田麗華

【摘 要】當(dāng)前，世界各國(guó)都面臨著能源緊缺這一嚴(yán)峻問題，而建筑作為能源消耗中的大頭行業(yè)，其必然會(huì)成為節(jié)能工作中的重點(diǎn)研究對(duì)象。本篇文章從現(xiàn)代玻璃幕墻的應(yīng)用與設(shè)計(jì)談起，對(duì)其設(shè)計(jì)中所體現(xiàn)出來的節(jié)能理念加以論述，從玻璃幕墻的選材、密封材料設(shè)計(jì)和遮陽設(shè)計(jì)三個(gè)方面，對(duì)節(jié)能理念在現(xiàn)代建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)作詳細(xì)介紹，以供相關(guān)人員參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；節(jié)能理念；節(jié)能設(shè)計(jì)；幕墻；玻璃幕墻；應(yīng)用

當(dāng)建筑節(jié)能成為節(jié)能工作中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，建筑行業(yè)的一舉一動(dòng)都將受到節(jié)能環(huán)保人士的密切關(guān)注。對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)來說，為了響應(yīng)“綠色建筑”這一國(guó)際號(hào)召，建筑業(yè)內(nèi)人士在建筑的設(shè)計(jì)、施工以及使用全過程中，都將綠色、節(jié)能理念考慮入內(nèi)，以期做到建筑節(jié)能的全方位實(shí)現(xiàn)。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，幕墻設(shè)計(jì)是需要重點(diǎn)搶抓的一項(xiàng)內(nèi)容。在現(xiàn)代高層商業(yè)建筑的建造施工中，建筑幕墻多采用大面積玻璃幕墻，這種幕墻形式不僅可與建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)融為一體，增加建筑物的美觀度，還可為建筑物提供良好的采光效果。但是，玻璃幕墻在實(shí)際應(yīng)用時(shí)中仍然存在一定的不足，尤其是在保溫隔熱方面。因此，為了更大限度的減少建筑能耗，我們有必要對(duì)建筑幕墻進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

1.建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的背景

我國(guó)是一個(gè)物質(zhì)資源和能源極其缺乏的國(guó)家，而能源作為保障國(guó)家發(fā)展，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)，保障人民生活正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，其在人類發(fā)展中所占據(jù)的地位極其重要。無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，建筑能耗在總能耗中所占的比重都是很大的，我國(guó)每年僅建筑取暖這一部分煤炭的消耗就高達(dá)2億多噸，單位建筑面積采暖能耗為同等氣候條件下的發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍到3倍，大量的能源被浪費(fèi)，建筑節(jié)能勢(shì)在必行。建筑用能的高低取決于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，造成我國(guó)建設(shè)耗能嚴(yán)重的主要原因之一就是建筑外圍維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)不當(dāng)、保溫隔熱性能不高、建筑的密閉性差等因素致使采暖系統(tǒng)熱效率差，與國(guó)外先進(jìn)水平仍存在巨大差距。建筑幕墻作為一種融建筑技術(shù)、建筑藝術(shù)為一體的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其一直被設(shè)計(jì)師們所關(guān)注。然而鑒于玻璃建筑幕墻在采暖和能耗方面存在著諸多問題，在能源緊張的今天，如何對(duì)建筑幕墻進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能工作具有重要意義。

2.玻璃幕墻——節(jié)能理念在現(xiàn)代幕墻設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)

在現(xiàn)代幕墻工藝中，玻璃幕墻的應(yīng)用較為廣泛。大型大面積建筑物中，其外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用玻璃幕墻進(jìn)行施工，不僅可提高建筑物的美觀度，還可有效降低建筑物的熱能耗，達(dá)到節(jié)能目的。玻璃幕墻的設(shè)計(jì)原理主要來源于熱傳遞，自然界中，熱量可通過三種方式進(jìn)行傳遞，即對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)。一般來說，只要兩個(gè)或多個(gè)物體之間存在一定的溫度差，那么就會(huì)產(chǎn)生熱傳遞，溫度較高的物體，其內(nèi)部中所含有的熱量會(huì)自動(dòng)向溫度低的物體流動(dòng)，直到兩物體之間的溫度達(dá)到一致。對(duì)建筑物來說，其主要的傳熱部位是建筑幕墻。如果建筑幕墻選用玻璃材料來進(jìn)行施工，利用玻璃所具有的透明性、遮陽性、防水、防滲以及防輻射性等多種優(yōu)勢(shì)，并協(xié)同相應(yīng)的施工措施，便能夠成功的將建筑能耗控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。下面針對(duì)玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該掌握的幾大重點(diǎn)內(nèi)容加以論述。

2.1玻璃幕墻的選材

玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，玻璃材料的正確選擇對(duì)建筑物能耗起著決定性作用。對(duì)于施工中應(yīng)用了玻璃幕墻的建筑物來說，由于玻璃幕墻的覆蓋面積較大，所以在建筑使用中，玻璃幕墻便成為了建筑物的主要傳熱部位。陽光照射在建筑的玻璃幕墻上，其熱量經(jīng)玻璃幕墻傳遞至建筑室內(nèi)。在熱量的傳遞過程中，如果所選擇的玻璃幕墻具有熱反射功能，那么熱量經(jīng)玻璃幕墻反射過后，再次傳遞到室內(nèi)的熱量便會(huì)減少，從而保證了建筑室內(nèi)溫度的舒適性。除此之外，建筑玻璃幕墻還可采用吸熱玻璃、低輻射玻璃、選擇吸收玻璃和電致變色玻璃等多種玻璃材料進(jìn)行施工。所選擇的玻璃材料不同，玻璃幕墻可起到的作用和達(dá)到的節(jié)能效果不同。比如：熱反射玻璃幕墻可減少熱量的傳遞，保持室內(nèi)溫度環(huán)境的舒適性，所以便省去了室內(nèi)空調(diào)的安設(shè)，間接減少了建筑能耗；而選擇玻璃幕墻則由于其所選擇的玻璃材料能對(duì)光線進(jìn)行吸收或透過，實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的調(diào)節(jié)，所以便可在一定程度上減少外界光線對(duì)玻璃，以及建筑物的刺激，達(dá)到降低眩光，提高建筑室內(nèi)視覺舒適度的目的。由此可見，在玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中，玻璃材料的選擇所占據(jù)的地位也是非常重要的。

2.2幕墻密封材料設(shè)計(jì)

密封材料是嵌入建筑接縫中的材料，其作用是承受接縫位移以實(shí)現(xiàn)較好的氣密性、水密性。幕墻密封材料選擇好壞直接關(guān)乎到建筑物的節(jié)能效果。

（1）橡膠密封膠條。在玻璃幕墻的內(nèi)外兩側(cè)均可采用橡膠密封膠條，以減少幕墻中玻璃與玻璃框的間隙，依靠膠條自身的彈性在槽內(nèi)起密封作用"密封膠條與玻璃接觸的一側(cè)設(shè)計(jì)成波浪型，能有效地阻止空氣滲漏"要求密封膠條具有耐紫外線、耐老化、耐永久變形、耐污染等特征。

（2）硅酮耐候膠。建筑密封膠作為建筑幕墻的功能性材料，在防水隔音、節(jié)能、防腐蝕方面有重要作用，目前常用的是硅酮耐候密封膠。硅酮耐候密封膠主要用于各類幕墻表面的密封嵌縫，分子結(jié)構(gòu)兼?zhèn)錈o機(jī)和有機(jī)兩類聚合物的特性，具有優(yōu)良的耐水性和耐候性，具有超群的抗UV、耐臭氧、耐氣候老化、耐紫外線功能，在建筑幕墻，尤其在隱框玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)粘結(jié)應(yīng)用中具有其它材料無可取代的優(yōu)勢(shì)。

2.3玻璃幕墻的遮陽設(shè)計(jì)

玻璃幕墻具有透明、美觀等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)，玻璃幕墻也是傳統(tǒng)墻體失熱損失的5倍以上，尤其是當(dāng)前很多設(shè)計(jì)師單純追求玻璃幕墻的美觀效果，建立一些無遮陽的建筑立面，導(dǎo)致遮陽效果很差，室內(nèi)過熱，影響了辦公人員的舒適性，節(jié)能效果也不佳。因此，有效的遮陽措施是玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì)的必要手段之一。遮陽設(shè)計(jì)可以通過降低過熱和眩光來提高室內(nèi)熱舒適性和視覺舒適性。根據(jù)地區(qū)的氣候特點(diǎn)和房間的使用要求，可以把遮陽作為永久性的或臨時(shí)性的，遮陽系統(tǒng)可在玻璃幕墻外觀墻體上形成光影效果，體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑的藝術(shù)美學(xué)效果。玻璃幕墻所具有的遮陽效果，對(duì)于減弱紫外線照射、節(jié)省能源有重要作用，而且內(nèi)遮陽成本較低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工易行，又方便安裝和拆卸。內(nèi)遮陽的形式和樣式很多，既有普通內(nèi)遮陽，又有嵌人式和雙層皮夾層遮陽等等。外遮陽相對(duì)于內(nèi)遮陽而言是一種效果更好的遮陽形式，無論是在隔熱性能上，還是對(duì)周圍環(huán)境避免光污染方面，建筑外遮陽都優(yōu)于內(nèi)遮陽。當(dāng)然，外遮陽也有一些不利的因素，由于外遮陽裝置常年暴露在惡劣的外界環(huán)境中，不僅要承受日曬雨淋，還要抵擋室外變化的風(fēng)荷載，因而對(duì)強(qiáng)度和剛度要求較高，外遮陽對(duì)活動(dòng)構(gòu)件的性能要求也更高，因而其成本也較高。

3.結(jié)束語

綜上所述，在建筑幕墻設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)意義上的大面積玻璃幕墻由于隔熱保溫性能不高而面臨著新幕墻工藝的沖擊，在全球提倡建筑節(jié)能的今天，延續(xù)玻璃幕墻使用壽命，使其不會(huì)被慘遭淘汰的唯一途徑是在原有基礎(chǔ)之上作節(jié)能改進(jìn)。本文從玻璃幕墻選材、密封材料設(shè)計(jì)以及遮陽設(shè)計(jì)三個(gè)方面作詳細(xì)論述，強(qiáng)調(diào)玻璃幕墻設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮進(jìn)這三方面的節(jié)能理念，才能實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到減少建筑能耗的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋德首.節(jié)能建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2003.

[2]趙西安.為什么高樓大廈需要建筑幕墻中國(guó)建筑裝飾材料網(wǎng)，2005.

[3]陳海輝.一種新型幕墻的節(jié)能原理及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（02）：39-42.