外立面节能设计-商业建筑设计

在过去的商业建筑设计中应用石材等非透明材料较多，但在当今设计中玻璃使用得越来越多，尤其是中庭底层店面和入口常常会采用大面积的甚至全玻璃幕墙来体现通透性。而玻璃在夏天对太阳辐射热的吸收往往远高于不透明墙体，在冬天热损失也大好几倍，因此建筑表皮的能耗成为一个严重问题。

商业建筑外立面节能设计可以从三个方面着手：外墙材料选择、双层幕墙系统设计及外立面的遮阳设计。

第一，外墙材料的选择应尽可能根据当地的气候条件选择合适的节能材料。尤其应注意玻璃品种的选用。在夏热冬暖地区，为降低对太阳辐射热的吸收，应尽量选择低透射率的玻璃材料，如选择由吸热玻璃、热反射玻璃、吸热的low-E玻璃、solar-E玻璃做外片，而由透明玻璃、low-E玻璃做内片等组成的中空玻璃。在严寒地区，为充分将太阳辐射引进室内，应选用透明中空玻璃，或外片用透明玻璃、low-E玻璃，内片用吸热玻璃、热反射玻璃、吸热的low-E玻璃、solar-E玻璃等组合成的中空玻璃。而对于夏热冬冷地区，必须同时考虑夏季的太阳辐射耗能及冬季的太阳辐射受热节能双项因素。但应分析是夏季日射耗能较多，还是冬季因日射获热而节省的能量更多，再决定以某项为主而兼顾另一项。若夏季遮阳更为主要，可挑选适用于夏热冬暖地区的玻璃品种，反之，则与寒冷地区类似。

第二，设置双层幕墙。双层幕墙系统属于一种复合构造，可以实现通风、遮阳、引入日光等多重目标。双层玻璃幕墙一般由两层玻璃组成，中间留有一定宽度的间隙形成空气夹层，并配有可调节百叶。冬天，双层玻璃幕墙如同一个利用太阳能来加热空气的装置，夏天则利用热压原理带走热量（图12-7）。

双层玻璃幕墙的内幕墙一般采用明框幕墙或活动窗，或开有检修门，便于维护和清洁。外幕墙可采用有框幕墙或点式玻璃幕墙。两层玻璃之间封闭的空间内空气经常流动，成为热通道。理论上讲50mm的通道宽度可满足保温隔热的要求；100mm的通道宽度可满足隔声的要求；由于工艺性和清洁维护的要求，空气通道的宽度一般都不小于150mm；如果通道内需要走人，其宽度一般不小于450mm，并且要设人行格栅，以保证空气流通。

图12-7 利用双层玻璃幕墙组织通风

a）冬季白天 b）夏季白天

1—吸热玻璃 2—空气层 3—可调百叶 4—隔热玻璃 5—中庭 6—推拉式开口

除双层玻璃幕墙外，还有一种由非透明材料构成的双层幕墙，外层可以采用封闭式做法，主要用于寒冷地区，便于保温。也可用开敞式做法，即采用各种开敞格栅，如木格栅、金属百叶等；内层则为充当结构层的围护结构。(www.xing528.com)

第三，外立面的遮阳设计也是一种重要的节能手段。但遮阳设计应兼顾考虑采光和遮阳问题。可利用遮阳板的反射，使遮阳设置有再分配光之作用，将自然光引导到室内深处；也可利用遮阳板作为引风装置，增加建筑进风口的风压，对通风量进行调节。

遮阳系统有固定式也有活动式。常见的固定式遮阳系统有以下四种：

1）水平式遮阳系统：能够有效遮挡高度角较大、从窗口上方射来的阳光。适用于南向房间的遮阳。

2）垂直式遮阳系统：能够有效遮挡高度角较大的、从窗口两侧斜射进来的阳光，适用于东北、西北和正北向窗户的遮阳。

3）挡板式遮阳系统：能有效遮挡高度角较小、平射到窗口的阳光，可以带花格，适用于东西向房间的遮阳。

4）综合式遮阳系统：水平式遮阳系统与垂直式遮阳系统组合的形式。适用于东南、西南和正南向窗户的遮阳。

活动式遮阳可以进一步发展为智能化、全自动控制，实现对遮阳设备的全方位、高灵敏的控制。

遮阳系统的材料有很多种，如彩釉玻璃、铝合金百叶、不锈钢管、金属孔板网、织物膜材（如玻璃纤维或聚酯纤维面料）等。