摘要：近年來，隨著幕墻在建筑中的不斷應(yīng)用，人們環(huán)保意識的不斷進(jìn)步，社會對環(huán)保和節(jié)能的呼聲越來越高，人們對于幕墻的綠色環(huán)保和節(jié)能也提出了新的要求。目前在各種建筑中，綠色環(huán)保幕墻的應(yīng)用也越來越多，本文就玻璃幕墻的幾種環(huán)保措施做一定的分析研究。

　　關(guān)鍵詞：環(huán)保,節(jié)能,幕墻

　　引言：近三四十年來，建筑節(jié)能成為世界性潮流，綠色建筑概念大行其道。綠色建筑使用綠色建材和綠色能源，在制造、使用過程中造成的地球環(huán)境負(fù)荷最小，有利于人類健康。作為現(xiàn)代建筑的象征，玻璃幕墻在世界范圍內(nèi)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而包括幕墻、門窗在內(nèi)的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合考慮占建筑能耗的75%以上。所以，玻璃幕墻的節(jié)能和環(huán)保問題顯得極為重要。

　　一、玻璃幕墻的功能

　　一般來講，作為建筑物的一種外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻的功能要求主要有以下幾個方面：

　　1.滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及安全性要求;2.控制熱量傳遞;3.控制空氣交換;4.控制日光照射;5.控制凝結(jié)水汽;6.控制雨水滲透;7.控制噪聲;8.控制火災(zāi);9.建筑美學(xué)功能;10.滿足經(jīng)濟(jì)性要求。

　　幕墻的以上各個功能之間既相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系，如對熱量傳遞的控制會涉及到對空氣交換(空氣滲透性能)和日光照射(太陽輻射得熱)的控制，而對空氣交換的控制主要注重室內(nèi)環(huán)境的換氣，通風(fēng)要求，對日光照射的控制注重解決自然采光、視野通透、消除眩光等問題。它們既相輔相成，又彼此矛盾甚至沖突。只有經(jīng)過對具體使用環(huán)境、影響因素的系統(tǒng)分析，對各功能要求進(jìn)行仔細(xì)的平衡、折衷，才有可能設(shè)計出最為適用的幕墻產(chǎn)品。每一個成功的幕墻工程從根本上講都是綜合折衷的產(chǎn)物。幕墻節(jié)能、環(huán)保性能的提高，主要是通過改善幕墻的熱量傳遞、空氣交換、日光照射、噪聲控制等功能來實(shí)現(xiàn)的。在確保幕墻結(jié)構(gòu)的安全性以及其他物理性功能要求的同時，大力改善上述功能，可以為人們提供更舒適、更經(jīng)濟(jì)的居住環(huán)境。

　　二、目前在建筑幕墻的設(shè)計和應(yīng)用方面采用的一些節(jié)能環(huán)保措施

　　1、中空玻璃，特別是LOW-E中空玻璃技術(shù)

　　普通白玻璃6mm，k值約為5w/㎡k; 5+6+5的普通中空玻璃，K值約2.6~3.5 w/㎡k;如果使用LOW-E中空玻璃并充氬氣，K值可達(dá)1.6~1.8 w/㎡k。LOW-E中空玻璃節(jié)能環(huán)保效果明顯，冬季可有效地阻止室內(nèi)暖氣的熱輻射向外泄漏;夏季可防止外面的熱輻射進(jìn)入室內(nèi)。目前全世界Low-E 玻璃的年均用量已達(dá)到1.2億m3。

　　2、光電暮墻

　　光電幕墻，即用特殊的樹脂將太陽電池粘貼在玻璃上，鑲嵌于兩片玻璃之間，通過電池可將光能轉(zhuǎn)化成電能.這就是--太陽能光電幕墻。它是用光電池、光電板技術(shù)，把太陽光轉(zhuǎn)化為電能，它關(guān)鍵的技術(shù)是太陽能光電池技術(shù)。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導(dǎo)體材料的電子移動，從而產(chǎn)生電壓，這稱為光電效應(yīng)。其工作原理為：

　　設(shè)計光電幕墻需考慮電池、模板、導(dǎo)線和變壓器各個因素，各電池組成模板，各模板組成小分格，并通過導(dǎo)線連接，所有導(dǎo)線又組成一個PV變壓器。一個PV變壓器是一個封閉的幕墻部分，每套光電設(shè)備可由一個或多個變壓器組成。每套光電設(shè)備都先產(chǎn)生直流電，再由直流電轉(zhuǎn)變成交流電，并由電壓網(wǎng)傳輸，逆整流器再將230/400伏的電壓轉(zhuǎn)變成頻率通常為50赫茲的電能。 晶體電池通過導(dǎo)線相互連通，并被接在大表面的模板上，這些電池被嵌入堅(jiān)硬的樹脂玻璃中，導(dǎo)線可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個組成部分的非晶體是一個完整的平面，相互連通，被嵌入兩塊玻璃和透明度高的樹脂中。所有模板都可作為幕墻的建筑材料使用，這些模板極為堅(jiān)固，電絕緣性好，符合二級安全標(biāo)準(zhǔn)。采取這些措施后，即使發(fā)生失誤，在可觸摸部位也不會出現(xiàn)危險的電壓。光電模板具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50至90℃的環(huán)境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

　　3、雙層節(jié)能幕墻

　　雙層節(jié)能玻璃幕墻主要分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)體系，有其共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，共同特點(diǎn)都是在雙層玻璃之間形成溫室效應(yīng)，并將其溫室的夏季的過熱空氣排除室外，冬季把太陽熱能有掛制排入室內(nèi)，使冬夏二季節(jié)約大量能源。在夏季為防紫外線和強(qiáng)熱輻射要遮陽簾辦法是必要的。

　　3.1內(nèi)循環(huán)雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)

　　(1)其結(jié)構(gòu)設(shè)計可采用框架斷熱或單元斷熱形式

　　(2)一般外層玻璃選用中空鋼化，內(nèi)層玻璃選擇單片鋼化

　　(3)采用強(qiáng)制措施，電控管道系統(tǒng)，把夏季的白天將雙層封閉熱通道大部分熱空氣排除室外。冬季將溫室效應(yīng)蓄熱通過打開內(nèi)側(cè)開啟扇窗或開啟門把熱空氣排向室內(nèi)，達(dá)到節(jié)能效果。

　　(4)其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計為：一般150-200mm之內(nèi)

　　(5)需要增設(shè)自然空氣進(jìn)入室內(nèi)的窗扇通道

　　(6)便于清洗雙層玻璃之間的灰塵

　　(7)使用材料較少，因此成本較低

　　(8)但需用電力驅(qū)動抽風(fēng)，它比外循環(huán)結(jié)構(gòu)節(jié)能率低

　　3.2外循環(huán)雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)

　　(1)其結(jié)構(gòu)設(shè)計可采用外層框架、單元或點(diǎn)式駁接等幾種結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)層框架斷熱或單元中空玻璃斷熱形式。

　　(2)一般外層玻璃選用單片或夾層鋼化，內(nèi)層玻璃選擇中空或加LOW—E鋼化玻璃。

　　(3)采用自然的“煙筒”效應(yīng)通風(fēng)，所有雙通道箱體是獨(dú)立密閉的。夏季的白天將溫室的熱空氣排除室外，注意不同樓層的“煙筒”效應(yīng)不同。

　　(4)其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計較厚，便于內(nèi)外層之間的空腔人員進(jìn)入清洗工作(450mm)。

　　(5)不需要增設(shè)專用設(shè)備自然空氣進(jìn)入通道和屋內(nèi)，外層幕墻設(shè)計有進(jìn)出風(fēng)口，內(nèi)層幕墻設(shè)計有開啟門或窗，需要注意的是進(jìn)出風(fēng)口應(yīng)防止沙塵的進(jìn)入，通道下部設(shè)置外空氣進(jìn)入腔體的進(jìn)風(fēng)口和上部熱空交換后的排風(fēng)口。

　　(6)雙層玻璃之間的灰塵應(yīng)考慮方便清洗。

　　(7)使用材料較多，因此成本較高，本工程估計設(shè)計材料費(fèi)為2500元/m2。

　　4、生態(tài)幕墻及其動態(tài)節(jié)能技術(shù)

　　生態(tài)幕墻，它是隨著建筑生態(tài)化的發(fā)展而發(fā)展的。所謂生態(tài)建筑。是指根據(jù)建筑物的使用功能或使用要求。能夠改變建筑生態(tài)和建筑色彩的建筑稱之為生態(tài)建筑。根據(jù)使用功能或使用要求，能夠改變生態(tài)和色彩的建筑幕墻稱之為生態(tài)幕墻，生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的一種，是生態(tài)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。它是以“可持續(xù)發(fā)展”為倡議，以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點(diǎn)，節(jié)約資源，減少污染，是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

　　生態(tài)幕墻，可以在建筑與周圍生態(tài)環(huán)境之間，建立的一個緩沖區(qū)域，既可以在一定程度防止各種極端氣候?qū)κ覂?nèi)影響，又可以強(qiáng)化各種微觀氣候調(diào)節(jié)的效果，進(jìn)而滿足人們種種舒適的要求，并且能夠達(dá)到適當(dāng)節(jié)能的目標(biāo)。生態(tài)幕墻建造，超出常規(guī)建筑學(xué)和建筑工程學(xué)的范疇。是一個系統(tǒng)工程，需要建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和幕墻工程師熟悉機(jī)械傳動原理，了解機(jī)械加工、裝配以及物理、化學(xué)和自動控制等相關(guān)科學(xué)專業(yè)的知識，需要多學(xué)科的協(xié)調(diào)，各專業(yè)的通力合作。

　　生態(tài)建筑與生態(tài)幕墻在三維空間中，引入了時間，在功能及美學(xué)上具有獨(dú)特的意義，可以稱其為“四維建筑”，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統(tǒng)建筑和幕墻終身不變的形態(tài)和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術(shù)，對現(xiàn)代建筑和幕墻的實(shí)踐和理論是一種補(bǔ)充和拓展，有著獨(dú)立的價值和意義。

　　三、總結(jié)

　　總之，建筑幕墻技術(shù)與時俱進(jìn)，我們應(yīng)該本著“開放與交流、舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能"的建筑原則, 朝著國際前沿方向，開展各種高性能的新型節(jié)能、環(huán)保、智能化幕墻的研制、開發(fā)工作，提高技術(shù)建筑幕墻行業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】 謝士濤. 通風(fēng)節(jié)能環(huán)保幕墻[J ] . 建筑學(xué)報,2001 , (7) .

　　【2】 劉偉杰，吉業(yè)，玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計【J】.門窗。2009，(02)：10—12.

　　【3】 陳海輝。一種新型幕墻的節(jié)能原理及設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。重慶建筑大學(xué)學(xué)報。2005(1)：39—40.