玻璃表皮的生态设计策略.pdf

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1、圃删玻璃表皮的生态设计策略杨涛陕西理工学院土木工程与建筑学院摘要：玻璃是重要的建筑材料，它在带来视觉效果的同时又有巨大能耗的缺陷，随着建筑技术的进步，建筑师开始探索如何提高玻璃的热工性能。本文分析了一些改善玻璃热工性能的生态设计策略。关键词：建筑表皮；玻璃；生态设计策略Abstract：Glassisanimportantbuildingmaterial，bringingvisualdefectandhavingenormousenergydefect，withthedevelopingofbuil

2、dingtechnology，architectsbegintoexplorehowtoimprovethethermalperformanceofglass．Thispaperanalyzestheecologicaldesignstrategytoimprovethermalpropertiesofglass．Keywords：buildingskin，glass，ecologicaldesignstrategy1引言在整个建筑发展的历程中，人类始终面对着两个相互矛盾的需求，建筑既要满足遮风避雨

3、的防护要求，又要满足采光通风的通透要求。要解决此矛盾需要这样一种材料：它既具有一定的强度、密闭性及稳定性，又要有一定的透明性。随着玻璃的出现，这一矛盾得到解决，玻璃迅速成为主要的建筑材料。但是玻璃由于其通透性也给建筑带来了巨大的能耗损失，因此随着近年来对生态和可持续发展的重视，以及技术的进步。如何提高玻璃的保温隔热性能越来越受到人们的关注。基于此，本文分析和研究了玻璃在当前生态建筑技术中的发展和一些取得成效的经验。2建筑设计中玻璃应用的误区针对冬天室内热量外溢和夏天室外热量进入的问题，传统的节能方法

4、主要采用“堵”的措施，即采暖区堵住室内热量的外溢．隔热区则是堵住室外热量的进入。而作为热量出入的重要通道的玻璃就成为“严防死守”的重点。少开窗、开小窗似乎是一种生态节能的共识。但是这种认识是有失偏颇的．其忽略了两方面的因素，即玻璃同样是“光”和“风”进出建筑的重要通道。限制了玻璃的面积，必然也会限制“光”和“风”的进出。冬季虽然需要阻止冷风的进入，但是也阻止了阳光的进入，失去了利用冬季阳光增加室内温度的可能；夏季虽然要阻止阳光的进入。但是也阻止了风的进入．失去了利用通风降低室内温度的可能。作为设计师

5、应重视这种辩证关系并加以利用．而不是采用一种简单的“一刀切”式的手段处理。因此笔者认为面对传统建筑设计中对玻璃应用的种种误区，其最好的方法就是采用生态的策略——既保证玻璃通透性带来的天然光的照明，同时又能兼顾室内的热舒适环境。3生态策略之材料的选择3．1利用空气间层和中空玻璃惰性气体对于温差反映迟缓，利用这一原理。在两层玻璃之间填充惰性气体可以有效地降低对流并因此减少热传导。同时真空中传导和对流传热量都为零。因此利用中空玻璃也可以达到极佳的保温效果。在冬季日照不足的白天以及寒冷的夜晚，内置的中空玻璃

6、可以形成有效的保温层．防止热量外溢；在夏季，中空玻璃也可以减少室外热量向室内的传导。3．2改变玻璃表面的特性合适的金属涂层可以改善玻璃的辐射属性．设置low—E涂层可以有效地降低玻璃的反射率从而增加玻璃的保温能力。其中“高透型”Low—E玻璃可以提供较高的太阳能利用率，同时又可以有效阻止室内热量的外溢。在两层玻璃之间设置透明薄膜。也是改变玻璃表面特性的一种手段，可以在不增加重量及厚度的前提下提高玻璃的保温能力，由于中间层不是玻璃，还可以减少其蓄热的可能。3．3机理变质尽管上述几种复合玻璃材料具有一定

7、的选择透过性．但真正对气候变化能及时应变调节的是透过率可调玻璃。这种玻璃根据环境改变自身的透过特性，实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不2013．07同，又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。但价格都较昂贵因此采用的范围还不广。4生态策略之构造措施一般来说，由于玻璃的特性，只靠单一的玻璃层是无法解决节能要求，因此需要辅以相应的构造措施。4．1遮阳系统前文所说玻璃形成的围护界面是热量进出的主要通道．是因为室外的太阳辐射主要通过玻璃增加室内的热量。在这些玻

8、璃围护界面设置遮阳措施可以阻断直射阳光透过玻璃进入室内，防止阳光过分照射和加热建筑围护结构形成辐射得热。在所有的被动式节能措施中．建筑遮阳也许是最为立竿见影的有效方法。通过以往的实验数据发现那些采取了遮阳设施的建筑对室内热环境的影响比没有采取遮阳措施的建筑要大得多。而遮阳设施应尽量设置在围护结构的外界面，其效果要好于放置于内界面。而可控的遮阳措施，如外层玻璃遮阳百叶和间层可伸缩百叶、铝制可翻式百叶、水平日光窗栅和玻璃纤维百叶更为有利适应外界条件的变化。同时也可以发挥利