玻璃建材 隔热、节能大挑战

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【大纪元8月28日讯】【自由时报记者林毅璋/报导‧摄影 】

现代建筑讲求美感,建筑师喜欢运用玻璃建材作为立面外表,但在炎炎夏日的大太阳下,日光透过玻璃照射入内,不禁令人怀疑玻璃能否抵挡炙热的阳光,也因此导致空调能源的消耗。

玻璃是现在建材主流

虽然大家觉得玻璃建材的使用是现代建筑的元素之一,但根据文献记载,早在公元前60年,罗马庞贝城已经将玻璃使用在建筑物上,华梵大学建筑系讲师谢一华表示,台湾的居家装潢大量使用玻璃建材的原因,是因为大面积的窗户采光较佳,可以带来较好的视野与气氛。建筑师孙胜辉也指出,以整体的建筑设计风潮来看,欧美的建筑风格总是台湾建筑界学习的对象,因此在西方开始大量使用玻璃做为建筑外观建材之后,台湾建筑师也竞相模仿,认为这是种时代的表征、是摩登的象征。

玻璃使用大学问

双层玻璃能阻挡热传递,但中间的空气层不宜超过2公分以上,以免造成热对流。

先前台北市建成圆环小吃店之所以关门歇业的主因之一,就是因为建筑外观采用玻璃建材,无法抵抗太阳西晒时所带来的高温,因此造成室内闷热,客人不愿久留,生意不佳。由此可见,玻璃建材的使用有着相当的学问,若设计上缺乏周全思考,虽然建筑外观美观,但实用价值却不高。

胡湘玲于天下文化出版的《太阳房子》一书中提到,早在公元1865年,美国就有人发明将二层玻璃夹装在同一个窗框上,以让窗户有较佳的隔热功能。当大太阳的热天时,由于单层玻璃无法延迟阳光直接加热室内的温度,且会阻挡室内的热辐射长波,因此反倒造成温室效应,使得室内比户外更热,因此消耗更多的空调能源。

震大建设总经理叶汉祥表示,玻璃节能可分为两个部分来讨论,一是玻璃的隔热能力,也就是热传透率;另外则是玻璃的遮阳能力,也就是日射透过率。台湾地区地处亚热带,又为北回归线经过的区域,因此室内外的温差并不大,但日射的热量却很惊人,因此台湾地区的建筑,在玻璃建材的选择上首重阻绝辐射传透,侧重玻璃的遮蔽性能。

目前以Low-E玻璃隔热最佳

目前有厂商开发所谓的内百叶玻璃,在两层玻璃之间加装铝百叶,颇具外遮阳的效果,也不会有一般装置在室内的百叶,有清理上的麻烦,是消费者可以多考虑的产品,但特别要注意内百叶的耐用度,否则坏了就很麻烦。

成功大学建筑系教授林宪德指出,无论采用任何种类的玻璃,只要建筑的开口玻璃面积增加1.0%,其空调整体用电量约随之增加1.0%。而目前玻璃建材除了Low-E玻璃之外,主要又分为清玻璃、吸热(染色)玻璃、热反射玻璃等。一般清玻璃的隔热效果最差,且反倒会造成温室效应,室内温度比室外还高。吸热玻璃指的就是染过颜色的玻璃,常见的是褐色或深蓝色,孙胜辉表示,以他的经验来说,吸热玻璃遮光的效能比起隔热的效果来得佳,因此要加上外遮阳的装置效果比较好。

而热反射玻璃则是我们常见到外表亮晶晶,无法看透的玻璃,这是利用红外线反射的原理来隔热,但缺点是反光强烈,容易造成路上车辆驾驶及邻栋的公害,增加交通危险也侵犯生活隐私。

至于这几年流行的双层玻璃(Double Skin),林宪德表示,一般的双层玻璃最大的长处是“保温性能”,因此处在亚热带的台湾,使用双层玻璃的经济效益不高,不如使用单层玻璃加外遮阳装置来得经济实惠。

孙胜辉指出,若真要选择双层玻璃,中间的空气层为真空或是填充惰性气体如氦气,效果会比较好,可有效减低热传透率。而以目前的技术来说,Low-E玻璃是公认隔热效果最佳的玻璃建材选择。

事前整体规划最重要

许多高科技厂办都使用玻璃帷幕作为建筑外观建材,藉以营造出极简、前卫与科技的时尚感。

叶汉祥指出,以台湾地区的天候性质而言,若能在建筑基地上做正确的节能配置,几乎可以节省3~4成左右的空调耗能量,而在炎热的台湾,过大的开窗面积是导致空调大量耗能的主要原因,占了所有耗能因素的6成左右,因此适当的开窗设计是建筑节能的首要计划。

孙胜辉认为,建筑讲究隔热,有3个层次可言,最好的是建筑在设计起草之初就充分考量在地自然环境,利用不同的规划来达到隔热的效果;其次是建筑材料的选择,如何利用绿建材或高性能的隔热玻璃来减低日晒;最不经济的才是买冷气,利用外在设备来达到室内降温的目的。而原则上,因为东西向的日射量较多,热量较高,因此建筑物以南北向大面开窗、东西向尽量以小面开窗比较适合,尤其太阳西晒之故,西侧以不开窗为佳。

现代建筑的设计不光只是讲求艺术或豪华,建筑的设计潮流应该是要适应于当地的气候,因地制宜,而不是千篇一律,像集合式住宅为了景观或采光,就让面对西晒的一侧也大开窗,反倒造成住户的困扰。要能适切的满足使用者的切身需求,并达到永续节能的目标,这才是真正兼顾人性与专业的建筑设计。

Low-E玻璃

所谓Low-E(Low-emissivity glass)玻璃就是在玻璃上镀以银金属涂膜,此涂膜可选择性地通过低热能的可视光,并遮断大部分高热能的近红外光,因而可大量降低太阳辐射,减轻空调负荷,进而达到降低能源的目标。Low-E玻璃多半是双层玻璃紧包覆着涂膜,以避免涂膜在擦拭时被刮除。

一般来说, Low-E玻璃日射透过率大约是普通清玻璃的三分之一左右。但Low-E玻璃价格昂贵,且电镀金属膜为高污染产物,加上Low-E玻璃不像一般清玻璃可回收使用,对于地球环保将是一大伤害。(资料来源:内政部建筑研究所《绿建筑设计技术汇编》)(http://www.dajiyuan.com)

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