玻璃幕墻，玻璃幕墻的生態(tài)化技術(shù)研究
作為現(xiàn)代建筑的象征，玻璃幕墻在國(guó)內(nèi)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它具有輕巧、晶瑩的透射和反射性質(zhì)，可以營(yíng)造出明亮的室內(nèi)光環(huán)境并達(dá)到建筑內(nèi)外空間交融的效果，因而成為各類建筑外觀立面設(shè)計(jì)的新寵。但是，人們?cè)谑褂眠^程中發(fā)現(xiàn)，玻璃幕墻也給我們帶來(lái)了負(fù)面影響，如光污染和溫室效應(yīng)等。
使用建筑節(jié)能玻璃
玻璃幕墻是否符合生態(tài)特性？是否兼顧到節(jié)能的細(xì)部處理？是否考慮了空間遮陽(yáng)技術(shù)與玻璃幕墻的協(xié)調(diào)使用？當(dāng)玻璃幕墻與生態(tài)節(jié)能兩者的運(yùn)用配合得恰當(dāng)好處時(shí)，幕墻的這種處理方式就可以達(dá)到玻璃作為材質(zhì)應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有3種。
中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣，其導(dǎo)熱系數(shù)很低，具有良好的保溫性能。從性能和經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮，中空玻璃內(nèi)腔以充灌氬為佳。我國(guó)常用的中空玻璃有兩種，即槽式中空玻璃和復(fù)合膠條式中空玻璃。然而，我國(guó)目前中空玻璃的使用普及率不足1％。中空玻璃是實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻節(jié)能的重要途徑。
真空玻璃。玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃，發(fā)展到真空玻璃已是第三代產(chǎn)品。真空玻璃當(dāng)中是普通空氣或氬，其隔音性能、透光折減系數(shù)均優(yōu)于中空玻璃。
鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜，改變玻璃的透射系數(shù)和反射系數(shù)，它可以與中空玻璃、真空玻璃結(jié)合起來(lái)使用。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的鍍膜低輻射玻璃，對(duì)380~780nm的可見光具有較高的透射率，可以保證室內(nèi)的能見度，同時(shí)對(duì)紅外光具有較高的反射率，達(dá)到保溫節(jié)能的效果。
運(yùn)用建筑綠化方法
引入生態(tài)技術(shù)是使用玻璃幕墻的關(guān)鍵。“綠色科技”的理念在于運(yùn)用現(xiàn)代科技將玻璃幕墻與建筑豎直綠化或水平立體綠化直接掛鉤，借助嵌入式的綠化設(shè)計(jì)解決遮陽(yáng)和通風(fēng)問題，可以取得一舉多得的效果。
單塊玻璃幕墻綠化。最初的做法是綠化植物倚著玻璃幕墻而種植，這樣做顯然可以基本達(dá)到遮陽(yáng)和景觀的目的，還有一定的隔熱作用，但關(guān)鍵是沒有解決自然通風(fēng)問題。
立體水平綠化。所謂立體水平綠化，是指在玻璃幕墻的不同水平間距之間實(shí)施大面積的綠化，例如在高層建筑安全層的外面建空中花園并留下通風(fēng)口，雖然通風(fēng)口的開通未能使旁邊的房間達(dá)到最佳通風(fēng)的效果，但可以令整棟建筑產(chǎn)生氣流流通和空氣交換，整體上達(dá)到良好效果。
豎直幕墻綠化。豎直幕墻綠化是把每一玻璃塊之間的豎直位置加寬，成為綠色玻璃帶，綠色玻璃帶分內(nèi)外兩層，其中外層是疏通的網(wǎng)格狀或百葉狀的合成有機(jī)物質(zhì)，能儲(chǔ)存大量水分，提供垂直植物（如爬山虎、吊蘭等），利用植物根部水分的吸收及吸附作用，讓植物生長(zhǎng)在幕墻的鋼架之間或玻璃塊之間；內(nèi)層是可閉合、可開放的百葉窗，其用途是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候避免外界的影響。
總之，建筑綠化相對(duì)玻璃幕墻來(lái)說(shuō)，既能解決光污染的問題，又能解決溫室效應(yīng)。具體來(lái)講，它強(qiáng)化了幕墻外表面與周圍空氣和外界環(huán)境間的對(duì)流換熱、幕墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣和室內(nèi)環(huán)境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃鍍膜層減少的輻射換熱等。實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)表明，墻面設(shè)置了爬墻植物，夏季其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃，相差4.4℃；墻的內(nèi)表面溫度相應(yīng)由30.0℃降到29.1℃，相差0.9℃。由于建筑附近的葉面蒸發(fā)作用而帶來(lái)的降溫效應(yīng)，還會(huì)使墻面溫度略低于氣溫（約1.6℃）。顯然，綠化對(duì)墻體和室內(nèi)溫度的影響是極其重要的，也增添了建筑物的藝術(shù)美。
建筑玻璃幕墻的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)
節(jié)能環(huán)保已成為當(dāng)今世界建筑發(fā)展的總趨勢(shì)。建筑節(jié)能的重要途徑就是對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔熱保溫，尤其是我國(guó)南方城市大部分以玻璃幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑，其重要措施就是對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)。在玻璃幕墻上設(shè)置遮陽(yáng)系統(tǒng)，可以最大限度地減少陽(yáng)光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱，是建筑防熱的主要措施之一。對(duì)現(xiàn)代高層建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗進(jìn)行分析可以得出以下一些結(jié)論。
外墻的開窗率是外墻節(jié)能的最重要因素，降低開窗率是節(jié)能的重要手段，但是降低開窗率也要確保適當(dāng)?shù)淖匀徊晒猓€要免除心理的封閉感。但是，對(duì)于追求通透效果的玻璃幕墻而言，只能采用降低開窗面積并加強(qiáng)不透光地方的隔熱設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到節(jié)能要求。
外遮陽(yáng)和玻璃遮蔽是外墻節(jié)能的第二個(gè)重要因素，從國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例中便可看出，傳統(tǒng)外遮陽(yáng)形式分為4種：水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、綜合遮陽(yáng)和擋板遮陽(yáng)。采用什么形式，主要根據(jù)建筑外窗的朝向來(lái)確定，但這幾種遮陽(yáng)形式的造型和使用功能有一定的局限性。目前，建筑市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出越來(lái)越多新型的可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)?？烧{(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)可以根據(jù)不同需要把遮陽(yáng)構(gòu)件放下或收起，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)光線，還可以靈活地解決建筑冬季與夏季對(duì)太陽(yáng)需求不同的矛盾，并且外形時(shí)尚美觀，使用方便，同時(shí)還具有減噪、減塵和防污染等多種功能。
建筑方位因素是外墻節(jié)能設(shè)計(jì)的第三個(gè)重要因素（占了12％的比重）。大面積的玻璃幕墻應(yīng)避免東照西曬。建筑的縱向應(yīng)朝南北向布置。
采用遮陽(yáng)措施不僅是玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要手段，也是標(biāo)準(zhǔn)較高玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì)的必要手段。盡管玻璃幕墻建筑采用遮陽(yáng)措施能起到良好的節(jié)能作用，但國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段普遍對(duì)此重視不夠。不少國(guó)家已經(jīng)把外遮陽(yáng)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(dòng)態(tài)的遮陽(yáng)狀態(tài)的立面形式。這種具有動(dòng)感的建筑物形象不僅是建筑立面時(shí)尚的需要，更是運(yùn)用現(xiàn)代生態(tài)技術(shù)解決人類對(duì)建筑節(jié)能和享受自然需求而產(chǎn)生的一種新的現(xiàn)代建筑形態(tài)。我們要對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑遮陽(yáng)技術(shù)進(jìn)行充分調(diào)研，如對(duì)適用性遮陽(yáng)構(gòu)造方案研究、對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)造的性能系數(shù)研究、對(duì)適用遮陽(yáng)系統(tǒng)節(jié)能軟件的開發(fā)和對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)造藝術(shù)性的評(píng)價(jià)等。在學(xué)習(xí)國(guó)外新技術(shù)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)能夠全面地研究遮陽(yáng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和配套產(chǎn)品的開發(fā)，真正使國(guó)內(nèi)玻璃幕墻的遮陽(yáng)系統(tǒng)跟上時(shí)代步伐。
作為現(xiàn)代建筑的象征，玻璃幕墻在國(guó)內(nèi)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它具有輕巧、晶瑩的透射和反射性質(zhì)，可以營(yíng)造出明亮的室內(nèi)光環(huán)境并達(dá)到建筑內(nèi)外空間交融的效果，因而成為各類建筑外觀立面設(shè)計(jì)的新寵。但是，人們?cè)谑褂眠^程中發(fā)現(xiàn)，玻璃幕墻也給我們帶來(lái)了負(fù)面影響，如光污染和溫室效應(yīng)等。
使用建筑節(jié)能玻璃
玻璃幕墻是否符合生態(tài)特性？是否兼顧到節(jié)能的細(xì)部處理？是否考慮了空間遮陽(yáng)技術(shù)與玻璃幕墻的協(xié)調(diào)使用？當(dāng)玻璃幕墻與生態(tài)節(jié)能兩者的運(yùn)用配合得恰當(dāng)好處時(shí)，幕墻的這種處理方式就可以達(dá)到玻璃作為材質(zhì)應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外研究并推廣使用的節(jié)能玻璃主要有3種。
中空玻璃。中空玻璃中間充灌氪、氬或者空氣，其導(dǎo)熱系數(shù)很低，具有良好的保溫性能。從性能和經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮，中空玻璃內(nèi)腔以充灌氬為佳。我國(guó)常用的中空玻璃有兩種，即槽式中空玻璃和復(fù)合膠條式中空玻璃。然而，我國(guó)目前中空玻璃的使用普及率不足1％。中空玻璃是實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻節(jié)能的重要途徑。
真空玻璃。玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃，發(fā)展到真空玻璃已是第三代產(chǎn)品。真空玻璃當(dāng)中是普通空氣或氬，其隔音性能、透光折減系數(shù)均優(yōu)于中空玻璃。
鍍膜玻璃。鍍膜玻璃通常是在玻璃表面鍍上一層金屬薄膜，改變玻璃的透射系數(shù)和反射系數(shù)，它可以與中空玻璃、真空玻璃結(jié)合起來(lái)使用。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的鍍膜低輻射玻璃，對(duì)380~780nm的可見光具有較高的透射率，可以保證室內(nèi)的能見度，同時(shí)對(duì)紅外光具有較高的反射率，達(dá)到保溫節(jié)能的效果。
運(yùn)用建筑綠化方法
引入生態(tài)技術(shù)是使用玻璃幕墻的關(guān)鍵。“綠色科技”的理念在于運(yùn)用現(xiàn)代科技將玻璃幕墻與建筑豎直綠化或水平立體綠化直接掛鉤，借助嵌入式的綠化設(shè)計(jì)解決遮陽(yáng)和通風(fēng)問題，可以取得一舉多得的效果。
單塊玻璃幕墻綠化。最初的做法是綠化植物倚著玻璃幕墻而種植，這樣做顯然可以基本達(dá)到遮陽(yáng)和景觀的目的，還有一定的隔熱作用，但關(guān)鍵是沒有解決自然通風(fēng)問題。
立體水平綠化。所謂立體水平綠化，是指在玻璃幕墻的不同水平間距之間實(shí)施大面積的綠化，例如在高層建筑安全層的外面建空中花園并留下通風(fēng)口，雖然通風(fēng)口的開通未能使旁邊的房間達(dá)到最佳通風(fēng)的效果，但可以令整棟建筑產(chǎn)生氣流流通和空氣交換，整體上達(dá)到良好效果。
豎直幕墻綠化。豎直幕墻綠化是把每一玻璃塊之間的豎直位置加寬，成為綠色玻璃帶，綠色玻璃帶分內(nèi)外兩層，其中外層是疏通的網(wǎng)格狀或百葉狀的合成有機(jī)物質(zhì)，能儲(chǔ)存大量水分，提供垂直植物（如爬山虎、吊蘭等），利用植物根部水分的吸收及吸附作用，讓植物生長(zhǎng)在幕墻的鋼架之間或玻璃塊之間；內(nèi)層是可閉合、可開放的百葉窗，其用途是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候避免外界的影響。
總之，建筑綠化相對(duì)玻璃幕墻來(lái)說(shuō)，既能解決光污染的問題，又能解決溫室效應(yīng)。具體來(lái)講，它強(qiáng)化了幕墻外表面與周圍空氣和外界環(huán)境間的對(duì)流換熱、幕墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣和室內(nèi)環(huán)境間的換熱、幕墻和金屬框格的傳熱、通過玻璃鍍膜層減少的輻射換熱等。實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)表明，墻面設(shè)置了爬墻植物，夏季其外表面晝夜平均溫度由35.1℃降到30.7℃，相差4.4℃；墻的內(nèi)表面溫度相應(yīng)由30.0℃降到29.1℃，相差0.9℃。由于建筑附近的葉面蒸發(fā)作用而帶來(lái)的降溫效應(yīng)，還會(huì)使墻面溫度略低于氣溫（約1.6℃）。顯然，綠化對(duì)墻體和室內(nèi)溫度的影響是極其重要的，也增添了建筑物的藝術(shù)美。
建筑玻璃幕墻的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)
節(jié)能環(huán)保已成為當(dāng)今世界建筑發(fā)展的總趨勢(shì)。建筑節(jié)能的重要途徑就是對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔熱保溫，尤其是我國(guó)南方城市大部分以玻璃幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑，其重要措施就是對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)。在玻璃幕墻上設(shè)置遮陽(yáng)系統(tǒng)，可以最大限度地減少陽(yáng)光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱，是建筑防熱的主要措施之一。對(duì)現(xiàn)代高層建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗進(jìn)行分析可以得出以下一些結(jié)論。
外墻的開窗率是外墻節(jié)能的最重要因素，降低開窗率是節(jié)能的重要手段，但是降低開窗率也要確保適當(dāng)?shù)淖匀徊晒猓€要免除心理的封閉感。但是，對(duì)于追求通透效果的玻璃幕墻而言，只能采用降低開窗面積并加強(qiáng)不透光地方的隔熱設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到節(jié)能要求。
外遮陽(yáng)和玻璃遮蔽是外墻節(jié)能的第二個(gè)重要因素，從國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)例中便可看出，傳統(tǒng)外遮陽(yáng)形式分為4種：水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、綜合遮陽(yáng)和擋板遮陽(yáng)。采用什么形式，主要根據(jù)建筑外窗的朝向來(lái)確定，但這幾種遮陽(yáng)形式的造型和使用功能有一定的局限性。目前，建筑市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出越來(lái)越多新型的可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)?？烧{(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)可以根據(jù)不同需要把遮陽(yáng)構(gòu)件放下或收起，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)光線，還可以靈活地解決建筑冬季與夏季對(duì)太陽(yáng)需求不同的矛盾，并且外形時(shí)尚美觀，使用方便，同時(shí)還具有減噪、減塵和防污染等多種功能。
建筑方位因素是外墻節(jié)能設(shè)計(jì)的第三個(gè)重要因素（占了12％的比重）。大面積的玻璃幕墻應(yīng)避免東照西曬。建筑的縱向應(yīng)朝南北向布置。
采用遮陽(yáng)措施不僅是玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要手段，也是標(biāo)準(zhǔn)較高玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì)的必要手段。盡管玻璃幕墻建筑采用遮陽(yáng)措施能起到良好的節(jié)能作用，但國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段普遍對(duì)此重視不夠。不少國(guó)家已經(jīng)把外遮陽(yáng)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(dòng)態(tài)的遮陽(yáng)狀態(tài)的立面形式。這種具有動(dòng)感的建筑物形象不僅是建筑立面時(shí)尚的需要，更是運(yùn)用現(xiàn)代生態(tài)技術(shù)解決人類對(duì)建筑節(jié)能和享受自然需求而產(chǎn)生的一種新的現(xiàn)代建筑形態(tài)。我們要對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑遮陽(yáng)技術(shù)進(jìn)行充分調(diào)研，如對(duì)適用性遮陽(yáng)構(gòu)造方案研究、對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)造的性能系數(shù)研究、對(duì)適用遮陽(yáng)系統(tǒng)節(jié)能軟件的開發(fā)和對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)造藝術(shù)性的評(píng)價(jià)等。在學(xué)習(xí)國(guó)外新技術(shù)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)能夠全面地研究遮陽(yáng)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和配套產(chǎn)品的開發(fā)，真正使國(guó)內(nèi)玻璃幕墻的遮陽(yáng)系統(tǒng)跟上時(shí)代步伐。
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