建筑門窗和幕墻玻璃的節(jié)能設(shè)計(jì)

門窗往往是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫、隔熱和節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)。提高建筑玻璃材料的熱工性能，目的是控制窗或幕墻表面溫度冬季過低、夏季過高，節(jié)省采暖或致冷能耗。從國內(nèi)外玻璃材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)來看，通常主要采用以下幾種方法：
(1)根據(jù)建筑的性質(zhì)、使用功能以及建筑所處的氣候環(huán)境條件來設(shè)計(jì)窗、幕墻，對建筑的窗墻比應(yīng)有一定的控制，因?yàn)榇皯裘娣e率直接影響建筑的采光及采暖空調(diào)的能耗，一般窗墻比應(yīng)控制在O.3左右。
尤其在嚴(yán)寒地區(qū)和炎熱地區(qū)，在設(shè)計(jì)大面積用玻璃門窗和幕墻時(shí)，要選擇采光、隔聲、熱工性能良好的新型玻璃材料。根據(jù)不同地區(qū)選擇不同的熱反射玻璃、Low—E復(fù)層玻璃(中空玻璃)以及保溫玻璃等材料。
(2)根據(jù)建筑日照設(shè)計(jì)原理，合理設(shè)計(jì)窗戶挑糖或遮陽措施，減小玻璃面的日照面積，降低夏季空調(diào)能耗。在進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì)時(shí)要考慮各個(gè)地區(qū)氣候特點(diǎn)，對于冬冷夏熱地區(qū)冬季需要日照，夏季需要遮陽，應(yīng)采用活動(dòng)式遮陽措施。在設(shè)計(jì)遮陽構(gòu)造時(shí)要結(jié)合玻璃門窗、幕墻建筑的整體藝術(shù)效果，材料與顏色進(jìn)行考慮，而且形式要簡單，美觀，便于清洗，安裝。
(3)在寒冷地區(qū)采用大面積玻璃門窗和幕墻時(shí)應(yīng)采取保溫措施，防止“熱橋”產(chǎn)生，由于門窗和幕墻框大多為金屬材料，金屬和玻璃材料導(dǎo)熱系數(shù)大，當(dāng)室內(nèi)外溫差大時(shí)，應(yīng)注意在門窗、幕墻框架格內(nèi)加熱絕緣材料進(jìn)行保溫，以防止結(jié)露、掛霜，以減少能耗。加在幕墻豎框室內(nèi)外均用熱絕緣橡膠密封條分隔，形成“熱斷橋”后，幕墻不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，而且視野清晰。
(4)注意視覺和冷凝現(xiàn)象。當(dāng)采用保溫材料后，如防火材料或保溫隔熱材料接觸熱反射玻璃的背面，或在熱反射玻璃背后使用顏色不均勻的襯熱材料時(shí)，在某種光照狀態(tài)下，可能會(huì)產(chǎn)生視覺“穿透”現(xiàn)象，看到后面的物體。此外，如果在這些材料與玻璃間有潮氣或冷凝水積聚，也會(huì)使玻璃和保溫材料逐漸腐蝕，形成影響外觀的斑點(diǎn)。如圖5所示，采用遮擋結(jié)構(gòu)，制造一個(gè)與視覺中空玻璃類似的遮擋中空玻璃，消除視覺穿透現(xiàn)象，又保證了玻璃圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性。
(5)玻璃窗(幕墻)還應(yīng)滿足美觀，經(jīng)濟(jì)，耐久，維修，便于清洗的要求。合理選擇材料和構(gòu)造形式，充分考慮使用的靈活性和最大限度地減少能耗，因此，對立面分格大小，方向以及玻璃，框格顏色等均要滿足適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求，使建筑呈現(xiàn)出多姿多彩和富麗堂皇的藝術(shù)效果o
玻璃材料在建筑設(shè)計(jì)中具有重要的作用，除了滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如強(qiáng)度，剛度，風(fēng)壓，抗震和溫度變形等要求外，在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能要求，要求建筑師能根據(jù)建筑的使用功能以及我國不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)，正確選用各種節(jié)能玻璃材料，創(chuàng)造出新型建筑節(jié)能技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。