毛忠偉 涂巍巍 吳 陽
(海安南京大學高新技術研究院,江蘇 南通 226600)
建年來,國家和社會對建筑工程企業的施工和建設過程中的能源消耗,以及建筑本身在使用過程中的能源需要均加以重視,建筑行業由于工程體量大造成能源消耗多,是國家節能減排的重點行業,為了實現綠色節能的目標,建筑行業從整體設計、新型材料的應用、施工工藝的提升等方面均在探索綠色節能的道路,盡量降低總體能源消耗。建筑玻璃幕墻的設計、生產和施工工藝,也在向這個方向努力。目前在城市中,玻璃幕墻已經被廣泛的采用,如果玻璃幕墻的能耗居高不下,將影響建筑整體的節能效果。建筑玻璃幕墻的節能環保設計,是符合行業發展需求,滿足綠色環保節能要求的方向,玻璃幕墻作為一種使用靈活的建筑外表面設計,其自身具有的優勢及從材料和工藝方面可以達成的綠色環保節能效果,都值得我們大力進行推廣[1]。
玻璃幕墻的綠色節能設計可以提高建筑的功能性,為居住者和使用者提供更好的工作和居住環境,在使用的過程中,也可以實現節能減排,減少環境污染。
建筑外表面的玻璃幕墻,能夠大大增加建筑物的采光面積,提高對自然光的利用率,同時也會因為采光面積的增加造成室內溫度升高,尤其是在夏季,玻璃幕墻會造成建筑物內溫度快速升高,而且很難散熱,造成對空調和風扇的使用增加,從而提高了能源消耗。在北方,冬季外部環境溫度低,大面積的玻璃幕墻很可能因為保溫性能不如墻體,造成室內溫度無法保持,為了保持適宜的室內溫度,人們就需要供暖和空調的幫助,也增加了能耗。因此,玻璃幕墻的保溫、隔熱、遮陽效果必須兼顧,才能保證建筑的舒適度,并且減少不必要的能源消耗[2]。
建筑玻璃幕墻的綠色節能設計還涉及到通風作用,當玻璃幕墻作為建筑外表面主要的材料時,通風效果就變得非常重要,高層建筑人員密度大,正常的開窗通風需要有足夠的通風量才能保證室內環境的舒適性,但是高層的窗體設計要求處于安全的考慮又非常困難。通過先進的綠色環保節能技術,讓玻璃幕墻具備出色的通風性能,能夠大大減少室內環境對通風系統的依賴性,在保證密閉需要的前提下,減少能源消耗。
為了提高建筑玻璃幕墻的保溫隔熱效果,以及增加隔音效果,玻璃幕墻需要設計成雙層模式,其外層用點式玻璃幕墻,內層采用鋁合金材料以及明框幕墻,進行玻璃幕墻設計時要保證通風效果并對風口設計進行預留,建筑結構的隔音效果也收到玻璃幕墻設計的影響,雙層設計可以提供更好的隔音效果,但是在設計過程中要注意與通風條件相配合。雙層結構的玻璃幕墻可以更加靈活的進行外觀設計,使建筑的外表面能夠實現更多的造型,設計師同時也需要關注建筑在使用過程中,玻璃幕墻的清潔條件,進行綜合考慮,避免造成日后維護的困難[3]。
建筑玻璃幕墻要實現綠色環保節能,需要在材料的選擇上,綜合考慮幕墻的實用性,設計的需要,以及功能性的需要,選擇新型的環保節能材料。我國南方和北方的環境氣候差異比較大,溫度溫差等情況都是進行玻璃幕墻設計時需要考量的內容,結合實際需要,在南方選擇具有更好隔熱功能的材料,在北方選擇更好保溫效果的材料,選用低輻射的中空玻璃,減少后期對室內溫度控制需要產生的電能等資源消耗。另外,綠色節能玻璃幕墻還要求,避免玻璃幕墻對環境造成污染,比如說比較常見的光污染,也是設計時必須考量的問題,可以通過適當的選材來實現,在玻璃幕墻材料的選擇中,中空玻璃的運用范圍非常廣泛,在運用中空玻璃幕墻的過程中,具備更好的功能性,同時也有很好密封性。還可以用更好的技術,通過加入空氣和干燥劑,讓玻璃具有更好的保溫隔熱效果。
經過多年的研發,新型玻璃幕墻越來越多,運用了光電技術、節能技術、以及材料回收技術,讓節約能源的目標更容易實現,利用太陽光能,環境的熱能等等,甚至結合太陽能電池組,實現過多的能源利用,讓玻璃幕墻具有更多的功能和實用性,為建筑提供更多發展的可能。
建筑玻璃幕墻的綠色節能設計,是建筑工程未來發展的一大趨勢,對玻璃幕墻的功能開發具有至關重要的意義。我們要結合實際需求,總結經驗,開發新技術新產品,做好建筑整體結構設計,選擇合適的玻璃幕墻材料,創造出更豐富的玻璃幕墻功能,積極開發新技術新應用,讓玻璃幕墻的綠色節能功能充分的發揮出來。