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透過視線隔絕熱能的兩難

採用大面積玻璃門窗或帷幕牆是現代建築的潮流,玻璃輕巧、穿透,是建築中溝通自然的最佳材料,玻璃採光罩更可以大面積的自然採光種植植物。然而,門窗往往是建築圍護結構中保溫、隔熱和節能中最弱的一環,一般建築門窗占建築能耗40%以上,玻璃材料的透光係數、太陽直射透射率、相對得熱以及傳熱係數等指標,對建築的室內熱環境和空調能耗影響很大,因此,在建築設計上如何利用玻璃材料,瞭解其技術特性,做到減少能耗,是建築設計者應注意的問題。

雖然整片玻璃傳達的現代性超炫,但正因窗戶面積直接影響建築的採光及空調的能耗,仍然應該根據建築的性質、使用功能以及基地氣候環境條件來設計開窗,建築的窗牆比一般應控制在O.3左右。

其次,根據建築日照設計原理,合理設計窗戶挑簷或遮陽措施,可減小玻璃面的日照面積,有效降低夏季空調能耗。

我們知道,玻璃傳遞的熱能有兩種:熱輻射與熱傳導。為了降低輻射熱,可以採用熱反射、吸熱、低輻射等玻璃;為了減少熱傳導,可採用雙層、真空等玻璃。在節能玻璃要考慮的因素除常規的抗風壓強度、保溫效果、隔音效果、抗震性和裝飾性外,還應該對採光、光反射、熱工性能等進行設計計算。

目前採用的幾種節能玻璃材料主要有鍍膜玻璃、中空玻璃和帶薄膜型熱反射材料玻璃。鍍膜玻璃主要有太陽能熱反射玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃。

太陽能熱反射玻璃最大特點是利用鍍膜能透過可見光而把有加熱作用的遠紅外光反射到室外,同時玻璃材料吸收的太陽熱能被鍍膜所隔離,使熱主要散發到室外一側,使室內熱環境得到控制,同時減少眩光和色散,降低室內空調負荷,減少設備投資,從而達到節約空調費用的目的。然而,熱反射玻璃仍然有反射可見光與反射熱的兩種"光污染"的問題。

低輻射玻璃、多功能鍍膜玻璃﹙又稱保溫鍍膜玻璃﹚具有最大的日光透射率和最小的反射係數,可讓80%的可見光進入室內被物體所吸收,同時又能將90%以上的室內物體所輻射的長波保留在室內。對不同頻譜的太陽光透過具有選擇性,能濾掉紫外線,吸收部分可見光,有防眩光的作用,因此,廣泛用於美術館以及科學實驗室等。

薄膜型熱反射材料是一種新型功能複合材料,具有高反射率、高透射率和選擇性透光特性。在3mm厚普通玻璃上貼一層隔熱膜片後,太陽熱輻射透過減少82.5%,是一種良好的節能材料。

科技的進步一日千里,採用建築玻璃透過視線隔絕熱能的不可能任務似乎愈來愈有達成的可能,然而物有一正必有一負,科技的發展背後永遠潛伏著危險,太陽熱能不會憑空消失,室內降低的溫度可能在室外加倍增加,更可能產生其他副作用;據聞,為了降低熱島效應,東京環保團體發動大家在室外灑水,這種毫不科技的方法可能是後遺症小而有效降低溫度的做法;我們在設計建築時,與其期待新科技玻璃能解決所有問題,可能不如反璞歸真,控制窗牆比、合理設計窗戶挑簷或遮陽措施來得實際。

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