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　　關鍵詞：玻璃幕墻及窗；節能措施；窗墻面積比例；傳熱系數；遮陽系數值；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節。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，建筑節能的關鍵是門窗節能。隨著現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、玻璃幕墻及窗的節能措施

　　(一)控制玻璃幕墻及窗的面積比例《公共建筑節能設計標準一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)的傳熱系數作了明確規定，窗墻比越大的對窗(透明幕墻)的傳熱系數限值要求越高，這就要求玻璃幕墻比例越大時，越應增加投資選擇節能系數更高的幕墻。當然，這些規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約一定的采暖能耗。不同地區什么數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。節能規定在一定程度上給建筑師的創作帶來一定的制約，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．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。
　　．采用性能更為優異的雙層通風幕墻系統。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值衡量外圍護結構的熱工性能除了傳熱系數外，另一個指標就是遮陽系數。遮陽系數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。遮陽系數受遮陽系統構造形式、材料本身特性、建筑所處地區、朝向等多種因素的影響。
　　1．選擇遮陽系數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遮陽系統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和時間對建筑節能是有益的，因此在建筑中能根據季節及氣候狀況靈活控制玻璃幕墻及窗的遮陽系數是最佳的解決方案。在玻璃幕墻及窗上設置遮陽系統是最為簡便，有效地降低遮陽系數的方法，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可以在墻體上形成豐富的光影效果，體現出現代建筑的美感。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。
　　在玻璃的內部設置輕便的布簾、竹簾、水平或垂直百葉和在外部設置遮陽簾、百葉、帆布篷等是最為簡便的遮陽設施。
　　安裝在建筑內部的遮陽設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空氣。而安裝在建筑外部的遮陽設施可以將吸收的輻射熱散發到室外空氣中，減少了對室內溫度的影響，由此看出外遮陽比內遮陽的效果要好得多。
　　玻璃幕墻及窗的遮陽系統從可調節性來分又有固定式遮陽及活動式遮陽。活動式的遮陽可根據季節的變換、時間的變化和室外天氣情況，通過人工、機械甚至智能化手段控制調節遮陽板的開合角度以達到控制太陽輻射進入室內的比例。這種可調節遮陽設施靈活性大、使用合理，可以結合機械、自控甚至智能裝置控制遮陽板的角度，達到最佳的遮陽效果，因此在越來越重視節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，氣候、時問轉換時的不同需求，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。
    c．玻璃幕墻及窗的遮陽系統從形式來分有不同材質的遮陽板、遮陽百頁、遮陽簾等。遮陽百頁、遮陽簾一般都是可調節的，遮陽板一般都是固定的，根據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，從玻璃側斜射進來的陽光。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造。
　　除了采用建筑構件的方式外，還可以通過整體的設計采用更為生態化的方式解決。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到遮陽、降低幕墻周圍溫度的目的；冬季樹葉落光，可使室內得到更充足的日照。
    d．遮陽構造設計必須根據建筑所在地區、不同季節的日照情況經過計算、綜合比較來確定遮陽板的尺寸、方向、角度、間距等。當然，可調節的遮陽設施與這種固定的遮陽設施相比無疑具有更大的靈活性及適應性。綜合來看，在玻璃幕墻及窗的遮陽系統設計中我們應該注意以下幾個大原則：
　　1．優先選用效率更高的外遮陽系統。
　　2．優先選用適應性強的，易于室內控制調節的可調節遮陽系統。
　　3．優先選用耐久性好的質輕高強材料制成的遮陽系統。

　　三、結語對于