浅谈幕墙节能环保技术

摘要:近年来，环保与节能逐渐成为世界潮流，绿色建筑已成为主流，本文通过对幕墙功能和材料的分析，论述了关于幕墙节能环保技术。

关键词: 节能环保 , 幕墙 , 新型玻璃 ,光电幕墙

Abstract: in recent years, environmental protection and energy saving gradually become the world trend, green architecture has become the mainstream, based on the analysis of function and curtain wall materials, this paper discusses about the curtain wall energy conservation and environmental protection technology.

Keywords: energy conservation and environmental protection, curtain wall, a new type of glass, photoelectric curtain wall

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

节约能源和保护环境已成为当前人类社会寻求可持续良性发展的主题之一。环保要求节能，节能促进环保。近些年“开放与交流，舒适与自然，环保与节能”逐渐成为新世纪国际建筑的三大原则，建筑节能成为世界性潮流，绿色建筑概念大行其道。绿色建筑使用绿色材料和绿色能源，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。它满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一，现代与长远的结合。作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。而包括幕墙、门窗在内的建筑护结构综合考虑占建筑能耗的75%以上。所以玻璃幕墙的节能和环保问题显得极为重要。

随着科学技术的高速发展和国民经济不断增长的需要，建筑幕墙行业得到迅猛发展，建筑幕墙技术飞速进步，各种新型建筑幕墙层出不穷，建筑幕墙正日益成为高技术含量的智能型产品，其节能环保技术取得了显著进步。

作为建筑物的一种护结构，幕墙的功能要求主要有以下几个方面：

1） 满足结构性的强度、安全性要求；

2） 控制热量传递；

3） 控制空气交换；

4） 控制日光照射；

5） 控制凝结水汽；

6） 控制雨水渗透；

7） 控制噪声；

8） 控制火灾；

9） 建筑美学功能；

10） 满足经济性要求。

幕墙的以上各个功能之间既相互独立，又相互联系，如对热量传递的控制会涉及到对空气交换（空气渗透性能）和日光照射（太阳辐射得热）的控制，而对空气交换的控制主要注重室内环境的换气、通风要求，对日光照射的控制注重解决自然采光、视野通透、消除眩光等问题。它们既相辅相成，有彼此矛盾甚至冲突。只有经过对具体使用环境、影响因素的系统分析，对各功能要求进行仔细的平衡、折衷，才有可能设计出最为适用的幕墙，幕墙节能、环保性能的提高，主要是通过改善幕墙的热量传递、空气交换、日光照射、噪声控制等功能来实现的。在确保幕墙结构性、安全性以及其他物理要求的同时，大力改善上述功能，可以为人们提供更舒适、更经济的居住环境。

现阶段提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施有：

1.热反射玻璃的主要功能是反射室外的太阳辐射能，从而降低室内的温度，节省空调费用的开支。它的可见光透过率较低，一般8%-40%，其反射光的颜色丰富多彩，装饰效果极佳。

低辐射玻璃则正好相反，它的主要功能是阻止室内的辐射能量泄向室外，而允许太阳能辐射尽可能多地进入室内，从而维持室内的温度、节省暖气费用的开支。这种产品的可见光透过率很高，其反射光的颜色极淡，几乎难以看出。适当控制低辐射玻璃的透过率使它既能反射部分太阳能辐射，也能阻止室内的热辐射泄向室外，从而形成一堵隔离辐射能的窗。

控制LOW-E玻璃的可见光透过率，则可使其在保持上述特性的同时，还有部分热反射玻璃的性能。即白天可限制部分太阳能辐射的透过，夜晚可有效限制室内热能的外泄，因此其应用范围更为广泛。

2. 采用铝塑复合材料、“断热桥”型材等高热阻材料应用技术；

3. 减少开启窗扇面积、提高密封胶性能、改进节点密封性能等降低空气渗透热损失技术；

4. 采用百页、格栅等遮阳设施，以减少太阳辐射得热等。

以上各种保温措施原理比较简单，实施也比较方便。采用这些技

术的幕墙结构传热系数由普通单层白玻璃幕墙的大于5W/m2K降到了3W/m2K以下。该类技术趋于成熟，已经成为幕墙工程的主流产品。

过去最新的玻璃幕墙节能环保思想追求设计功能的主动性和积

极性，变被动设防为主动利用能源。玻璃幕墙节能热工设计的发展总趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果。这主要体现在各种高性能幕墙玻璃和新颖幕墙结构以及对太阳能的主动利用等三个方面。

一. 新型玻璃技术

1. 光谱选择透过性玻璃：该种技术实际上是Low-E玻璃、热

反射玻璃等技术的延伸。它是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射具有不同的透过率。如可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过同时阻挡具有较高热量的紫外线或者红外线成分，从而最大限度的利用自然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外（或室内）于是从采光和制冷（或制暖）两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光透过热量，从而适用于太阳高度较低的高纬度地区以消除进入室内的眩光同时充分利用太阳辐射热来加温室内空气。

2. 透过率可调玻璃：

该种玻璃随环境改变自身的透过特性，可以实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热至变色玻璃、光至变色玻璃。所谓热至变色玻璃就是玻璃随着温度升高而透过率降低，光至变色玻璃就是玻璃随着光强度增大而透过率降低。则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低。光至变色玻璃的可见光透过率可以在75%-25%的范围内变化，太阳辐射能透过率的变动范围是53%-23%。而电致变色玻璃可以在5分钟内实现可见光透过率67%-10%，太阳辐射能透过率66%-10%的变化。

3.隔热玻璃

(1).惰性气体隔热玻璃：通过在中空玻璃的空腔内充入惰性气体，可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氪气的4-8-4-8-4三层中空玻璃，结合Low-E技术，它的传热系数可以达到0.7W/m2K。

(2).真空隔热玻璃：通过把中空玻璃空腔里的空气抽走，消除掉空腔内部的对流和传导传热，可以获得更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄，一般为0.5-2.0mm，两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。通过Low-E涂层改善其辐射特性，真空隔热玻璃的传热系数已经达到0.5W/m2K。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言，具有厚度小、重量轻的优点，但生产工艺较为复杂，中间小立柱的存在也影响了它的外观，在一定程度上限制了它在幕墙、门窗上的应用。