。一般情況下，根據位置的差別可以將建筑遮陽系統分成“外部遮陽”和“內部遮陽”兩種。而遮陽形式大致上可以分成四種，分別是水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽和擋板式。不同的遮陽形式適用的地區也不同，如水平遮陽比較適用于南向的幕墻建筑物，而垂直式遮陽則適用于我國東北地區。

3.4 采用隔熱節能玻璃

在通過建筑外窗的所有熱量中，玻璃得熱站占據著很大的比例，窗縫隙空氣滲透傳熱次之，窗框所傳的熱量又次之。因此，在選擇建筑幕墻玻璃時，最好應該選擇同時具備隔熱和隔聲性能的玻璃，提高窗戶的光學、聲學以及熱學性能。

3.4.1 熱反射鍍膜玻璃

熱反射鍍膜玻璃也可以叫做陽光控制鍍膜玻璃，可以在透過可見光的同時阻隔40%-80%的太陽能輻射熱，不僅具備單向透視性，還可以減少眩光和色散，使外觀顯現出不同的色彩，具有較好的裝飾效果。但是，單片熱反射鍍膜玻璃僅僅降低了玻璃的遮陽系數，不會對傳熱系數和隔聲效果產生影響，且可見光透過率出現了小幅度的下降。

3.4.2 中空玻璃

中空玻璃主要是由兩片玻璃構成，玻璃之間是一道空間間層，其中充斥著大量的干燥氣體和惰性氣體。一般情況下，普通透明中空玻璃的傳熱系數是單層玻璃的一半，具有良好的保溫性能和隔聲性能。此外，其遮陽系數的降低不明顯，因此對建筑幕墻太陽輻射熱的隔熱反射性能改善效果不大。

2.4.3熱反射中空玻璃

熱發射中空玻璃是將熱反射鍍膜玻璃和普通透明玻璃組成形成的中空玻璃，這種玻璃同時具備熱反射鍍膜玻璃和中空玻璃的優點，在傳熱系數和遮陽系數兩個方面都出現了一定的降低，同時還具備隔聲、保溫等多項性能。

3.4.4 低輻射鍍膜中空玻璃

低輻射鍍膜中空玻璃是一種含有超薄銀層的真空鍍膜玻璃，只能中空后使用。這種玻璃的表面輻射率和遠紅外線反射率較高，可以將太陽光中大部分的紅外線熱輻射反射出去，有效阻止室外汽車、道路以及建筑物發出的遠紅外線熱輻射進入室內。如果使用遮陽系數較低的Low-E玻璃制作這種中空玻璃，可以有效的提升其遮陽和阻隔溫差熱傳導的效果，能夠在冬季起到保持室內熱量的作用。當前階段，Low-E中空玻璃是世界上最理想的窗玻璃材料。

3.5 確保窗的負壓氣密性

當前階段，我國在對建筑外窗進行氣密性能分級和檢測時，通常是在室外壓力大于室內壓力10Pa的情況下，對空氣滲透量進行測量和評定，即“正氣壓氣密性”。而針對空調通風制冷房間，則需要檢驗“負壓氣密性”，即保持室內壓力高于室外壓力。在這樣的情況下，我國比較常見的外開式平開窗和一些外側單向密封的推拉窗型就可能無法滿足“負壓氣密性”的要求。我國正在修訂的國家標準GB7107《建筑外窗空氣滲透性能分級和檢測方法》已經增加了“檢測負壓差下空氣滲透率”的內容。因此，采用雙向密封的推拉窗型或是內開式平開窗型，在防止夏季空調房間空氣滲透能量損失方面可以發揮出更好的效果。

4 結語

綜上所述，隨著我國環保形勢的不斷嚴峻，我國政府和社會群眾對建筑節能環保的重視程度持續加強，將玻璃幕墻應用到建筑節能中可以胡別動為主動，通過科學有效的設計實現能源的高效利用。目前，很多新型的建筑幕墻結構和幕墻玻璃技術已經在市場上涌現出來，為低污染、低耗能綠色建筑玻璃幕墻的發展奠定了堅實的基礎。

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