摘要：隨著現(xiàn)代建筑透明度的越來越高，玻璃幕墻及窗戶面積越來越大，節(jié)能和建筑玻璃幕墻及窗的矛盾也就越來越突出，這就需要從多方面著手解決玻璃幕墻及窗的能耗問題。

    關鍵詞：玻璃幕墻及窗；節(jié)能措施；窗墻面積比例；傳熱系數(shù)；遮陽系數(shù)值；遮陽構造 能源問題已成為21世紀的熱門話題，建筑作為耗能的大戶已經越來越引起人們的關注。門窗是建筑圍護結構的重要組成部分，是建筑物外圍開口部位，也是房屋室內與室外能量阻隔最薄弱的環(huán)節(jié)。有關資料表明，通過門窗傳熱損失能源消耗約占建筑能耗的28％，通過門窗空氣滲透能源消耗約占建筑能耗的27％，兩者總計占建筑能耗的50％以上。可見，建筑節(jié)能的關鍵是門窗節(jié)能。隨著現(xiàn)代建筑透明度的越來越高，玻璃幕墻及窗戶面積越來越大，節(jié)能和建筑玻璃幕墻及窗的矛盾也就越來越突出，這就需要我們從多方面著手解決玻璃幕墻及窗的能耗問題。

    一、玻璃幕墻及窗耗能的主要原因

    玻璃幕墻及窗主要由玻璃和金屬型材組成，它們的傳熱系數(shù)都相對較高，幕墻及外窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，同時玻璃作為一種透明材料，熱透射率高，其能耗占建筑總能耗的比例較大，其中傳熱損失約為l，3，空氣滲透約為1，3。傳熱有對流、輻射、導熱三種基本的方式，玻璃幕墻及窗的傳熱是上述三種方式綜合作用的結果，空氣滲透是由于幕墻及窗的氣密性不高而造成。

    二、玻璃幕墻及窗的節(jié)能措施

    (一)控制玻璃幕墻及窗的面積比例

    《公共建筑節(jié)能設計標準一GB50189—2005)中對建筑中玻璃幕墻及窗的使用提出了嚴格的限制，建筑每個朝向上的窗包括透明幕墻)墻面積比例均不得大于O．70。同時標準對不同窗墻比的窗(包括透明幕墻)的傳熱系數(shù)作了明確規(guī)定，窗墻比越大的對窗(透明幕墻)的傳熱系數(shù)限值要求越高，這就要求玻璃幕墻比例越大時，越應增加投資選擇節(jié)能系數(shù)更高的幕墻。當然，這些規(guī)定并不是說純玻璃幕墻的建筑不能存在，而是要求必須至少有一定面積的外墻(不少于30％)與玻璃幕墻間隙內必須填充保溫隔熱材料，這部分外墻可以采用非透明的玻璃，如彩釉玻璃，甚至采用透明的玻璃，在設計中應注意玻璃背后的保溫隔熱材料的視覺效果。

    在建筑設計中窗并不是面積越小越好，在滿足自然采光通風的條件下，冬天透過幕墻及窗的日照能夠節(jié)約一定的采暖能耗。不同地區(qū)什么數(shù)值的窗墻比能達到一個最佳平衡點是科研人員應該通過大量試驗分析的。節(jié)能規(guī)定在一定程度上給建筑師的創(chuàng)作帶來一定的制約，建筑師使建筑透明化的欲望不可避免地與建筑節(jié)能相矛盾，但建筑師的視野不應僅僅局限于外在形式上，建筑的內在品質應是更為重要的內容。

    (二)降低玻璃幕墻及窗的傳熱系數(shù)．提高玻璃的熱阻。選擇高性能的中空玻璃，如采用暖邊間隔條、中空層填充惰性氣體，甚至為真空的中空玻璃。

    1．提高金屬型材的熱阻。

    窗最好采用塑鋼復合窗、塑料窗及斷橋隔熱型節(jié)能型材，這樣可避免金屬窗產生的冷橋。

    2．提高幕墻及窗的氣密性，減少室內外空氣對流傳熱。

    在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的窗材料。而窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

    3．采用性能更為優(yōu)異的雙層通風幕墻系統(tǒng)。

    雙層通風幕墻的基本特征是雙層幕墻和空氣流動、交換，所以這種幕墻被稱為雙層通風幕墻。雙層通風幕墻對提高幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能起到很大的作用。但雙層通風幕墻的結構復雜，使用材料較多，成本較高。

    (三)控制玻璃幕墻及窗遮陽系數(shù)值

    衡量外圍護結構的熱工性能除了傳熱系數(shù)外，另一個指標就是遮陽系數(shù)。遮陽系數(shù)就是透過實際外圍護結構(玻璃幕墻及窗)的太陽輻射熱量和透過標準窗玻璃(我國為3ram普通平板玻璃的平均值)的太陽輻射熱量的比值。遮陽系數(shù)愈小，透過外圍護結構的太陽輻射熱量愈小，防熱效果愈好。遮陽系數(shù)受遮陽系統(tǒng)構造形式、材料本身特性、建筑所處地區(qū)、朝向等多種因素的影響。

    1．選擇遮陽系數(shù)高的玻璃或特殊鍍膜層的IJ0w—e玻璃以減少輻射傳熱。

    2．采用各種形式的可調節(jié)遮陽系統(tǒng)控制太陽輻射熱的傳播。

    a．由于太陽輻射熱和太陽光照在特定季節(jié)和時間對建筑節(jié)能是有益的，因此在建筑中能根據(jù)季節(jié)及氣候狀況靈活控制玻璃幕墻及窗的遮陽系數(shù)是最佳的解決方案。在玻璃幕墻及窗上設置遮陽系統(tǒng)是最為簡便，有效地降低遮陽系數(shù)的方法，它的作用主要有：

    1．阻擋漫反射直射到玻璃面上的陽光以及玻璃反射光，防止產生眩光。

    2．控制部分太陽輻射熱對室內環(huán)境的影響。

    3．影響室內通風及玻璃表面換熱，在構造設計時應注意在遮陽設施與玻璃表面間設置一定的距離保證氣流流通。

    4．豐富建筑外觀。遮陽構件已成了建筑師立面設計的一種新語言，在玻璃幕墻外側設置不同形式的遮陽系統(tǒng)可以在墻體上形成豐富的光影效果，體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑的美感。僅將遮陽設施作為一種流行的純粹裝飾的形式而不顧遮陽構造原理的手法是不可取的。

    b．玻璃幕墻及窗的遮陽系統(tǒng)按其所在的位置分主要有以下幾種模式：

    1．內部遮陽，在玻璃幕墻內側采用傳統(tǒng)的遮陽百葉、遮陽卷簾等。

    2．外部遮陽，在玻璃幕墻外采用類似于傳統(tǒng)的遮陽體系，如百葉窗、遮陽卷簾、格柵、遮陽板等。這類遮陽構件對結構強度及耐久性的要求相對較高，能夠抵抗風雨等外界影響。