玻璃幕墙建筑冬季室内热环境的问题和策略

摘 要：在寒冷的冬季，玻璃幕墙建筑室内热环境问题是对使用者体验影响很大的问题。为了优化室内环境，首先要掌握玻璃幕墙建筑冬季的热工特性，要了解玻璃幕墙建筑在冬季及春秋过渡季节、阴天及晴天等不同气候下的室内热环境情况。本文主要针对热环境的测试情况进行分析，进一步总结冬季时节玻璃幕墙建筑的热工特性，思考相应的暖通空调对策。

关键词：玻璃幕墙建筑;冬季室内热环境;问题与策略

一、 玻璃幕墙建筑冬季室内热环境调查总结

玻璃幕墙建筑是创新的建筑形式，虽然玻璃幕墙能够提升建筑的整体美观度，随外界光源变化体现出动态美感，而且具有质量轻、设计灵活、抗震能力强等优势，但是实际上玻璃幕墙并不是最理想的建筑形式，通过调查可以发现玻璃幕墙建筑在夏季的耗能非常大，而且冬季的热工特性目前也无法确认。当前的玻璃幕墙建筑，之所以依旧无法给予使用者理想的使用体验，究其原因是相关人员对于玻璃幕墙建筑的冬季热工特性缺乏充分了解，这也使得玻璃幕墙建筑的设计无法真正得到完善。要真正解决玻璃幕墙建筑在各方面的不足，首先应当深入了解玻璃幕墙建筑工程的建设需求，找到问题的根源，才能真正解决问题，特别是热环境问题，是玻璃幕墙建筑建设过程中需要特别关注的关键问题。

二、 玻璃幕墙建筑冬季热环境问题

（一）冬季阴天室温不达标

冬季的室温控制要求很高，只有温暖舒适的室内环境，才能给使用者带来理想的使用体验。但是部分玻璃幕墙建筑的冬季室内温度目前依然无法保证达标，究其原因，其一是室温会受到围护结构热惰性影响，相对于其他建筑类型，玻璃幕墙建筑的热惰性更小，因此温度的变化往往更快，因为热惰性较大的建筑，室外温度的变化会有是数小时延迟，即是说在室外温度过低的情况下，要经过一定时间，室内温度才会逐渐出现下降，所以供暖调试也有充足的时间。但是玻璃幕墙建筑的热惰性小，所以室内温度的变化也更快，因此一旦室外温度骤降，室内也会很快感觉到明显的温度变化，不符合相应标准的要求。其二是朝向修正率的影响，一般来说建筑供暖设计普遍会利用太阳辐射所产生的能量，利用朝向修正的手段去优化供暖设计，得到更理想的供暖效果。但是玻璃幕墙建筑因热惰性小，对于白天多接收的辐射热量无法有效储存，所以在晚上也无法释放出充分热量，控温能力不足。

（二）晴天时室温波动大

玻璃幕墙建筑的温度变化快，但是与此同时，建筑室内的热能量却很难传递到室外，特别是在天气晴朗时，阳光直射导致室内温度骤然升高，却需要很长时间才能降低，这会使得室内的温度很不稳定。特别是在夏季，温度的迅速提升会使人感到更加闷热，不利于使用者的健康。虽然当前已经有部分玻璃幕墙工程为解决这一问题而选择了透光率较低的吸热玻璃，使得这一问题得到了一定程度的缓解，但是相对于非透光材料，玻璃材料依然无法体现出优势。

三、 玻璃幕墙建筑暖通空调对策

（一）冬季控温系统优化

传统的建筑工程在供暖、空调设计的过程中，必须要考虑到季节的变化，因为我国的许多地区在四季气候变化上是十分鲜明的。冬季、夏季是两个温度变化最大的季节，而春秋则是过渡季，传统建筑因温度传递慢，所以在冬夏以及过渡季都会有气候适应过程，但是玻璃幕墙的温度传递速度更快，所以室内很容易出现类似季节变化的明显温度浮动，这对暖通空调提出了更高的要求，即是要即时进行供热与制冷。就当前的实际控温需求来看，新风系统加四管制风机盘管是最为合理的玻璃幕墙建筑暖通系统之一。因为要同时满足节能需求，避免不必要的能源耗费，在冬季使用板式热换器、冷却塔及循环泵构成的控温系统是一种行之有效的策略。但是因系统安装工序复杂且难度高，管理方面的支出也很大，所以并不是一种经济的手段，因此应用并不广泛。

（二）VRF系统的应用

这一系统是能够灵活调整供热及供冷的系统，但是在实际使用这一系统时，需要注意的问题是不可使用同一台室外机关联不同朝向房屋的室内机。一般情况下，VRF系统最主要的适用范围是中小型的建筑，但是对于规模较大且层数较多的大型、高层建筑来说，室外机的安装更为困难，所以这一系统在实际应用上也会受到一定局限。不仅如此，这一系统还有能源消耗较大的问题以及小能量机组的效能低等问题。因玻璃幕墙建筑需要在短时间内适应明显的温度变化，所以要求室内暖通空调系统具备即时调节功能。VRF技术依然不能保证在最短的时间内调节温度，因此其实际应用依然有待研究。

（三）变风量系统的应用

变风量系统对于玻璃幕墙建筑室内热环境问题有着理想的解决效果。在晴朗天气下，利用再热盘管与一次风构成的变风量系统，能够关闭盘管，利用一次风能够保证室内的温度迅速降低，避免温度的迅速上升。在阴雨天气下，开启加热盘管能够起到迅速供热的作用，因变风量系统的安装也需要付出高额成本，所以目前同样未得到十分广泛的应用。

四、 其他技术要点

玻璃幕墙建筑的室内环境控制直至目前依然是行业技术研究的一大难题，可见玻璃幕墙建筑施工技术的应用对于相关人员的专业素养有着很高的要求。而为了保证玻璃幕墙内部的环境得到优化，必须要建立起专业化的人才隊伍，针对玻璃幕墙建筑内部暖通施工的相关技术要点展开专业化培训。同时在日常工作过程中，应当将施工的责任与相关人员的利益挂钩，将规章落实到位，才能体现出约束力，让相关人员对于玻璃幕墙建筑的室内暖通施工提起重视。除此之外，应当针对玻璃幕墙建筑室内暖通施工技术的研究给予更大支持，除最基本的资金支持以外，还要给予一定的政策支持，要协助宣传造势，让社会广泛认识到玻璃幕墙建筑施工技术研究的重要意义，自然能够得到更大助力，让技术研究有更大的突破。这是未来技术发展的必然走向，也是最基本的发展诉求，只有推动技术研究，才能保证技术水平得到提升。

五、 结语

总之，随着人们对建筑工程美观度和性能等各方面的要求越来越高，玻璃幕墙建筑的弊端体现也更加明显，而为了优化玻璃幕墙工程的整体质量，让使用者得到更加理想的体验，对玻璃幕墙室内热环境问题的研究以及相关技术的应用是迫切需求。因此以上针对玻璃幕墙建筑冬季室内热环境问题和策略的分析总结，望有利于后续技术改革，以期得到理想的效果。

参考文献：

[1]徐奇，续元庆，董刚，等.北京地区玻璃幕墙建筑冬季室内热环境研究[J].中国工程咨询，2016（11）：38-41.

作者简介：陈斌，南通通西建筑装饰集团有限公司。