【中玻網(wǎng)】在節能環(huán)保為當今全部上建筑發(fā)展的總趨勢的環(huán)境下，論述建筑節能的重要途徑就是對外圍護結構進(jìn)行隔熱保溫，提出在我國尤其是南方地區以玻璃幕墻為外圍護結構的建筑，建筑節能的一個(gè)重要措施就是對玻璃幕墻進(jìn)行遮陽(yáng)設計。指出玻璃幕墻遮陽(yáng)設計的重要性，對遮陽(yáng)系統的構造和方式進(jìn)行探討，并提倡建筑遮陽(yáng)系統智能化。

　　20世紀，世界建筑科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，房屋建筑快速發(fā)展，各發(fā)達國家建筑圍護結構的保溫隔熱和氣密性能大有提高，采暖、空調和照明的設備與技術(shù)日益進(jìn)步，人們越來(lái)越能夠在更為優(yōu)裕和舒適的室內環(huán)境中生活與工作，人類(lèi)建筑文明取得了從未有過(guò)的成就。在此同時(shí)，人們也不得不面對著(zhù)資源枯竭、環(huán)境惡化、自然破壞、氣候變暖等一系列嚴峻問(wèn)題。據統計，在我國這個(gè)發(fā)展中國家，建筑能耗占社會(huì )總能耗的27.6%，隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高，這個(gè)比例還會(huì )不斷增長(cháng)。

　　強調節能、低污染、低耗能的綠色建筑順應時(shí)代的要求而生，我國也頌布了一系列法規和政策來(lái)對建筑節能和合理使用資源做出明確的規定。

　　隨著(zhù)我國玻璃幕墻熱的發(fā)展，去年全國已經(jīng)超過(guò)150萬(wàn)平方米，近幾年玻璃幕墻總面積超過(guò)300萬(wàn)平方米。金屬玻璃幕墻具有輕量化、不燃化、耐震、施工迅速等優(yōu)點(diǎn)，在現代都市高樓化，防火、防震、施工安全的要求前提下，已成為不可阻擋的趨勢，今后將成為高樓建筑的設計主流。金屬玻璃幕墻可以減少傳統混凝土外墻大量的鋼筋、混凝土使用量，對于減少高耗能建材使用所達到的節約能源、資源有很大的幫助。而且金屬玻璃幕墻較易于回收利用，也可達到環(huán)保的目的。

　　玻璃幕墻是現代高等建筑較多采用的外圍護結構，是建筑物熱交換、熱傳導活躍、敏感的部位，是傳統墻體失熱損失5～6倍，幕墻的能耗約占整個(gè)建筑能耗的40%左右，故幕墻的節能有較其重要的地位。

　　一、玻璃幕墻遮陽(yáng)的必要性：

　　建筑外圍護結構的節能設計，由開(kāi)窗、方位、遮陽(yáng)到隔熱材料等因素環(huán)環(huán)相扣，這些因素左右建筑物的耗能量。寶島的西拉雅研究室曾對寶島的辦公建筑的外圍護結構進(jìn)行研究，對建筑外圍護結構的各要素的耗能量進(jìn)行分析，其結果分析如下：

　　地點(diǎn)開(kāi)窗率建筑方位外遮陽(yáng)和玻璃遮蔽因素玻璃Ui值外墻隔熱因素

　　從以上可以得出結論：

　　1)外墻的開(kāi)窗率是外墻節能的重要因素，降低開(kāi)窗面積率是節能重要手段，但是降低開(kāi)窗率也必顧及確保適當的自然采光，并免除心理的封閉感。

　　但是對于追求通透效果的玻璃幕墻而言，只能采用降低開(kāi)啟窗面積并加強不透光地方的隔熱設計來(lái)達到節能要求。

　　2)外遮陽(yáng)和玻璃遮蔽是外墻節能的第二重要因素，玻璃材質(zhì)及外遮陽(yáng)都影響遮蔽率的大小，但是裝設遮陽(yáng)板、遮陽(yáng)百頁(yè)等外遮陽(yáng)遠比改變玻璃材質(zhì)的效果大。玻璃材質(zhì)可選擇高反射率的反射玻璃和吸熱玻璃(唯反射率太大的反射玻璃會(huì )造成眩光污染的公害)。

　　3)建筑方位因素是外墻節能設計的第三要素(占了12％的比重)。大面積的玻璃幕墻應避免東照西曬。建筑的長(cháng)向應朝南北向配置。

　　在國內，隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展，建筑節能是中國經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展的迫切需要，建設單位和設計單位的節能環(huán)保意識也不斷提高，對玻璃幕墻的節能要求也不斷的提高，現階段提高玻璃幕墻隔熱保溫性能的主要措施有：

　　1)采用鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)以減少太陽(yáng)透過(guò)玻璃的直接輻射。

　　2)采用鋁塑復合材料、斷熱橋型材等高熱阻材料應用技術(shù)。

　　以上隔熱保溫措施原理比較簡(jiǎn)單，使玻璃幕墻結構的傳熱系數大大降低。這些節能措施在建筑現階段已應用較廣。雖然玻璃幕墻建筑采用遮陽(yáng)措施能達到更好的隔熱節能作用，但在國內，現階段各方對此重視不夠。一棟設計不良的全為玻璃幕墻建筑的全年空調耗電量，可能是一般混凝土外墻大樓的四倍。而玻璃幕墻的使用壽命達五十年之長(cháng)，其節能效果當然遠勝于短壽命的冷氣機、冰箱、鍋爐等。故玻璃幕墻建筑的節能比其他建筑產(chǎn)品節能更為重要。所以發(fā)展玻璃幕墻的遮陽(yáng)技術(shù)也是建筑物是節約能源有潛力的工具。

　　另外，在建筑設計中要求，當建筑具備下列條件時(shí)（建筑標準較高的房間，僅有1～2兩項）就要采用遮陽(yáng)措施：

　　1)室內氣溫大于29℃；

　　2)太陽(yáng)輻射強度大于240千卡/米時(shí)；

　　3)陽(yáng)光照射室內高層度大于0.5米；

　　4)陽(yáng)光照射室內時(shí)間超過(guò)一小時(shí)；

　　采用遮陽(yáng)措施不僅是玻璃幕墻建筑節能設計的必要手段，而且是標準較高玻璃幕墻建筑的建筑設計的必要手段。

　　二、遮陽(yáng)的作用與效果

　　由于玻璃幕墻由玻璃和金屬結構組成，而玻璃表面換熱性強，熱透射率高，故對室內熱條件有較大的影響，在夏季，陽(yáng)光透過(guò)玻璃射入室內，是造成室內過(guò)熱的主要原因。特別在南方炎熱地區，如果人體再受到陽(yáng)光的直接照射，將會(huì )感到炎熱難受。

　　在玻璃幕墻上設置遮陽(yáng)系統，可以很大限度減少陽(yáng)光的直接照射，從而避免室內過(guò)熱，是炎熱地區建筑防熱的主要措施之一。設置遮陽(yáng)后，會(huì )有以下作用及效果：

　　1)遮陽(yáng)對太陽(yáng)輻射的作用。外圍護結構的保溫隔熱性能受許多因素的影響，其中影響很大的指標就是遮陽(yáng)系數。一般來(lái)說(shuō)，遮陽(yáng)系數受到材料本身特性和環(huán)境的控制。遮陽(yáng)系數就是透過(guò)有遮陽(yáng)措施的圍護結構和沒(méi)有遮陽(yáng)措施的圍護結構的太陽(yáng)輻射熱量的比值。遮陽(yáng)系數愈小，透過(guò)外圍護結構的太陽(yáng)輻射熱量愈小，防熱效果愈好。在廣州地區進(jìn)行實(shí)測得到的各主要朝向窗口的遮陽(yáng)系數分別為：西向17%，南向45%，北向60%。由此可見(jiàn)，遮陽(yáng)對遮擋太陽(yáng)輻射熱的效果是相當大的，玻璃幕墻建筑設置遮陽(yáng)措施更是效果明顯。

　　2)遮陽(yáng)對室內溫度作用。遮陽(yáng)防止室內溫度上升有明顯作用，在廣州某西向房間試驗觀(guān)測表明：在閉窗的情況下，有、無(wú)遮陽(yáng)，室溫很大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽(yáng)時(shí)，房間溫度波幅值較小，室溫出現很大值的時(shí)間延遲，室內溫度場(chǎng)均勻。因此，遮陽(yáng)對空調房間可減少冷負荷，所以對空調建筑來(lái)說(shuō)，遮陽(yáng)更是節約電能的主要措施之一。

　　3)遮陽(yáng)對采光的作用。從天然采光的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，遮陽(yáng)措施會(huì )阻擋直射陽(yáng)光，防止眩光，使室內照度分布比較均勻，有助于視覺(jué)的正常工作。對周?chē)h(huán)境來(lái)說(shuō)，遮陽(yáng)可分散玻璃幕墻的玻璃（尤其是鍍膜玻璃）的反射光，避免了大面積玻璃反光造成光污染。但是，由于遮陽(yáng)措施有擋光作用，從而會(huì )降低室內照度，在陰雨天更為不利。因此，在遮陽(yáng)系統設計時(shí)要有充分的考慮，盡量滿(mǎn)足室內天然采光的要求。

　　4)遮陽(yáng)對建筑外觀(guān)的作用。一般人都認為玻璃幕墻設計只能平板化，無(wú)法設計外遮陽(yáng)等遮陽(yáng)設施，但是由國外的許多案例我們可以發(fā)現金屬玻璃幕墻能以輕巧的金屬板設計成優(yōu)美的遮陽(yáng)形式并成為建筑造型有趣的一部份。遮陽(yáng)系統在玻璃幕墻外觀(guān)的玻璃墻體上形成光影效果，體現出現代建筑藝術(shù)美學(xué)效果。

　　因此，在歐洲建筑界，已經(jīng)把外遮陽(yáng)系統作為一種活躍的立面元素，加以利用，甚至稱(chēng)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”的建筑物形象不是因為建筑立面的時(shí)尚需要，而是現代技術(shù)解決人類(lèi)對建筑節能和享有自然需求而產(chǎn)生的一種新的現代建筑形態(tài)。

　　5)遮陽(yáng)對房間通風(fēng)的影響。遮陽(yáng)設施對房間通風(fēng)有一定的阻擋作用，在開(kāi)啟窗通風(fēng)的情況下，室內的風(fēng)速會(huì )減弱22-47%，具體視遮陽(yáng)設施的構造情況而定。而對玻璃表面上升的熱空氣有阻擋作用，不利散熱，因此在遮陽(yáng)的構造設計時(shí)應加以注意。