建筑門窗玻璃幕墻生態技術發展三個方向
發布時間：2010-01-14 共2頁
可持續發展是當代世界的重要理念，綠色建筑越來越受到人們的關注。玻璃幕墻雖在熱工性能上與普通窗戶相比有很改進，但它仍是建筑能耗的一個薄弱環節。玻璃幕墻生態技術的發展意義重。
從構成要素和構成方式來說，玻璃幕墻生態技術的發展包括三個方向：
1)構造技術；2)材料技術；3)控制技術。
1.構造技術
1.1通風幕墻
1.1.1通風幕墻的組成
通風式幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成，或稱為雙層幕墻、可呼吸式幕墻、熱通道幕墻等。與傳統幕墻相比，它的最特點是兩層幕墻之間有一個通風換氣層，由于換氣層中空氣的流動循環，使內層幕墻的溫度接近室內溫度。
1.1.2通風幕墻的原理
通風式幕墻采用煙囪效應原理，從功能上解決節能問題。由于換氣層的作用，它比單層幕墻節能約50％；通風式幕墻外層玻璃可以選用無色透明玻璃或低反射玻璃，還可以最限度地減少玻璃反射帶來的光污染；通風式幕墻的隔音性能良好，可以保持室內擁有一個清靜的環境；不論天氣好壞都無需開窗，換氣層就可直接將自然空氣傳至室內，為室內提供新鮮空氣，提高室內的舒適度，降低空調設備帶來的種種弊端。
1.1.3通風幕墻
通風式幕墻根據通風層結構的不同可分為“封閉式內循環體系”和“敞開式外循環體系”兩種。
封閉式內循環體系通風式幕墻外層原則上是完全封閉的，由斷熱型材與中空玻璃組成，其內層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗。兩層幕墻之間的通風換氣層100mm-200mm。通風換氣層與吊頂部位設置的通風系統相通，從下而上進行強制性空氣循環，室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進人換氣層，使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度，達到節能效果。
在通道內設置可調控的百葉窗或垂簾，可有效地調節采光和遮陽，在室內創造更加舒適的環境。
封閉式內循環體系通風式幕墻應用實例如英國勞氏船社總部廈、美國西方化學中心廈。
敞開式外循環體系通風式幕墻外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。內外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排風裝置，通道內可以設置遮陽裝置。
冬季時，關閉通風層兩端的進排風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，減少建筑物的采暖費用。
夏季打開換氣層的進排風口，在陽光的照射下換氣層空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，帶走通道內的熱量，降低內層玻璃表面的溫度，減少制冷費用。
通過對進排風口的控制以及內層幕墻的構造設計，還可以由通風層向室內輸送新鮮空氣，改善建筑空氣質量，使得高層建筑，特別是超高層建筑自然通風成為可能，最限度地滿足了使用者生理與心理的要求。
德國法蘭克福商業銀行廈、埃森的“RWE”總部樓等建筑采用了敞開式外循環體系通風式幕墻。
寒冷地區因采暖時間長，選用通風式幕墻時，主要是利用換氣層的“溫室效應”來減少室內熱量的散失。內層采用中空Low-E玻璃、斷熱鋁型材及相對較的換氣層寬度達到較好的節能效果。炎熱地區，空調制冷使用時間較長，外層采用熱反射玻璃和相對較小的換氣層寬度，以增強煙囪效應的效果，降低內層玻璃表面的溫度，從而達到最佳的節能效果。
1.2遮陽裝置
建筑遮陽的目的在于阻斷直射陽光透過玻璃進入室內，防止陽光過分照射和加熱建筑圍護結構，防止直射陽光造成強烈眩光。玻璃幕墻的各種節能措施中，遮陽技術可能是節約能源最有潛力和最為方便的構造手段。
良好的遮陽設計不僅有利于節能，而且是幕墻構成的有機組成和塑造建筑美感的重要元素。遮陽構件多種多樣，對于側窗部分來說，有平板遮陽、水平遮陽、垂直遮陽和格柵式遮陽等。對于屋頂天窗和玻璃頂來說，布幔和格柵能夠充分發揮遮陽作用。
除遮陽構件之外，利用綠化、植被等自然因素也有相當理想的遮陽效果。
水平遮陽的使用最為廣泛，柏林的北歐5國使館采用了水平遮陽板，綠色流線型截面的遮陽板密密覆蓋在窗戶外測，與整個墻面融為一體。
垂直遮陽能夠有效地遮擋高度角很低的光線，適合用于東西方向。
柏林的墨西哥使館主立面和人口朝東，垂直遮陽能夠最有效地發揮作用，主立面上最為突出的是從上到下貫穿整個高度的垂直遮陽構件。這些混凝土遮陽板不僅能夠有效遮擋陽光，而且傾斜角度逐漸加，給人一種韻律感。怕林奔馳公司總部樓的垂直遮陽板的豎向黃色線條成為一種標志，營造出豐富多彩的幾何形體，成為建筑不可分割的有機組成部分。
德國國會廈的穹頂將頂部遮陽與自然通風完美結合，不但柔和的漫反射光線可以延伸到最底層的議會廳，而且廳內的熱空氣還可通過反光板圍合成的倒錐體排出，可謂一舉兩得。由于不同季節、不同時間采光和日照要求各不相同，調整遮陽構件的遮陽效果必不可少。
德國波茨坦能源中心中庭采用可調節簾幕遮陽，隨著時間的變化和簾幕的開閉，陽光和陰影形成了特有的環境氛圍。在建筑另一測的雙層玻璃幕墻上的空氣夾層中，安裝了由遙控操作的活動式水平遮陽百葉窗簾，用戶可根據陽光的強弱程度調節百葉的角度，有效地調節和控制室內光線和減少吸熱量，適應于不同季節的天氣。
對于一般的遮陽構件來說，手工調節十分有效，但對于面積和高層建筑的玻璃幕墻，則需要依賴自動調節設施。建筑師努力將現代自動控制技術用于建筑遮陽沒計，在滿足功能需要的同時，更營造出一種獨特的光影效果。
從構成要素和構成方式來說，玻璃幕墻生態技術的發展包括三個方向：
1)構造技術；2)材料技術；3)控制技術。
1.構造技術
1.1通風幕墻
1.1.1通風幕墻的組成
通風式幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成，或稱為雙層幕墻、可呼吸式幕墻、熱通道幕墻等。與傳統幕墻相比，它的最特點是兩層幕墻之間有一個通風換氣層，由于換氣層中空氣的流動循環，使內層幕墻的溫度接近室內溫度。
1.1.2通風幕墻的原理
通風式幕墻采用煙囪效應原理，從功能上解決節能問題。由于換氣層的作用，它比單層幕墻節能約50％；通風式幕墻外層玻璃可以選用無色透明玻璃或低反射玻璃，還可以最限度地減少玻璃反射帶來的光污染；通風式幕墻的隔音性能良好，可以保持室內擁有一個清靜的環境；不論天氣好壞都無需開窗，換氣層就可直接將自然空氣傳至室內，為室內提供新鮮空氣，提高室內的舒適度，降低空調設備帶來的種種弊端。
1.1.3通風幕墻
通風式幕墻根據通風層結構的不同可分為“封閉式內循環體系”和“敞開式外循環體系”兩種。
封閉式內循環體系通風式幕墻外層原則上是完全封閉的，由斷熱型材與中空玻璃組成，其內層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗。兩層幕墻之間的通風換氣層100mm-200mm。通風換氣層與吊頂部位設置的通風系統相通，從下而上進行強制性空氣循環，室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進人換氣層，使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度，達到節能效果。
在通道內設置可調控的百葉窗或垂簾，可有效地調節采光和遮陽，在室內創造更加舒適的環境。
封閉式內循環體系通風式幕墻應用實例如英國勞氏船社總部廈、美國西方化學中心廈。
敞開式外循環體系通風式幕墻外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。內外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排風裝置，通道內可以設置遮陽裝置。
冬季時，關閉通風層兩端的進排風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，減少建筑物的采暖費用。
夏季打開換氣層的進排風口，在陽光的照射下換氣層空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，帶走通道內的熱量，降低內層玻璃表面的溫度，減少制冷費用。
通過對進排風口的控制以及內層幕墻的構造設計，還可以由通風層向室內輸送新鮮空氣，改善建筑空氣質量，使得高層建筑，特別是超高層建筑自然通風成為可能，最限度地滿足了使用者生理與心理的要求。
德國法蘭克福商業銀行廈、埃森的“RWE”總部樓等建筑采用了敞開式外循環體系通風式幕墻。
寒冷地區因采暖時間長，選用通風式幕墻時，主要是利用換氣層的“溫室效應”來減少室內熱量的散失。內層采用中空Low-E玻璃、斷熱鋁型材及相對較的換氣層寬度達到較好的節能效果。炎熱地區，空調制冷使用時間較長，外層采用熱反射玻璃和相對較小的換氣層寬度，以增強煙囪效應的效果，降低內層玻璃表面的溫度，從而達到最佳的節能效果。
1.2遮陽裝置
建筑遮陽的目的在于阻斷直射陽光透過玻璃進入室內，防止陽光過分照射和加熱建筑圍護結構，防止直射陽光造成強烈眩光。玻璃幕墻的各種節能措施中，遮陽技術可能是節約能源最有潛力和最為方便的構造手段。
良好的遮陽設計不僅有利于節能，而且是幕墻構成的有機組成和塑造建筑美感的重要元素。遮陽構件多種多樣，對于側窗部分來說，有平板遮陽、水平遮陽、垂直遮陽和格柵式遮陽等。對于屋頂天窗和玻璃頂來說，布幔和格柵能夠充分發揮遮陽作用。
除遮陽構件之外，利用綠化、植被等自然因素也有相當理想的遮陽效果。
水平遮陽的使用最為廣泛，柏林的北歐5國使館采用了水平遮陽板，綠色流線型截面的遮陽板密密覆蓋在窗戶外測，與整個墻面融為一體。
垂直遮陽能夠有效地遮擋高度角很低的光線，適合用于東西方向。
柏林的墨西哥使館主立面和人口朝東，垂直遮陽能夠最有效地發揮作用，主立面上最為突出的是從上到下貫穿整個高度的垂直遮陽構件。這些混凝土遮陽板不僅能夠有效遮擋陽光，而且傾斜角度逐漸加，給人一種韻律感。怕林奔馳公司總部樓的垂直遮陽板的豎向黃色線條成為一種標志，營造出豐富多彩的幾何形體，成為建筑不可分割的有機組成部分。
德國國會廈的穹頂將頂部遮陽與自然通風完美結合，不但柔和的漫反射光線可以延伸到最底層的議會廳，而且廳內的熱空氣還可通過反光板圍合成的倒錐體排出，可謂一舉兩得。由于不同季節、不同時間采光和日照要求各不相同，調整遮陽構件的遮陽效果必不可少。
德國波茨坦能源中心中庭采用可調節簾幕遮陽，隨著時間的變化和簾幕的開閉，陽光和陰影形成了特有的環境氛圍。在建筑另一測的雙層玻璃幕墻上的空氣夾層中，安裝了由遙控操作的活動式水平遮陽百葉窗簾，用戶可根據陽光的強弱程度調節百葉的角度，有效地調節和控制室內光線和減少吸熱量，適應于不同季節的天氣。
對于一般的遮陽構件來說，手工調節十分有效，但對于面積和高層建筑的玻璃幕墻，則需要依賴自動調節設施。建筑師努力將現代自動控制技術用于建筑遮陽沒計，在滿足功能需要的同時，更營造出一種獨特的光影效果。
