摘要：玻璃幕墻是現(xiàn)代高檔建筑較多采用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位，是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱工性能最差的部分，也是建筑節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)。幕墻能耗約占整個建筑能耗的40%左右，因此幕墻的節(jié)能效果也就至關(guān)重要。本文對玻璃幕墻的節(jié)能與環(huán)保進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：玻璃幕墻；節(jié)能；環(huán)保；措施
中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
玻璃幕墻具有輕巧、靈動、活潑、時尚的外觀，能改變傳統(tǒng)建筑沉悶、凝重的外立面格調(diào)。它的透光性能營造出較明亮的室內(nèi)環(huán)境，克服傳統(tǒng)墻體厚重隔光缺點，達(dá)到建筑內(nèi)外空間交融的效果。但正因為玻璃幕墻的上述優(yōu)點也造成了室內(nèi)外環(huán)境容易發(fā)生能量交換，從而達(dá)不到較好的節(jié)能效果。隨著玻璃幕墻的應(yīng)用，窗體在建筑物中占有的面積越來越大，通過窗體產(chǎn)生的熱交換成為建筑熱交換的主要途徑。因此如何控制玻璃幕墻的熱交換是建筑物是否達(dá)到節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的重要措施之一。
一、節(jié)能環(huán)保玻璃幕墻的基本功能
節(jié)能環(huán)保玻璃幕墻，作為建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)之一，其基本功能有以下幾方面：滿足強(qiáng)度和安全性要求；調(diào)節(jié)好室內(nèi)外熱量傳遞；有利于室內(nèi)外空氣交換；有利于調(diào)節(jié)好日光照射；阻斷雨水滲透入室；阻止噪聲入室；阻斷火災(zāi)蔓延；發(fā)揮建筑美學(xué)功能；符合經(jīng)濟(jì)要求等。上述各功能之間既相互獨立，又相互制約，比如，要控制好室內(nèi)外熱量傳遞，就會影響室內(nèi)外空氣交換和日光照射；而對室內(nèi)外空氣交換的控制具體表現(xiàn)為重視室內(nèi)環(huán)境的通風(fēng)換氣，對日光照射的調(diào)節(jié)則重點解決自然采光、消除眩光和視野通透等問題。因此，只有通過對建筑物周邊環(huán)境和影響因素的綜合分析，對各種功能要求進(jìn)行認(rèn)真研究、權(quán)衡利弊，才有可能設(shè)計出最為適用的節(jié)能環(huán)保幕墻來。玻璃幕墻的節(jié)能環(huán)保性能的提高，主要是通過改善其熱量傳遞、空氣交換、日光照射和噪聲控制等功能來實現(xiàn)的。
二、玻璃幕墻的節(jié)能與環(huán)保措施
1、單層玻璃幕墻的節(jié)能技術(shù)
（1）減少玻璃幕墻的使用面積
玻璃幕墻使用面積的減少，在夏日可降低熱透射量，使室內(nèi)不至于過熱，降低空調(diào)的能耗;冬季則可減少熱交換量，從而降低由于玻璃的保溫性能差造成的熱損失。目前在幕墻的設(shè)計使用當(dāng)中，為了追求立面上的效果，減少幕墻的使用面積并不是一個好的選擇。
�。�2）玻璃幕墻建筑方位的節(jié)能設(shè)計
建筑方位的設(shè)計也是建筑外墻節(jié)能設(shè)計的要素之一。建筑的朝向應(yīng)該考慮日照、采光、通風(fēng)、遮陽等要求。大面積的玻璃幕墻應(yīng)避免東照西曬，建筑的長向應(yīng)朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我國許多地區(qū)的合理朝向， 但朝向的選擇是因地域氣候，因周圍環(huán)境，建筑需求而改變的，不可一概而論。在城市房屋建筑設(shè)計中，建筑方位的選擇往往由于城市布局規(guī)劃等原因不能按最佳朝向， 但可以通過調(diào)整建筑布局來獲得相對合理的方位。
�。�3）選擇合理的玻璃幕墻材料
由于玻璃表面換熱性強(qiáng)， 熱透射率高所產(chǎn)生的室內(nèi)溫度過高， 除了減少玻璃幕墻的使用面積和幕墻建筑方位的設(shè)計外，還可以選擇合理的玻璃幕墻材料。太陽輻射的特點是:可見光波長短(380～780nm)，熱量小;紅外線波長長(>780nm)，熱量大。所以玻璃材料應(yīng)盡量讓短波可見光透射而讓長波輻射熱反射出去，這樣在減少夏季空調(diào)負(fù)荷的同時又不至于降低采光效率。如采用鍍膜玻璃、Low- E 玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)以減少太陽透過玻璃的直接輻射。其中Low- E 玻璃，可直接反射遠(yuǎn)紅外熱輻射(反射率可達(dá)80%～95%)，阻擋玻璃吸熱升溫后以輻射形式從膜面向外散熱。也可獲得最高80%以上的可見光透過率，同普通玻璃差不多。
2、 雙層玻璃幕墻
�。�1）雙層幕墻又稱為熱通道幕墻、 呼吸式幕墻、 通風(fēng)式幕墻等， 國外也有稱作主動式幕墻。雙層玻璃幕墻是由內(nèi)、 外兩層玻璃幕墻組成， 兩層幕墻中間形成一個通風(fēng)換氣層， 同時外層幕墻設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，通過控制通風(fēng)換氣層的開合以及對內(nèi)、 外幕墻材料的選擇，達(dá)到節(jié)能通風(fēng)的目的�，F(xiàn)在也常常在兩層幕墻之間加入百葉達(dá)到調(diào)和自然光線和節(jié)能的目的。
�。�2）雙層玻璃幕墻最引人注目的地方就是它的節(jié)能效應(yīng)。由于在雙層幕墻之間有間隔空氣的緩沖層， 通過控制這一層薄薄的緩沖層，可以有效地達(dá)到保溫隔熱的目的。
雙層玻璃幕墻根據(jù)通風(fēng)層結(jié)構(gòu)的不同可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”和“敞開式外循環(huán)體系”兩種。封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風(fēng)式幕墻外層原則上是完全封閉的， 由斷熱型材與中空玻璃組成,其內(nèi)層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗。兩層幕墻之間的通風(fēng)換氣層在 100 mm ~ 200 mm 之間。通風(fēng)換氣層與吊頂部位設(shè)置的通風(fēng)系統(tǒng)相通， 從下而上進(jìn)行強(qiáng)制性空氣循環(huán)， 室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風(fēng)口進(jìn)入換氣層，使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能效果�，F(xiàn)在介紹比較多的是敞開風(fēng)口進(jìn)入， 沿著幕墻之間的通風(fēng)通道上升， 從外層幕墻頂端的出風(fēng)口排出。在通道內(nèi)的空氣運動帶走熱量，降低了內(nèi)側(cè)玻璃幕墻的外表面溫度， 起到隔熱的作用。冬季， 關(guān)閉上下兩端的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口，兩層玻璃幕墻之間的空氣成為密閉氣流。太陽光照射進(jìn)外層玻璃幕墻， 加熱空氣層， 形成溫室效應(yīng)， 降低了內(nèi)層幕墻兩側(cè)的溫差， 起到保溫的作用。夜晚，空氣層所蓄積的熱量緩慢的釋放， 使室內(nèi)溫度不會驟降，起到了與黏土磚相似的作用。內(nèi)層與外層幕墻所采用的不同的材料在這里起到了十分重要的作用。外層玻璃采用透過率較強(qiáng)的單層玻璃和非熱阻型型材，而內(nèi)層玻璃采用的是中空玻璃或斷熱型型材。這樣太陽光和能量可以比較容易地通過外層玻璃幕墻，加熱幕墻間的空氣層或者形成溫室效應(yīng); 內(nèi)層玻璃采用中空玻璃或熱阻型材，使空氣層能夠形成有效的緩沖區(qū)， 形成保溫隔熱的性能。有資料顯示，雙層玻璃幕墻與單層玻璃幕墻相比,采暖時可節(jié)約能源 42% ~ 52%，制冷時可節(jié)約能源 38%~ 60%。
雙層玻璃幕墻的另一項重要的改進(jìn)措施是在雙層幕墻之間添加百葉， 更增添了其節(jié)能的功效。但傳統(tǒng)建筑中的百葉或掛于室內(nèi)，難以高效控制已進(jìn)入室內(nèi)的熱量;或懸于室外，不能形成循環(huán)通風(fēng)道。循環(huán)中掛幕墻很好地解決了這個問題。夏季白天， 百葉的角度成下傾角，遮擋上方射來的強(qiáng)烈陽光。夏季夜晚室內(nèi)空調(diào)的作用使空氣夾層的溫度較室外更低， 冷空氣下降， 空氣循環(huán)由上至下， 也能帶走熱量。冬季白天百葉的角度成上仰角， 對陽光的遮擋被盡量減至最小。冬季夜晚百葉封閉形成一個金屬反射層，使室內(nèi)的熱輻射有效地反射回去， 避免熱輻射的過度流失。
3、綠色節(jié)能玻璃幕墻
太陽能作為一種隨處可見的能源， 它的潛在利用價值可以說是無限的。如何有效的把太陽能無污染的轉(zhuǎn)化成可利用的能源， 成為近幾十年來世界范圍內(nèi)科技工作者努力研究的重要課題。前面所提到的雙層幕墻正是合理利用太陽能的一種嘗試。目前幕墻領(lǐng)域成功利用太陽能的技術(shù)是太陽光變向照明技術(shù)和光電幕墻技術(shù)。
�。�1）太陽光變向照明技術(shù)
它取代了傳統(tǒng)的遮陽機(jī)構(gòu)， 利用幕墻上的光線反射裝置把室外的日光反射到室內(nèi)的天花板上， 再由天花板反射到工作或者生活區(qū)域， 為人們提供照明。這樣的光照條件比傳統(tǒng)的以“光柱”形式進(jìn)入室內(nèi)的太陽光更為柔和、均勻， 消除了由直接入射的強(qiáng)烈陽光在電腦或者電視屏幕上造成的眩光， 并改善了日光在整個房間甚至建筑物的分布,可以深入到各個邊角區(qū)域，減少照明費用。
（2）光電幕墻
光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建筑幕墻。這種幕墻集合了太陽能光電技術(shù)與幕墻技術(shù)， 是一種新型的功能性建筑幕墻。它利用太陽能發(fā)電技術(shù)， 把以前被當(dāng)作有害因素而屏蔽掉的太陽光， 轉(zhuǎn)化為能被人們利用的電能。光電幕墻另外的重大意義還體現(xiàn)在它把太陽能發(fā)電技術(shù)集成到建筑幕墻產(chǎn)品中， 不占用專門的土地， 而且太陽能光電板也可以替代傳統(tǒng)的玻璃等幕墻面板材料， 無需重復(fù)投資。長期以來， 人們總是認(rèn)為幕墻建筑不節(jié)能， 但是從我們的分析中可以看到，
總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 幕墻節(jié)能材料和節(jié)能系統(tǒng)的不斷完善， 玻璃幕墻也可以做出很節(jié)能的建筑物。幕墻節(jié)能， 并不是人們想象存在技術(shù)上的問題，更多的是我們對它的重新認(rèn)識與合理運用的問題。隨著國家的各項節(jié)能政策法規(guī)的深入貫徹， 相信節(jié)能幕墻產(chǎn)品的應(yīng)用將得到更大的推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1] 安凌艷. 雙層玻璃幕墻構(gòu)造及其節(jié)能措施[J]. 山西建筑. 2008(13)
[2] 劉倩. 居住建筑節(jié)能措施的探討[J]. 福建建材. 2011(02)
[3] 鄭紅. 玻璃幕墻.光污染.節(jié)能[J]. 山東建材. 2006(05)
