【文章內(nèi)容簡介】 擇透過性 普通的玻璃只能在有限的范圍內(nèi)做出簡單的氣候調(diào)節(jié)。目前最新的復合材料玻璃追求氣候應變的主動性和積極性，通過本體著色、多層裝配、表層鍍膜等手段，變被動設防為主動利用能源，以滿足不同的性能需要（如表 31）。 1. 本體著色 玻璃顯色是因為玻璃吸收率和透射率的不一致所致，而吸收率和透射率是由玻璃溶解時化學材料所賦予的 。氧化鐵等化學成分含量的多少決定了玻璃在可見光范圍內(nèi)對不同波長的可見光如何選擇性地吸收和反射。 吸熱玻璃是在玻璃本體內(nèi)摻入金屬離子使其對太陽能有選擇地吸收同時呈現(xiàn)不同的顏色，吸熱玻璃的節(jié)能是通過太陽光透過玻璃時將光能轉(zhuǎn)化為熱能而被玻璃吸收，熱能以對流和輻射的形式散發(fā)出去從而減少太陽能進入室內(nèi)。 然而，吸熱玻璃雖具有一定的遮陽效果，但其吸收的太陽輻射能有相當一部分會以對流與熱輻射的形式散發(fā)到室內(nèi)，對太陽輻射得熱的控制有限，尤其在單片使用時綜合隔熱效果并不理想。 2. 多層裝配 由兩至三片玻璃與間層組成，間層內(nèi) 充入干燥空氣、惰性氣體或表 31 玻璃的性能要求 性 能 外觀節(jié)能 顏色、反色亮度、通透效果、隔熱性能、保溫性能 舒適 透光性、隔聲性 其他 安全防護性、耐溫差性 北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 35 頁 真空或填入氣凝膠，具有較低的 K 值以及良好的隔熱功能。最常見為中空隔熱玻璃。 （ 1）中空玻璃 中空（如圖 33）是 將兩片玻璃通過有效的密封材料密封和間隔材料分隔開，并在兩片玻璃之間裝有吸收水氣的干燥劑，從而保證中空玻璃內(nèi)部長時間為干燥空氣層，無水氣、灰塵存在；同時中空玻璃易進行大批量工業(yè)化生產(chǎn)，中空玻璃是目前建筑中推薦采用的產(chǎn)品。 中空玻璃由于在兩片玻璃之間形成了一定的厚度并被限制了流動的空氣或其他氣體層從而減少了玻璃的對流和傳導傳熱，因此它具有了較好的隔熱能力。例如由兩片 5mm普通玻璃和中間層厚度為 10mm的空氣層組成的中空玻璃，在熱流垂直于玻璃進行熱傳遞時對流傳熱，傳導傳熱、輻射傳熱各約占總傳熱的 2%、 38%、 60%，同時中空玻璃的單片還可以采用鍍膜玻璃和其他節(jié)能玻璃，能將這些玻璃的優(yōu)點都集中于中空玻璃上，也就是說中空玻璃還可以集本身和鍍膜玻璃的優(yōu)點于一身，從而發(fā)揮更好的節(jié)能作用。如用一層 5mm 厚、表面輻射率 5mm的普通玻璃組成的空氣層為9mm 的中空玻璃其 K 值約為 W/m2K。如果使用輻射率為 的低輻射玻璃并且將空氣層中的空氣用氬氣置換 空氣層的厚度選擇 圖 33 6+12+6 中空玻璃 北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 共 35 頁 12mm，其 K 值可以達到 W/m2K。如果在中空玻璃的外片選擇熱反射玻璃他還具有控制太陽能的作用。 （ 2）真空玻璃 真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來，將其間隙抽成真空并密封排氣孔，兩片玻璃之間的間隙為 ～ ，真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃，這樣就將通過真空玻璃的熱傳導、對流幾乎為零，其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。 由于真空玻璃中間是真空層，基本上消除了對流傳熱和傳導傳熱，同時組成真空玻璃的原片玻璃可以選擇低輻射鍍膜玻璃即 LowE玻璃，能夠大幅度降 低輻射傳熱。 真空玻璃具有優(yōu)異的保溫隔熱性能。一般的單片玻璃傳熱系數(shù)是6 W/m2K，中空玻璃是 W/m2K，真空玻璃的傳熱系數(shù)達到 W/m2K，一片只有 6mm 厚的真空玻璃，隔熱性能相當于 370mm 的實心黏土磚墻。由于隔熱保溫性能好，真空玻璃在建筑上的應用將達到節(jié)能和環(huán)保雙重效果。 （ 3）氣凝膠隔熱玻璃 氣凝膠是一種多孔性的硅酸鹽凝膠， 95%（體積比）為空氣。由于它內(nèi)部的氣泡十分細?。ㄐ∮?20mm），所以具有良好的隔熱性能，同時又不會阻擋、折射光線（顆粒遠小于可見光波長），具有均勻透光的外觀。把 這種氣凝膠注入中空玻璃的空腔，可以得到傳熱系數(shù)小于 W/m2K 的隔熱玻璃組件。 3. 表層鍍膜 即在玻璃表面附加一層膜，通過改變玻璃的光學特性來實現(xiàn)對太陽輻射的選擇性屏蔽或利用來達到環(huán)保節(jié)能效果，主要有： 北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 共 35 頁 （ 1）熱反射玻璃： 熱反射玻璃是在玻璃表面鍍上金屬、非金屬及其氧化物薄膜使其具有一定的反射效果，能將太陽能反射回大氣中而達到阻擋太陽能進入室內(nèi)使太陽能不在室內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能的目的。 熱反射鍍膜玻璃的主要特性是：只能透過可見光和部分 ～ μ m 的近紅外光，對 m 以下的紫外線和 3μ m 以上的中、遠紅外光不能透過，即可以將大部分的太陽能吸收和反射掉，降低室內(nèi)的空調(diào)費用，取得節(jié)能效果。熱反射鍍膜玻璃可以獲得多種反射色，能將四周建筑及自然景物映射在彩色的玻璃幕墻上，使整個建筑物顯得異常絢麗壯觀。同時，該產(chǎn)品可以減輕眩光作用，使工作及居住環(huán)境更加舒適。 （ 2） 低輻射玻璃 （ Lowe 玻璃） 普通平板玻璃的輻射率較高，通常為 。低輻射玻璃是通過在玻璃表面涂敷低輻射涂層使表面的輻射率低于 普通玻璃從而減少熱量的損失來達到降低采暖費用實現(xiàn)節(jié)能目的。衡量低輻射玻璃節(jié)能效果的重要指標是輻射率。輻射率越低通過玻璃表面發(fā)生的輻射損失越少，玻璃的節(jié)能效果越好。 （ 3）光譜選擇透過性玻璃 光譜選擇透過性玻璃：是熱反射玻璃和 LowE 玻璃技術的延伸。可以使得太陽輻射中的可見光成分最大量的通過并阻擋具有較高熱量的紫外線或者紅外線，從而最大限度的利用自然光照亮室內(nèi)，又把輻射的熱能阻擋在室外（或者室內(nèi)），于是從采光和制冷（或者采暖）兩方面同時起到了節(jié)能效果。也可以使用它相反的特性，阻擋可見光，透過熱量，從而適用于 高緯度地區(qū)以消除進入室內(nèi)的眩光同時充分利北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 共 35 頁 用太陽輻射熱來加溫室內(nèi)空氣。 4. 隔熱斷橋鋁型材 當今的玻璃幕墻主要采用鋁合金型材作為主要承載構件，其具有重量輕、結構強度大、表面光滑美觀、不易銹蝕等優(yōu)點，然而鋁合金型材也具有一般金屬材料導熱效率高的特性，其傳熱系數(shù)高達 210 W/m2K。雖然其較之玻璃與外界的接觸面積要小得多，但在節(jié)能玻璃廣泛應用的今天，較之節(jié)能玻璃材料越來越低的傳熱系數(shù)（中空玻璃傳熱系數(shù)為 W/m2K，充氬中空玻璃傳熱系數(shù)僅為 W/m2K，真空玻璃傳熱系數(shù)只有 W/m2K），通 過鋁合金框材傳遞所損失的熱量也越顯突出，作為玻璃幕墻的另一重要組成部分 —— 玻璃框材的節(jié)能效果提升也成為整體提高玻璃幕墻節(jié)能環(huán)保性能的重要環(huán)節(jié)。隔熱斷橋鋁型材 的應用很好的解決了這一問題。 隔熱斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產(chǎn)生一個連續(xù)的隔熱區(qū)域 ， 利用隔熱條將鋁合金型材分隔成兩個部分 ，使鋁合金型材的傳熱系數(shù)降低到 W/m2K 以下，有效的提高了鋁合金型材的保溫隔熱性能。 材料的選擇 總之，材料的選擇基于提高幕墻的整體熱工性能，避免冷、熱橋以及經(jīng)濟因素。其中，采光部位使用合適的光譜選擇玻璃；非采光部圖34 穿條式隔熱鋁合金 明框幕墻節(jié)點北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 共 35 頁 位 盡量選用熱阻值大的面材；龍骨以斷熱型材為最優(yōu)等。 構造技術 構造是材料的空間組織方式，通過材料的不同組合和空間變化可以形成更多適應氣候變化的方式。從某種程度上，構造技術是對材料的整合技術。對于雙層通風玻璃幕墻來說，構造技術無疑比單純的材料技術更具有設計的可能性。 雙層通風玻璃幕墻不同玻璃的位置關系 雙層通風玻璃幕墻玻璃墻面的材料構造方式，曾在建筑師和工程師們之問引起巨大的爭議，尤其是涉及到雙層和單層玻璃在內(nèi)外層位置裝配的方面。光和熱的傳遞、消耗、聲音的控制以及清洗的需要與成本都是雙層通風玻璃 幕墻雙層和單層玻璃組合需要綜合考慮的問題。 1. 外層為雙層裝配系統(tǒng)，內(nèi)層為單層裝配系統(tǒng)： 此種裝配方式即內(nèi)循環(huán)雙層通風玻璃幕墻，這種裝配方式限制了空腔調(diào)節(jié)效應對雙層中空玻璃內(nèi)表皮的滲透作用，以減少外界的低氣溫對建筑的沖擊。這對于側重于冬季保溫的地區(qū)是適用的。此種裝配方式具有如下優(yōu)點： （ 1）利用建筑的正常排風在熱通道內(nèi)形成緩沖，降低玻璃幕墻的傳熱系數(shù)，在夏季降低遮陽系數(shù)，最小可達到 左右，大幅度減少室外太陽熱輻射傳入室內(nèi)，冬季可降低玻璃幕墻的 K 值，最小達到 W/m2K 左右，降低室內(nèi)熱量向室外傳遞，從而 節(jié)約空調(diào)能耗。 （ 2）采用智能型遮陽百頁，充分利用太陽能，并減少其不利影響?？筛鶕?jù)室內(nèi)人們工作、生活的需要，隨時控制室內(nèi)光線的強弱和進入室內(nèi)熱量的多少，并可和感應裝置連接，實現(xiàn)智能控制。 北京城市學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第 21