高层建筑幕墙工程中节能技术的应用

关键词：节能技术 高层建筑 幕墙 

　　随着新世纪的到来，幕墙的发展应以人为本，人们在工作条件舒适方面的要求变得越来越重要。在采光要求上，计算机的应用提出了怎样在保证自然光照的条件下避免阳光直接进入室内的问题。在采暖方面，封闭的、全空调的办公室条件越来越多的受到使用者的批评。无论从心理学，还是从不同使用者特殊要求的角度，自然通风的可能性及对自然开放式的条件，已为人们所普遍欢迎。另外，随着环境意识的不断加强，光污染和节能的重要已成为人们广泛的共识，建筑师在建筑美学、建筑物理、办公室条件、环境保护及运行成本方面的问题，成为现代幕墙设计的新课题，也是在一定程度上成为衡量建筑业水平的一个视窗。 

　　1.幕墙节能工程的技术要点 

　　为了保证幕墙的气密性符合设计规定的等级要求，幕墙的密封条是确保密封性能的关键材料。密封条的品种、规格很多，应进行认真比较选择。应选用与开启扇尺寸相匹配的五金件，并应按现行玻璃幕墙技术规范要求，开启角度不宜大于300，开启距离不宜大于300mm。这不仅对幕墙气密性能有利，还能防止人员和开启扇坠落。幕墙节能工程使用保温材料的安装应注意三点：一是保证保温材料的厚度不小于设计值；二是要保证安装牢固。对于非透明幕墙来说，保温材料的安装质量直接影响到节能效果，如果保温材料的厚度不够或安装不牢，有可能达不到设计要求的传热系数指标限值，而不能通过验收；三是保温材料在安装过程中采取防潮、防水措施。检查保温材料的厚度，可以采取针插法或剖开法；保温材料安装的牢固程度，一般可用手扳检查。由于对阳光的遮挡是按照太阳的高度和方位角来设计的，所以应严格按照设计位置安装。遮阳设施大多突出建筑，应具有一定的抗风能力，所以规范要求对其安装的牢固程度，应全数检查。幕墙的隔气层是为了避免非透明幕墙部位内部结露而使保温材料发生性状改变。因为冬季比较容易结露，所以一般隔气层应设置在保温材料靠近室内一侧。非透明幕墙还有许多需要穿透隔气层的部件（如连接件等）。对这些穿透隔气层的节点，应采取密封措施，以保证隔气层的完整。 

　　2.单层玻璃幕墙的节能技术 

　　2.1选择合理的玻璃幕墙材料 

　　由于玻璃表面换热性强，热透射率高所产生的室内温度过高，除了减少玻璃幕墙的使用面积外，还可以选择合理的玻璃幕墙材料。太阳辐射的特点是：可见光波长短，热量小；红外线波长长，热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去，这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、LOW―E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中kw―E玻璃，可直接反射远红外热辐射（反射率可达80%-95%），阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热；也可获得最高80%以上的可见光透过率，同普通玻璃差不多。 

　　2.2玻璃幕墙的遮阳节能技术 

　　玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统。可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热。是炎热地区建筑防热的主要措施之一。遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候等功能，同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。但是，如果在玻璃幕墙外做遮阳，则改变了设计的初衷。使建筑失去了光洁的立面效果，而且室外的遮阳构件长期风吹雨打易损坏，保养和维护十分困难：因此大多数传统玻璃幕墙不得不采用室内遮阳。目前室内遮阳使用最普遍的就是窗帘，而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。对于一般的布料而言，热量的吸收反而使室内温度上升，从而增加了夏季空调的能耗，因此，采用新型材料就显的尤为重要。新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用，而且还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗。 

　　3.双层玻璃幕墙的节能技术 

　　3.1双层玻璃幕墙节能原理 

　　双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”，通过自然通风换气，降低室内温度：在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。双层玻璃幕墙在夏季的阳光照射下，幕墙通道中的空气被加热，使空气自下而上地流动，从而带走通道中的热空气。达到降低房间温度的作用。同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，起到节约能源的目的。在冬季。双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口，这样幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高，减少室内和室外的温度差。也减少了室内温度向外界传递，起到房间保温功效，降低房间取暖费用。 

　　3.2在双层玻璃幕墙间充不同的气体 

　　在双层玻璃窗中充空气和氩气，节能效果可大大提高。可采用洁净空气双层玻璃窗、洁净氧气双层玻璃窗、洁净高得热系数的空气双层low-E（e2=0.1）玻璃窗、洁净高得热系数的氩气双层low-E（e2=O.1）、洁净低得热系数的空气双层low-E（e2=O.04）、洁净低得热系数的氩气双层low-E（e2=O.04）等技术。对青铜色空气双层玻璃窗、青铜色氩气双层玻璃窗进行的比较研究表明：在采暖季节。为了降低采暖能耗。应尽可能选用导热系数小的填充介质或low―E的放射系数低的边框：在制冷季节窗户系统的导热系数是主要影响因素：在过渡季节。应首选具有low-E、且放射系数低的窗户系统。

　　4.结束语：随着玻璃幕墙在越来越多的建筑上所采用，其规模和总量也越来越大，作为外围护结构的玻璃幕墙，其本身的隔热保温性能对建筑物的能耗影响颇为显著。节能技术在幕墙的应用向多维度方向发展。除了基本幕墙材料的保温隔热性能的不断提高和发展，在幕墙的构造体系如向带有复合功能的双层构造体系维度发展，在满足功能性的拓展基础上，节能性能同步提高。另外，与幕墙系统整合的遮阳系统、电动开启通风及智能控制系统的加入，使得幕墙节能技术向着科技使人舒适的目标纵深发展。