智能玻璃在建筑門窗幕墻中的應用發展

佘立建

摘 要：隨著社會快速發展和國民經濟水平不斷提升，人民的物質生活質量不斷提升，對生活環境的要求也越來越高，作為人們生活和工作的重要組成部分，現代建筑項目施工應滿足人對們對“綠色生活環境”和社會發展提出的可持續發展兩方面的要求。智能玻璃幕墻的應用，不僅協調了建筑的整體美觀，并且具有極高的保溫性能及隔熱性能，改善了傳統玻璃幕墻應用中的不足之處，能夠對現代建筑發展起到積極的促進作用。

關鍵詞：智能玻璃；建筑門窗幕墻；應用發展

1 引言

新時期國家對建筑行業提出“節能”“環保”的發展要求，不僅要在建筑設計環節中秉承環保的設計理念，在建筑材料的選擇上也要突出材料的環保性能，力求多方面促進建筑行業邁向更高的發展臺階。智能玻璃幕墻應用是現階段建筑項目施工過程中重點用到的建筑材料，它的設計原則、工作原理及通風模式上都有著其他建筑門窗無法比擬的優點，能夠實現節省資源、保護環境，推動可持續發展進一步推進的目標。本文主要針對智能玻璃在建筑門窗幕墻中的使用情況及發展情況進行分析，著重分析設計原則等相關內容，以期為相關的研究提供有效值的參考信息。

2 智能玻璃的定義及分類

智能玻璃是由玻璃材料或透明塑料等基材和感應材料所組成的、能感知外部環境變化并能實時地改變自身性能的玻璃器件。在一定物理條件下，這種器件可以根據人們的意愿，穩定、可逆地改變自身的光學屬性（顏色、反射率、透過率、吸收率等），從而具有光吸收透過的可調節性，可選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和內部的熱擴散。到目前為止，智能玻璃的制備方法可大致分為兩種：一是將感應材料制成膜狀復合到無機玻璃表面或是夾雜在兩層普通玻璃中間；二是利用感應材料對玻璃本體進行改性。相對而言，玻璃本體改性獲得的智能玻璃工藝復雜、成本高。

3 玻璃幕墻發展現狀

通過對國際上建筑門窗幕墻節能技術的應用情況進行研究，可以發現應用技能技術可以有效節約建筑物的使用資源可以發現應用技能技術可以有效節約建筑物的使用資源，減少的損耗量能夠達到減少的損耗量能夠達到40%以上以上，同時，應用新的先進施工技術還可以簡化施工流程，增加施工速度，從而提前完成施工任務。目前，在門窗幕墻設計中應用建筑節能技術已經成為行業的發展方向。我國的建筑門窗幕墻節能技術在全世界來說，屬于發展最成熟并且擁有最完整技術體系的國家。我國在節能技術應用相關方面的起步時間相對較晚，在建筑門窗幕墻實際施工過程中，應用節能技術時還會遇到很多難題。同時，在具體施工中，因為施工地區和項目情況的不同，節能技術和節能措施在應用上有所差異，特別是在經濟水平比較低的地區，因為資金問題，對于一些智能幕墻、生態幕墻以及光電幕墻等智能化的并且技術含量高的節能技術，大部分地區還實現不了。幕墻是建筑施工過程中要用到的重要建筑材料，幕墻質量的好壞對建筑項目的開展起到重要影響。建筑業發展是社會發展的重要組成部分，在對建筑業發展提出要求的同時，也是在對建筑材料提出新的發展要求。為相應行業發展需要及社會發展要求，近年來玻璃幕墻行業不斷研制的玻璃幕墻材料，利用新技術不斷提升玻璃幕墻節能、環保等多個性能。隨著玻璃幕墻的研究發展，越來越多的玻璃幕墻被開發出來，其特點也各自不同。例如，鋁合金材料的玻璃幕墻具有極高的保溫隔熱性，真空玻璃能夠有效降低噪音。積極的響應了國家房地產業發展及節能減排要求的提出。本文提到的智能玻璃幕墻主要采用雙層幕墻的形式，具有保溫、防雨、防風沙、減少噪音等多個優點。兩層玻璃之間的距離大約在的距離大約在20cmm～100cm之間，可根據需要不同設置不同的距離。

4 智能玻璃幕墻產生的背景

根據調查顯示，我國城鄉建筑中有高達我國城鄉建筑中有高達99%的耗能建筑的耗能建筑，這與建筑項目施工過程中所使用的建筑材料有極大的關系。建筑耗能對自然資源及環境保護有著極大的消極作用，因此國家對建筑行業發展提出更高的要求。綜觀發達國家在建筑業使用的節能環保建材良好效果看，我國的住宅、辦公等建筑也應做出相應的改善，從而有效地降低建筑的耗能。智能玻璃幕墻在這樣的發展環境下應運而生，這種幕墻適合現階段建筑發展需要，同時對建筑設計沒有較高的要求，能夠保證建筑美觀而實用的建設要求。

5 智能玻璃幕墻的重要內容

5.1 智能玻璃幕墻的設計原則

智能玻璃幕墻能夠通過對建筑外墻構造的調節與建筑設備之間互相作用相配合，從而實現對能源的優化使用。智能玻璃幕墻主要利用吸收太陽輻射，通過太陽熱能的轉換為冬季采暖提供熱能。同時，利用太陽光照可以減少人工照明的使用。智能玻璃幕墻使用過程中與建筑墻體對熱量存儲相結合，將夏季的制冷需求量減少，保證室內冬暖夏涼的效果。智能玻璃幕墻在設計過程中將通風、遮擋陽光、存儲熱量和供暖等多個性能配合起來，使智能玻璃幕墻在使用中達到最高的使用效果。

5.2 智能玻璃幕墻的工作原理

智能玻璃幕墻能夠滿足四季對門窗冷熱轉換的要求。冬季，智能玻璃幕墻能夠發揮最大效果吸收太陽輻射，結合大小不同的進出風口，控制好新風的轉換量，通過兩層玻璃之間的緩沖，對冷空氣進行加熱，再由內層玻璃送入室內。夏季，將遮陽設施放下，可以擋住部分太陽輻射能量，再由自然通風將熱量排到室外。同時，內側窗戶通過對夜間冷空氣的應用有效的降低建筑溫度，而被冷卻的樓板、墻體等能夠達到冷卻室內溫度的效果。

5.3 智能玻璃幕墻的通風模式

智能玻璃幕墻能夠在全年內實現自然通風，即使是刮風下雨的天氣也能通過通風組織將渾濁空氣進行轉換，從而排除室外。日常的應用中主要有以下四種通風系統：樓層水平進出風口對角通風系統；帶有窗戶的下墻通風系統；豎向、橫向通風系統；帶有豎向風道的箱式外窗的排風系統。以上四種通風系統能夠滿足不同建筑使用功能不同的需要，有效達到將室內空氣排出室外，轉換空氣質量的效果。

5.4 智能玻璃幕墻的優點

在智能玻璃幕墻設計過程中有效地應用了空氣熱壓原理和煙囪效應，達到室外新鮮空氣和室內污濁空氣相互轉換的效果，對室內的空氣進行有效地轉換，防止灰塵等進入室內。無論是晴天還是刮風下雨的天氣，都能進行自然通風，實現良好的通風效果。智能玻璃幕墻用其雙層玻璃間的空隙，對冷熱空氣進行緩沖，提升幕墻冬季保溫及夏季隔熱性能。同時，遮陽設置的應用能夠起到有效遮光的效果，將太陽能遮擋在雙層玻璃間。智能玻璃幕墻具有選擇采光功能，使用者可以根據自身需要調節設置，控制進入室內光線的亮度及射入的方向。雙層玻璃能夠形成在中間形成空氣緩沖層，將冬季進入室內的冷空氣進行加熱，夏季進入室內的熱輻射排除在外，保證冬夏兩季室內溫度的平衡。

6 結語

從目前我國建筑行業發展情況看，使用具有環保性能的新型建筑材料已經成為未來建筑行業發展的畢竟之路，鑒于智能玻璃幕墻在建筑行業中取得良好的使用效果，在日后的建筑行業中大量使用智能玻璃幕墻能夠促進建筑行業邁向更高的發展臺階，向綠色環保的方向發展。

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