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玻璃幕墙是否符合生态特征?是否考虑了节能的详细处理?是否考虑空间遮阳技术与玻璃幕墙的协调使用?当玻璃幕墙的应用与生态节能相协调时,这种幕墙处理方法可以达到玻璃作为材料的优点。目前,国内外研究和推广的节能玻璃有三种。
中空玻璃。填充氪、氩或空气后,中空玻璃的导热系数很低,具有良好的隔热性能。从性能和经济性考虑,填充中空玻璃内腔的最佳方法是氩气。我国常用的中空玻璃有槽式中空玻璃和复合橡胶条中空玻璃两种。但目前我国中空玻璃的利用率还不到1%。中空玻璃是实现玻璃幕墙节能的重要途径。
真空玻璃。玻璃材料的发展从单玻璃、中空玻璃到真空玻璃是第三代产品。其中真空玻璃为普通空气或氩气,其隔音性能和透光率折减系数均优于中空玻璃。
镀膜玻璃。镀膜玻璃通常在玻璃表面公共建筑外墙保温要求镀一层金属膜,以改变玻璃的透射系数和反射系数。可与中空玻璃、真空玻璃组合使用。近年开发的镀膜低辐射玻璃对380~780nm可见光具有很高的透射率,能保证室内能见度,对红外光具有很高的反射率,达到了保温节能的效果。
生态技术的引入是玻璃幕墙应用的关键。“绿色技术”的概念是利用现代技术将玻璃幕墙与建筑的垂直绿化或水平立体绿化直接联系起来。通过嵌入式绿化设计,解决遮阳通风问题,一次就能达到更多的效果。
单玻璃幕墙绿化。最初的方法是在玻璃幕墙上种植绿色植物。显然,这样基本上可以达到遮阳和景观的目的,并且具有一定的隔热效果,但关键是不能解决自然通风的问题。
立体水平绿化。所谓立体水平绿化,是指在玻璃幕墙不同水平间距之间实施大面积绿化,如在高层建筑的安全层外建一个空中花园,并留一个通风口。通风口的开启虽然不能达到隔壁房间最佳的通风效果,但却能使整个建筑产生空气循环和空气交换,整体效果良好。
垂直幕墙绿化。垂直幕墙绿化是将每片玻璃之间的垂直位置加宽,形成一条绿色的玻璃带。绿色玻璃带分为两层。外层为疏通的网格状或百叶窗状的合成有机材料,能储存大量的水,提供垂直植物(如爬山虎、绿藻等),利用钢架或玻璃块之间植物根部的吸水吸收作用,使植物在幕墙中生长;内层为图层是一种可以关闭和打开的快门,其目的是在适当的时候避免外部影响。
节能环保已成为世界建筑发展的大趋势。建筑节能的重要途径是外围护结构的保温隔热,特别是在我国南方城市的大部分建筑中,采用玻璃幕墙作为外围护结构。玻璃幕墙遮阳的设计是重要的措施。在玻璃幕墙上设置遮阳系统,可以最大限度地减少阳光直射,从而避免室内过热,是建筑隔热的主要措施之一。通过对现代高层建筑围护结构能耗的分析,可以得出以下结论。
外墙开窗率是影响外墙节能的最重要因素。降低开窗率是节能的重要手段,但降低开窗率也需要保证适当的自然采光,避免心理上的封闭感。但对于追求透明效果的玻璃幕墙,只有缩小窗面积,加强不透明区域的隔热设计,才能达到节能要求。
外遮阳和玻璃遮阳是外墙节能的第二个重要因素。从国内外的应用实例可以看出,传统的外遮阳形式分为四种:水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板遮阳。采用何种形式主要取决于建筑外窗的朝向,但这些遮阳形式的造型和使用功能有一定的局限性。目前,建筑市场上出现了越来越多的新型可调遮阳。本实用新型可调外遮阳板可根据不同需要放下或竖起遮阳构件,可调节室内光线,可灵活解决建筑冬夏不同太阳需求之间的矛盾,外形时尚美观,使用方便,还具有多种功能作为降噪、降尘、防污染。
建筑朝向是第三个重要因素(占12%)。大面积玻璃幕墙应避免东晒。建筑物的纵向应为南北向。
遮阳是玻璃幕墙建筑节能设计的必要手段,也是高标准玻璃幕墙建筑设计的必要手段。虽然在玻璃幕墙建筑中采用遮阳措施可以起到很好的节能作用,但目前国内普遍重视不够。许多国家都将外遮阳系统作为一种主动的外立面元素,甚至称之为双层外立面形式:一层为建筑本身的外立面,另一层为动态遮阳状态下的外立面形式。这种动态的建筑形象不仅是建筑立面时尚的需要,也是利用现代生态技术解决人类对建筑节能和自然享受的需求而产生的一种新的现代建筑形式。我们需要对国内外遮阳技术进行全面的研究,如适用遮阳结构方案的研究、遮阳结构性能系数的研究、适用遮阳系统节能软件的开发、遮阳结构艺术性的评价等。在学习国外新技术的同时,国内企业应能全面研究遮阳系统相关技术及配套产品的开发,真正使国产玻璃幕墙遮阳系统与时俱进。