玻璃幕墙导致能耗增加的原因主要包括以下几个方面:
热工性能差
热容量小:玻璃幕墙的热容量远低于实体墙,易受天气变化影响,导致室内温度波动大,增加采暖和制冷负荷。
传热系数高:单层玻璃的传热系数可达5.7W/(m²·K),是普通墙体的数倍,导致冬季热量快速流失,夏季外部热量大量传入。
“热桥”效应:金属龙骨(如铝合金框架)直接连接墙体,形成密集传热通道,加剧热量传递,降低保温效果。
太阳辐射得热大
夏季过热:透明玻璃幕墙允许大量太阳辐射进入室内,成为空调降温的主要负荷。例如,香港地区商业楼中,太阳辐射得热占空调负荷的50%以上。
冬季得热不足:虽然冬季阳光可部分补偿采暖能耗,但玻璃幕墙的保温性能差,导致整体能耗仍高于实体墙建筑。
遮阳与通风设计不足
外遮阳缺失:玻璃幕墙外立面难以设置外遮阳装置,导致夏季阳光直射室内,加剧过热问题。合理遮阳设计可降低空调能耗16%-29%。
自然通风受限:玻璃幕墙通常为封闭式设计,依赖机械通风系统,增加能耗。若设置可开启部分或通风装置,可改善热舒适性并降低能耗。
气密性与密封性问题
胶缝施工缺陷:密封胶粘结效果差、胶条密封不严或结构变形产生裂缝,导致冷、热风渗透,增加换气传热。
框架缝隙漏风:幕墙框架之间结构缝隙的存在,气流穿透缝隙引起传热,进一步加剧能耗。
材料与构造缺陷
玻璃选择不当:未采用低辐射镀膜玻璃(Low-E)、中空玻璃等高性能材料,导致隔热性能差。
保温材料缺失:幕墙与保温层之间未有效设置垫片或保温材料,降低整体保温效果。
“烟囱”效应:幕墙与保温层之间的空气流动形成“烟囱”效应,降低保温构造使用寿命,增加能耗。
设计与施工问题
窗墙面积比过大:为追求通透效果,玻璃幕墙面积占比过高,导致夏季热透射量剧增,冬季热交换热量损失大。
节点做法错误:构件间未有效设置垫片或节点连接不当,影响气密性和保温性能。
施工质量控制差:胶缝施工不到位、密封胶老化等问题,导致漏水、透气,进一步降低保温隔热效果。