幕墻材料節(jié)能簡析

建筑幕墻行業(yè)隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，及建筑市場的不斷擴(kuò)大，公共建筑用能數(shù)量也在不斷增長，在世界性能源緊張的今天，能源的消耗與節(jié)約已成為全世界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。作為建筑的外維護(hù)體系，幕墻對整個建筑的熱工性能也有很大的影響。因此，幕墻材料的節(jié)能問題也就成了人們解決建筑節(jié)能問題的突破口之一。

   
  [關(guān)鍵詞] low-e玻璃、隔熱鋁型材、保溫材料。
   
  我國從80年起開始使用幕墻，迄今已有20多年的歷史。在此期間，幕墻的品種已從簡單的明框玻璃幕墻，發(fā)展到了隱框 、半隱框、全玻璃幕墻及單元式玻璃幕墻和各種金屬幕墻。這種進(jìn)步是可喜的，但同時，隨著建筑市場的不斷擴(kuò)大，能源的應(yīng)用越來越緊張，況且我國已成為世界第一幕墻生產(chǎn)大國和使用大國，所以，幕墻材料的節(jié)能與應(yīng)用已是不容忽視的問題。
   
  幕墻節(jié)能應(yīng)該從哪些方面考慮呢，大面的說應(yīng)該從以下幾個方面入手。
玻璃：
   
  玻璃作為透明材料被廣泛應(yīng)用于建筑、制冷等行業(yè)。因?yàn)椴Ａ峭该髂粔Φ闹饕娌模?，科學(xué)的選用玻璃對于建筑物的節(jié)能具有十分重要的意義。普通的透明玻璃的遮陽系數(shù)Sc＞0.5，陽光中的紅外線熱能大量地透過了玻璃被吸收，這導(dǎo)致它不能有效地阻擋太陽輻射能。
   
  目前的市場上，低輻射（Low－E）中空玻璃已成為節(jié)能型玻璃幕墻的首選材料。低輻射膜玻璃所具有低輻射、高熱阻、低透光等優(yōu)點(diǎn)，一般應(yīng)用于雙層中空玻璃上。由于膜層的特殊作用，它可以將80％以上的遠(yuǎn)紅外線熱輻射反射回去，具有良好的阻隔熱輻射透過作用,以達(dá)到節(jié)能的目的。
   
  舉一例說明：在大約48%的透光率20%的反射率條件下，國內(nèi)低輻射Low-E的遮陽系數(shù)值為0.66，也就是說，有66%的太陽熱能進(jìn)入室內(nèi)，從而大幅度的增加了空調(diào)制冷的損耗，在對于以空調(diào)制冷為主而達(dá)到冷房效果的南方城市來說，基本上是不可取的。而遮陽型Low-E玻璃，遮陽系數(shù)Sc＜0.5，對透過的太陽能衰減較多。這對以空調(diào)致冷的南方地區(qū)極為適用，夏季可最大限度地限制太陽能進(jìn)入室內(nèi)，并阻擋來自室外的遠(yuǎn)紅外熱輻射，從而節(jié)省空調(diào)的使用費(fèi)用以一款6+12A+6mm中空玻璃為例，玻璃的參數(shù)為：

   說明：6C表示6mm透明玻璃，CTS140 、CES11、CEB12分別是南玻熱反射玻璃和Low-E玻璃型號。傳熱系數(shù)是美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)條件下的數(shù)值。本例數(shù)劇引自《Low-E玻璃與熱反射鍍膜玻璃的熱學(xué)性能比較》

隔熱鋁型材
   
  作為透明幕墻的重要組成部分，鋁型材的斷熱節(jié)能也越來越成為人們考慮的重點(diǎn)要素。通過隔熱材料在玻璃幕墻的室內(nèi)外之間形成隔熱冷橋，使得室外的熱量無法通過熱傳導(dǎo)的形式傳至室內(nèi)，以達(dá)到節(jié)能的目的。目前市場上最常用的鋁型材的隔熱材料為PA66GF25，采用穿條工藝生產(chǎn)。尼龍66等結(jié)構(gòu)塑料，形成“斷橋”，可增大熱阻，減少熱傳導(dǎo),且具有優(yōu)良的耐磨、抗蠕變及耐老化性能。
   
  隔熱條“冷橋”選用材料為PA66GF25（俗稱尼龍66，化學(xué)名簡稱PA66），用PA66加25%的玻璃纖維改性成的工程塑料，而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)，熱膨脹系數(shù)與鋁合金接近，尼龍66的導(dǎo)熱系數(shù)為0.3W/M2K,約為鋁的1/700倍。普通的鋁合金門窗，傳熱系數(shù)比較大，即使安裝中空玻璃，傳熱系數(shù)也達(dá)到了4W/ m2K而采用尼龍隔熱條的型材的導(dǎo)熱系數(shù)可低于2.7 W/ m2K。

保溫材料
   
  幕墻的保溫性能系指建筑幕墻室內(nèi)外兩側(cè)存在空氣溫差的條件下，幕墻阻抗從高溫一側(cè)向低溫一側(cè)傳熱的能力(不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱)，幕墻的保溫性能用傳熱系數(shù)K來表示。傳熱系數(shù)K的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，幕墻室內(nèi)外兩側(cè)的空氣溫度差為1K，單位時間內(nèi)通過單位面積的傳熱量，以W/m2 .K計(jì)。
   
  在不透明幕墻系統(tǒng)中，幕墻的保溫材料就成為了節(jié)能的重點(diǎn)考慮對象。常用的保溫材料有苯板、保溫巖棉等。
   
  以一種XPS高密度擠塑型保溫板為例，XPS系統(tǒng)具有更高的保溫性能和難燃性能，且有高熱阻、低線性、膨脹比低的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)的閉孔率達(dá)到了99%以上，形成真空層，避免空氣流動散熱，確保其保溫性能的持久和穩(wěn)定。
   
  同時，我們也知道，吸水率是衡量保溫材料的一個重要參數(shù)。保溫材料吸水后保溫性能隨之下降，在低溫情況下，吸入的水極易結(jié)冰，破壞了保溫材料的結(jié)構(gòu)，從而使板材的抗壓及保溫性能下降。由于聚苯乙烯分子結(jié)構(gòu)本身不吸水，板材分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無間隙，解決了其它材料漏水、滲透、結(jié)霜、冷凝等問題。
   
  此外，該材料還具有高強(qiáng)度抗壓、優(yōu)良的防潮性能、質(zhì)地輕、防腐性能好、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。作為保溫材料最重要的性能，XPS擠塑型保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/ m2K，是目前建筑保溫的最佳之選。