摘要：根據(jù)玻璃幕墻的傳熱方式，介紹了現(xiàn)階段玻璃幕墻節(jié)能性能的主要措施和未來玻璃幕墻節(jié)能技術的發(fā)展方向。
　　關鍵詞：玻璃幕墻、節(jié)能措施、節(jié)能技術
　　隨著高層建筑業(yè)的發(fā)展和建筑立面的多樣化，玻璃幕墻被廣泛使用。這種美觀新穎的建筑外墻圍護形式，以其獨特的通透性、藝術性受到了建筑單位和建筑師的青睞，全國各大城市的標志性建筑幾乎都有玻璃幕墻。如何提高玻璃幕墻的節(jié)能性能成了建筑界和建筑幕墻行業(yè)亟待解決的實際問題。全文由玻璃幕墻的傳熱方式引述提高玻璃幕墻節(jié)能性的主要措施和玻璃幕墻節(jié)能技術的發(fā)展方向。
　　1玻璃幕墻的傳熱方式
　　玻璃幕墻的傳熱方式主要有3種：（a）玻璃和框格間的傳熱——熱傳導；（b）幕墻內(nèi)表面和室內(nèi)空氣環(huán)境間的換熱——熱對流；（c）幕墻外表面和室外空氣環(huán)境間的換熱——熱輻射。設計玻璃幕墻時要依據(jù)當?shù)氐臍夂蛱卣�，對于夏熱冬冷的地區(qū)要考慮夏季隔熱和冬季保暖設計，而對于夏熱冬暖的地區(qū)只需考慮隔熱設計，力求使以采暖供熱為主的幕墻達到溫室效果，使以空調(diào)制冷的幕墻達到冷房效果。
　　2當前采用的提高玻璃幕墻節(jié)能性能的主要措施
　　提高玻璃幕墻節(jié)能性能的主要措施有：降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)（可以選用熱反射玻璃、低輻射鍍膜玻璃、中空玻璃等新型玻璃等等）；阻止熱傳導（可以設置斷熱橋等）；降低空氣滲透熱損失、減少開啟窗扇面積、提高氣密性等等。下面分別來論述：
　　2.1幕墻玻璃選用
　　對于以玻璃幕墻為主要的建筑物來說，由于玻璃的面積占據(jù)立面的絕大部分，可參與熱交換的面積較大，因此，玻璃是幕墻節(jié)能的關鍵。熱反射玻璃是在優(yōu)質(zhì)浮法玻璃表面，鍍一層或多層金屬化合物薄膜而形成，它能有效控制太陽直接輻射能的入射量。但是弊端是熱反射玻璃使用不當，會給環(huán)境帶來“光污染”。
　　低輻射鍍膜玻璃是在優(yōu)質(zhì)浮法玻璃表面，鍍數(shù)層低輻射材料及其他金屬化合物薄膜而形成。它可阻隔熱量從熱的一端向冷的一端傳遞。即冬季阻止室內(nèi)的熱量泄向室外，夏季阻止室外熱量進入室內(nèi)。對來自陽光中的紅外熱輻射部分有較高的反射率，對陽光中的可見光部分則有較高的透過率。低輻射鍍膜玻璃可獲得較高的可見光透過率和較低的反射率，能有效地避免“光污染”。
　　中空玻璃是由兩片或多片玻璃以內(nèi)部充滿高效分子篩吸附劑的鋁框間隔出一定厚度的空間，邊部用高強度密封膠密封黏合而成的玻璃組件。中空玻璃密封空間內(nèi)的空氣，構(gòu)成一道隔熱、隔音屏障。若在該空間中充入惰性氣體，還可進一步提高產(chǎn)品的隔熱、隔音性能。
　　2.2窗框型材的選用
　　由于玻璃與窗框之間會發(fā)生熱傳導，因此，窗框型材的選用也很重要。塑料窗框、木窗框因材料本身的導熱系數(shù)較小，對外窗的傳熱影響不大；木塑、鋼塑、鋁塑窗框是在木、鋼、鋁骨架外覆蓋了新型PVC材料，既形成了牢固耐用的保護層，又可降低窗框的導熱系數(shù)；而鋁合金窗框、鋼窗框由于材料本身的導熱系數(shù)很大，形成的熱橋?qū)ν獯暗膫鳠嵊绊戄^大，但裝飾效果好，所以使用時必須進行相應的處理，設置斷熱橋。所謂“斷熱橋”，其實是針對鋁合金窗框的導熱性能，采用導熱系數(shù)低、力學性能指標與鋁合金相當?shù)木埘０纺猃堊鳛楦魺釛l，將鋁合金型材分隔成兩個部分，來增大熱阻，減少熱傳導。
　　2.3設置遮陽
　　對于南方地區(qū)，遮陽是一種有效的隔熱措施，建筑遮陽可以是來自附近的其他建筑物或遮擋物，也可通過人為方式設置附著在窗戶頂端或側(cè)面的遮陽板，還可以在窗的里邊、外邊設置可調(diào)節(jié)的百葉遮擋等。
　　總之，現(xiàn)階段提高玻璃幕墻節(jié)能性能的這些措施大都還停留在消極設防的階段，側(cè)重于玻璃幕墻的隔熱保溫性能。
　　3玻璃幕墻節(jié)能技術的發(fā)展動向
　　隨著新型節(jié)能玻璃、新型保溫材料、太陽能利用等新技術的發(fā)展，玻璃幕墻的節(jié)能思想正逐漸從被動設防向主動利用能源轉(zhuǎn)變。國內(nèi)外的幕墻行業(yè)以節(jié)能為目的，在開發(fā)新型幕墻結(jié)構(gòu)方面進行了很多有益的探索，將新技術、新能源引入到新建筑及既有建筑的改造中，取得了顯著的節(jié)能效果。其中，最為顯著的是自然通風型雙層玻璃幕墻和智能幕墻。
　　3.1自然通風型雙層玻璃幕墻
　　自然通風型雙層玻璃幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成，兩層幕墻中間要形成一個通道，并在外層玻璃幕墻設置進風口和出風口。外層玻璃幕墻由單層玻璃和非斷熱型材組成；內(nèi)層幕墻多采用中空玻璃等節(jié)能玻璃和斷熱型材（如圖所示）。自然通風型雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的玻璃幕墻相比，最大的特點就在于內(nèi)外兩層幕墻間形成了一個通風換氣層——氣流通道。

       
　　南方炎熱地區(qū)可在自然通風型雙層玻璃幕墻的通道內(nèi)設置遮陽設施，將白天的陽光擋在室外。打開換氣層的進、出風口，在陽光的照射下，換氣層的空氣溫度升高而自然上浮，形成自下而上的空氣流，帶走換氣通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，減少空調(diào)的制冷費用。
　　北方嚴寒地區(qū)則應采用低輻射鍍膜中空玻璃，既能將太陽熱能傳遞到室內(nèi)，又防止晚上室內(nèi)熱量向外散發(fā)。關閉通風層兩端的進風口與出風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，能有效提高內(nèi)層玻璃的溫度，減少建筑的采暖費用。
　　相關資料顯示，自然通風型雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻相比，采暖時可以節(jié)約能源42%～52%，制冷時可以節(jié)約能源38%～60%。
　　3.2智能玻璃幕墻
　　國外已經(jīng)有高級建筑師在自然通風型雙層玻璃幕墻的基礎上，將玻璃幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內(nèi)供熱、制冷系統(tǒng)形成計算機自控網(wǎng)絡，達到玻璃幕墻建筑節(jié)能的最高形式——智能幕墻，它能充分利用太陽能，是一種最理想的玻璃幕墻。采用智能幕墻系統(tǒng)的建筑其能耗只相當于傳統(tǒng)幕墻的30%，可見智能幕墻將是節(jié)能環(huán)保幕墻發(fā)展的又一新的目標。
　　智能幕墻是自然通風型雙層玻璃幕墻的延伸，是智能化建筑的基礎上將建筑配套技術（暖、熱、光、電）的適度控制，在幕墻材料、太陽能的有效利用，通過計算機網(wǎng)絡進行有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度和光線，從而節(jié)省了建筑物使用過程的能源，降低了生產(chǎn)和建筑物使用過程的費用。它包括以下幾個部分：自然通風型雙層玻璃幕墻、通風系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)等。
　　智能幕墻的關鍵在智能控制系統(tǒng)，這種智能化控制系統(tǒng)是一套較為復雜的系統(tǒng)工程，是從功能要求到控制模式，從信息采集到執(zhí)行指令傳動機構(gòu)的全過程控制系統(tǒng)。它涉及到溫度、濕度以及空氣新鮮度的測量，取暖、通風空調(diào)遮陽等機構(gòu)運行狀態(tài)信息采集及控制，電力系統(tǒng)的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。
　　建筑的表皮在當前愈來愈受到關注，但一般只是作為設計手法的重要對象，忽視了建筑表皮是影響室內(nèi)熱舒適度和建筑能耗的重要因素和關鍵部位。建筑同時面對冬、夏兩種極端氣候，單一的材料無法同時滿足對冬季保溫和夏季防熱、隔熱的要求。這種情況下，“雙層皮”玻璃幕墻更加需要適應性、復合性的概念。雙層皮表皮在當前生態(tài)建筑技術領域成為重要的關注話題，并且在大多數(shù)歐洲國家得到了廣泛的推廣和運用。但針對性地從“雙層皮玻璃幕墻的表皮氣候適應性”角度進行研究或是節(jié)能設計在中國尚處在萌芽階段。僅有的幾座在國內(nèi)建成的雙層皮建筑只是走“雙層皮”時髦概念的路線，缺乏對雙層皮的生態(tài)層次的理解和掌握。
　　但是隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展也突飛猛進，建筑節(jié)能也得到相關部門的高度重視通風節(jié)能幕墻以及智能幕墻的應用，為建筑幕墻節(jié)能技術的發(fā)展翻開了暫新的一頁。
　　4結(jié)語
　　任何事物從產(chǎn)生到成熟都需要一個過程，經(jīng)過20多年發(fā)展的玻璃幕墻技術也是如此。隨著國家的各項節(jié)能政策法規(guī)的深入貫徹，玻璃幕墻不僅可以滿足建筑美學和建筑功能的要求，也可以滿足建筑節(jié)能要求，玻璃幕墻也必定將會在節(jié)能建筑上大放異彩。
　　參考文獻
　　[1]羅憶。玻璃幕墻設計與施工[M]。北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005。
　　[2]張芹。玻璃幕墻工程技術規(guī)范理解與應用[M]。北京:中國建筑工業(yè)出版社。