關(guān)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(gòu)造

　　能源問題已成為21世紀(jì)的熱門話題，建筑作為耗能的大戶已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是建筑物外圍開口部位，也是房屋室內(nèi)與室外能量阻隔最薄弱的環(huán)節(jié)。有關(guān)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(jì)占建筑能耗的50％以上?？梢?，建筑節(jié)能的關(guān)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(duì)較高，幕墻及外窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，同時(shí)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(duì)流、輻射、導(dǎo)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(jié)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一GB50189—2005)中對(duì)建筑中玻璃幕墻及窗的使用提出了嚴(yán)格的限制，建筑每個(gè)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(shí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(duì)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(shí)，越應(yīng)增加投資選擇節(jié)能系數(shù)更高的幕墻。當(dāng)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(nèi)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(shè)計(jì)中應(yīng)注意玻璃背后的保溫隔熱材料的視覺效果。
　　在建筑設(shè)計(jì)中窗并不是面積越小越好，在滿足自然采光通風(fēng)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(dá)到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)是科研人員應(yīng)該通過大量試驗(yàn)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(yīng)僅僅局限于外在形式上，建筑的內(nèi)在品質(zhì)應(yīng)是更為重要的內(nèi)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(fù)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(chǎn)生的冷橋。
　　2．提高幕墻及窗的氣密性，減少室內(nèi)外空氣對(duì)流傳熱。
　　在保證日照、采光、通風(fēng)、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(shè)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(shè)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(fēng)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。
　　．采用性能更為優(yōu)異的雙層通風(fēng)幕墻系統(tǒng)。雙層通風(fēng)幕墻的基本特征是雙層幕墻和空氣流動(dòng)、交換，所以這種幕墻被稱為雙層通風(fēng)幕墻。雙層通風(fēng)幕墻對(duì)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(fēng)幕墻的結(jié)構(gòu)復(fù)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(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能除了傳熱系數(shù)外，另一個(gè)指標(biāo)就是遮陽系數(shù)。遮陽系數(shù)就是透過實(shí)際外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(玻璃幕墻及窗)的太陽輻射熱量和透過標(biāo)準(zhǔn)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(hù)結(jié)構(gòu)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(gòu)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(diào)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(shí)間對(duì)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(shè)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(chǎn)生眩光。
　　2．控制部分太陽輻射熱對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。
　　3．影響室內(nèi)通風(fēng)及玻璃表面換熱，在構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意在遮陽設(shè)施與玻璃表面間設(shè)置一定的距離保證氣流流通。
　　4．豐富建筑外觀。遮陽構(gòu)件已成了建筑師立面設(shè)計(jì)的一種新語言，在玻璃幕墻外側(cè)設(shè)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(shè)施作為一種流行的純粹裝飾的形式而不顧遮陽構(gòu)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(nèi)部遮陽，在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)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(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐久性的要求相對(duì)較高，能夠抵抗風(fēng)雨等外界影響。
　　在玻璃的內(nèi)部設(shè)置輕便的布簾、竹簾、水平或垂直百葉和在外部設(shè)置遮陽簾、百葉、帆布篷等是最為簡便的遮陽設(shè)施。
　　安裝在建筑內(nèi)部的遮陽設(shè)施除了將部分太陽輻射反射回去外，還將它所吸收的太陽輻射熱傳遞給室內(nèi)空氣。而安裝在建筑外部的遮陽設(shè)施可以將吸收的輻射熱散發(fā)到室外空氣中，減少了對(duì)室內(nèi)溫度的影響，由此看出外遮陽比內(nèi)遮陽的效果要好得多。
　　玻璃幕墻及窗的遮陽系統(tǒng)從可調(diào)節(jié)性來分又有固定式遮陽及活動(dòng)式遮陽?；顒?dòng)式的遮陽可根據(jù)季節(jié)的變換、時(shí)間的變化和室外天氣情況，通過人工、機(jī)械甚至智能化手段控制調(diào)節(jié)遮陽板的開合角度以達(dá)到控制太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的比例。這種可調(diào)節(jié)遮陽設(shè)施靈活性大、使用合理，可以結(jié)合機(jī)械、自控甚至智能裝置控制遮陽板的角度，達(dá)到最佳的遮陽效果，因此在越來越重視節(jié)能的今天它是最為合理的方式。相比而言，固定式外遮陽不利于季節(jié)，氣候、時(shí)問轉(zhuǎn)換時(shí)的不同需求，一般僅僅適合于東西向的幕墻以及以減少太陽輻射熱為主的夏熱冬暖地區(qū)。
    c．玻璃幕墻及窗的遮陽系統(tǒng)從形式來分有不同材質(zhì)的遮陽板、遮陽百頁、遮陽簾等。遮陽百頁、遮陽簾一般都是可調(diào)節(jié)的，遮陽板一般都是固定的，根據(jù)不同形式又可分為垂直式遮陽、水平式遮陽、擋板式和綜合式遮陽。各種遮陽板的基本形式以及適用情況是不同的：
　　1．垂直式遮陽是采用伸出的垂直式遮陽板，能有效地遮擋太陽高度角較小的，從玻璃側(cè)斜射進(jìn)來的陽光。如果垂直遮陽板與玻璃墻面呈一定角度，同樣可有效遮擋東西向的陽光。
　　2．水平式遮陽是采用伸出單層或幾層重疊的水平向平板遮陽，能有效地遮擋太陽高度角較大的陽光，故一般適用于南向以及南稍偏東西方向的玻璃幕墻。
　　3．綜合式遮陽是水平及垂直方向組合的綜合式遮陽，能有效地遮擋太陽高度角中等的，從玻璃窗前射下來的陽光。遮陽效果比較均勻，適用于東南或西南向的玻璃幕墻建筑。
　　4．擋板式遮陽能有效地遮擋太陽高度角較小的，正射窗口的陽光，主要用于東西向的遮陽構(gòu)造。
　　除了采用建筑構(gòu)件的方式外，還可以通過整體的設(shè)計(jì)采用更為生態(tài)化的方式解決。如在一二層高的玻璃幕墻前種植落葉的植物，夏季利用植物形成的陰影達(dá)到遮陽、降低幕墻周圍溫度的目的；冬季樹葉落光，可使室內(nèi)得到更充足的日照。
    d．遮陽構(gòu)造設(shè)計(jì)必須根據(jù)建筑所在地區(qū)、不同季節(jié)的日照情況經(jīng)過計(jì)算、綜合比較來確定遮陽板的尺寸、方向、角度、間距等。當(dāng)然，可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)施與這種固定的遮陽設(shè)施相比無疑具有更大的靈活性及適應(yīng)性。綜合來看，在玻璃幕墻及窗的遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該注意以下幾個(gè)大原則：
　　1．優(yōu)先選用效率更高的外遮陽系統(tǒng)。
　　2．優(yōu)先選用適應(yīng)性強(qiáng)的，易于室內(nèi)控制調(diào)節(jié)的可調(diào)節(jié)遮陽系統(tǒng)。
　　3．優(yōu)先選用耐久性好的質(zhì)輕高強(qiáng)材料制成的遮陽系統(tǒng)。

　　三、結(jié)語對(duì)于