隨著我國玻璃幕墻的廣泛應(yīng)用,去年全國使用量已經(jīng)超過150萬m2。金屬玻璃幕墻具有輕量化、不燃化、耐震、施工迅速等優(yōu)點,在現(xiàn)代都市高樓化,防火、防震、施工安全的要求前提下,已成為今后高樓建筑的主力軍之一。金屬玻璃幕墻可以減少傳統(tǒng)混凝土外墻大量的鋼筋、混凝土使用量,對于減少高耗能建材使用所達(dá)到的節(jié)約能源、資源有很大的幫助;但同時,玻璃幕墻作為建筑外圍護(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,是傳統(tǒng)墻體熱損失5～6倍,幕墻的能耗約占整個建筑能耗的40%左右,故幕墻的節(jié)能有極其重要的地位。


　　1、玻璃幕墻遮陽的必要性
　　 建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計,由開窗、方位、遮陽到隔熱材料等因素環(huán)環(huán)相扣,這些因素左右建筑物的耗能量。臺灣的西拉雅研究室曾對臺灣的辦公建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各要素的耗能量進(jìn)行分析,其分析結(jié)果如下:

　　從以上可以得出結(jié)論:
　　1.1外墻的開窗率是外墻節(jié)能的最重要因素。降低開窗面積率是節(jié)能最重要手段,但是降低開窗率也必須顧及確保適當(dāng)?shù)淖匀?a href='../../zsk/ct.asp?id=6179' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>采光,并免除心理的封閉感。但是對于追求通透效果的玻璃幕墻而言,只能采用降低開啟窗面積并加強(qiáng)不透光地方的隔熱設(shè)計來達(dá)到節(jié)能要求。

　　1.2外遮陽和玻璃遮蔽是外墻節(jié)能的第二重要因素。玻璃材質(zhì)及外遮陽都影響遮蔽率的大小,但是裝設(shè)遮陽板、遮陽百頁等外遮陽遠(yuǎn)比改變玻璃材質(zhì)的效果大。玻璃材質(zhì)可選擇高反射率的反射玻璃和吸熱玻璃(唯反射率太大的反射玻璃會造成眩光污染的公害)。

　　1.3建筑方位因素是外墻節(jié)能設(shè)計的第三要素(占了12%的比重)。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。在國內(nèi),隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑節(jié)能是中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要,建設(shè)單位和設(shè)計單位的節(jié)能環(huán)保意識也不斷提高,對玻璃幕墻的節(jié)能要求也不斷的提高,現(xiàn)階段提高玻璃幕墻隔熱保溫性能的主要措施有:

　　1.3.1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。

　　1.3.2采用鋁塑復(fù)合材料、斷熱橋型材等高熱阻材料應(yīng)用技術(shù)。

　　以上隔熱保溫措施原理比較簡單,使玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)大大降低。這些節(jié)能措施在建筑現(xiàn)階段已應(yīng)用較廣。雖然玻璃幕墻建筑采用遮陽措施能達(dá)到更好的隔熱節(jié)能作用,但在國內(nèi),現(xiàn)階段各方對此重視不夠。一棟設(shè)計不良的全為玻璃幕墻的建筑全年空調(diào)耗電量,可能是一般混凝土外墻大樓的四倍。而玻璃幕墻的使用壽命達(dá)五十年之長,其節(jié)能效果當(dāng)然遠(yuǎn)勝于短壽命的冷氣機(jī)、冰箱、鍋爐等。故玻璃幕墻建筑的節(jié)能比其他建筑產(chǎn)品節(jié)能更為重要。所以發(fā)展玻璃幕墻的遮陽技術(shù)也是建筑物節(jié)約能源的重要手段之一。


　　2、遮陽的作用與效果
　　由于玻璃幕墻由玻璃和金屬結(jié)構(gòu)組成,而玻璃表面換熱性強(qiáng),熱透射率高,故對室內(nèi)熱條件有極大的影響,在夏季,陽光透過玻璃射入室內(nèi),是造成室內(nèi)過熱的主要原因。特別在南方炎熱地區(qū),如果人體再受到陽光的直接照射,將會感到炎熱難受。在玻璃幕墻上設(shè)置遮陽系統(tǒng),可以最大限度減少陽光的直接照射,從而避免室內(nèi)過熱,是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。設(shè)置遮陽后,會有以下作用及效果:

　　2.1遮陽對太陽輻射的作用。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能受許多因素的影響,其中影響最大的指標(biāo)就是遮陽系數(shù)。一般來說,遮陽系數(shù)受到材料本身特性和環(huán)境的控制。遮陽系數(shù)就是透過有遮陽措施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和沒有遮陽措施的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽輻射熱量的比值。遮陽系數(shù)愈小,透過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽輻射熱量愈小,防熱效果愈好。在廣州地區(qū)進(jìn)行實測得到的各主要朝向窗口的遮陽系數(shù)分別為:西向17%,南向45%,北向60%。由此可見,遮陽對遮擋太陽輻射熱的效果是相當(dāng)大的,玻璃幕墻建筑設(shè)置遮陽措施更是效果明顯。

　　2.2遮陽對室內(nèi)溫度作用。遮陽防止室內(nèi)溫度上升有明顯作用,在廣州某西向房間試驗觀測表明:在閉窗的情況下,有、無遮陽,室溫最大差值達(dá)20 C,平均差值1.4 0 C。而且有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現(xiàn)最大值的時間延遲,室內(nèi)溫度場均勻。因此,遮陽對空調(diào)房間可減少冷負(fù)荷,所以對空調(diào)建筑來說,遮陽更是節(jié)約電能的主要措施之一。

　　2.3遮陽對采光的作用。從天然采光的觀點來看,遮陽措施會阻擋直射陽光,防止眩光,使室內(nèi)照度分布比較均勻,有助于視覺的正常工作。對周圍環(huán)境來說,遮陽可分散玻璃幕墻的玻璃(尤其是鍍膜玻璃)的反射光,避免了大面積玻璃反光造成光污染。但是,由于遮陽措施有擋光作用,從而會降低室內(nèi)照度,在陰雨天更為不利。因此,在遮陽系統(tǒng)設(shè)計時要有充分的考慮,盡量滿足室內(nèi)天然采光的要求。

　　2.4遮陽對建筑外觀的作用。遮陽系統(tǒng)在玻璃幕墻外觀的玻璃墻體上形成光影效果,體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑藝術(shù)美學(xué)效果。因此,在歐洲建筑界,已經(jīng)把外遮陽系統(tǒng)作為一種活躍的立面元素,加以利用,甚至稱之為雙層立面形式。一層是建筑物本身的立面,另一層則是動態(tài)的遮陽狀態(tài)的立面形式。這種具有"動感"的建筑物形象不是因為建遮陽系統(tǒng)智能化設(shè)計建筑幕墻的遮陽系統(tǒng)智能化就是對控制遮陽板角度調(diào)節(jié)或遮陽簾升降的電機(jī)的控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代計算機(jī)集成技術(shù)。目前國內(nèi)外的廠商已經(jīng)成功開發(fā)出:時間電機(jī)控制系統(tǒng)和氣候電機(jī)控制系統(tǒng)。


　　3、研究遮陽系統(tǒng)對建筑物藝術(shù)與建筑技術(shù)作用和效果,尤其是建筑節(jié)能與智能化方面,需要我們的不斷地開發(fā)和研究,真正使國內(nèi)的建筑幕墻的遮陽系統(tǒng)跟上時代步伐。

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