El contenido de este artículo es compilado y publicado por el departamento editorial de China Curtain Wall Network:

1. Prefacio

　　La cuestión de la escasez de energía se ha convertido hoy en día en un problema mundialmente reconocido. En la Conferencia de Viena sobre Ciencia para el Desarrollo celebrada por las Naciones Unidas en 1979, la energía fue catalogada como uno de los cuatro principales problemas que enfrenta la humanidad: energía, alimentación, población y medio ambiente. En la actualidad, la economía de China se encuentra en un período de rápido desarrollo y la demanda de energía también está creciendo rápidamente. La contradicción entre la construcción urbana y rural y la oferta y demanda de energía es muy marcada, especialmente en las industrias de la construcción y residencial, que son los principales consumidores de energía. ¿Cómo solucionar el problema de la escasez de energía? Actualmente, la conservación de energía es la principal prioridad al abordar los problemas energéticos globales, y la eficiencia energética de los edificios se ha convertido en un componente importante de la estrategia nacional de conservación de energía. La eficiencia energética de los edificios incluye el ahorro de energía en edificios nuevos y la renovación con ahorro de energía de edificios existentes. Los verdaderos grandes consumidores de energía de los edificios son los edificios existentes, ya que hay una gran cantidad de ellos y la mayoría de ellos no cuentan con medidas de ahorro de energía. Su rendimiento de aislamiento es deficiente y la eficiencia del sistema del equipo es baja, lo que genera un grave desperdicio de consumo de energía de calefacción y refrigeración. La mayoría de los edificios de nueva construcción han alcanzado objetivos de ahorro de energía gracias a los esfuerzos del país en los últimos años, y algunas zonas han comenzado a implementar planes de ahorro de energía. Por lo tanto, la renovación de los edificios existentes para ahorrar energía es la clave para lograr la eficiencia energética en China. Si a este respecto sólo consideramos el ahorro de energía de los edificios nuevos y no consideramos la renovación de los edificios existentes, la efectividad real del ahorro de energía de los edificios sólo puede limitarse a un rango muy pequeño. Por tanto, es urgente reforzar la investigación sobre la renovación energética de edificios existentes.

2. Situación actual de las edificaciones existentes

　　Es relativamente fácil para los edificios nuevos cumplir con los estándares nacionales de eficiencia energética, ya que si la planificación y el diseño no cumplen con los requisitos, los departamentos pertinentes no los aprobarán. Debido a los diferentes años de construcción y sistemas estructurales, los modos de renovación de los edificios existentes varían mucho e involucran muchos factores, lo que hace que la renovación que ahorre energía sea bastante difícil. Por tanto, es necesario incrementar la inversión en investigación desde diversos aspectos. Además, la mayoría de los edificios existentes tienen un rendimiento de aislamiento deficiente y una baja eficiencia del sistema de equipos, lo que genera un grave desperdicio de consumo de energía de calefacción y refrigeración. La clave para la renovación de edificios existentes con ahorro de energía es mejorar el aislamiento y el rendimiento del aislamiento térmico de la estructura del cerramiento del edificio, reducir el consumo de energía requerido para calefacción y refrigeración y así hacer que el consumo de energía del edificio cumpla con los estándares nacionales de ahorro de energía. Por lo tanto, para la renovación de edificios existentes con ahorro de energía, es necesario llevar a cabo una renovación integral de la estructura envolvente del edificio y del sistema de calefacción. Los edificios existentes actualmente tienen los siguientes problemas principales.

3. Principio de ahorro de energía del muro cortina de vidrio.

　　El uso de muros cortina de vidrio durante la construcción se ha convertido en una tendencia de desarrollo en la industria de la construcción moderna. La gente utiliza principalmente muros cortina de vidrio durante la construcción debido a su función de ahorro de energía. El vidrio es un material transparente que permite la transferencia de energía térmica, principalmente mediante convección, radiación (el término "radiación" lo proporcionan las enciclopedias de la industria) y conducción. Cuando se realiza la transferencia de calor en vidrio, además de estos tres métodos, también se puede lograr mediante la transmisión directa de la luz solar. Para evaluar mejor el proceso de transferencia de energía a través del vidrio, las personas pueden determinar la cantidad de julios transferidos por unidad de área, diferencia de temperatura unitaria y unidad de tiempo. Cuanto mayor sea el número de Joule, mayor será la pérdida de energía del vidrio, lo que es particularmente perjudicial para la conservación de energía. Para probar mejor el efecto de ahorro de energía de los muros cortina de vidrio, también se puede estudiar el coeficiente de sombreado. En las mismas condiciones, los componentes de vidrio y el vidrio transparente se colocan bajo la luz solar y el coeficiente de sombreado se determina mediante la relación de energía de radiación solar obtenida de la enciclopedia de la industria. Cuanto menor sea el coeficiente de sombreado, mejor será el efecto de ahorro de energía. Cuando la luz del sol brilla a través del vidrio hacia una habitación, una parte de ella puede pasar directamente, mientras que otra parte es absorbida por el muro cortina de vidrio y convertida en energía térmica, que ingresa directamente a la habitación. Esto aumentará la energía térmica de la casa, lo que puede elevar la temperatura dentro de la habitación.

4. Problemas y razones en la construcción de muros cortina de vidrio

　　4.1 Los muros cortina de vidrio tienen una cierta sensación de modernidad y modernidad, y la forma, estructura, color y forma de los muros cortina de vidrio se pueden cambiar libremente, lo que hace que a los arquitectos les guste utilizar muros cortina de vidrio para aumentar la belleza de los edificios. Sin embargo, el consumo energético de los muros cortina de vidrio en proyectos de construcción también ha causado algunas dificultades a nuestro país. China es un importante país consumidor de energía y el rápido consumo de energía obstaculiza el desarrollo de su construcción económica. Hoy en día, en las ciudades chinas, el consumo de energía de los edificios representa una cuarta parte del consumo de energía total, y el consumo de energía de los edificios públicos representa la mayor parte del consumo de energía total de los edificios. Los muros cortina de vidrio en China generalmente se construyen en edificios públicos y no pueden utilizar eficazmente los recursos luminosos. En verano, el calor absorbido por los muros cortina de vidrio aumenta debido a los altos niveles de radiación solar; En invierno, debido a la temperatura exterior relativamente baja, la tasa de disipación de calor de los muros cortina de vidrio se acelera, lo que obliga a un aumento en la frecuencia del uso del aire acondicionado tanto en la temporada de invierno como en la de verano, lo que resulta en un consumo significativo de energía en China.

　　4.2 Hoy en día, los muros cortina de vidrio se pueden ver en todas partes de las ciudades. Aunque embellecen en cierta medida la imagen de la ciudad, también generan cierta contaminación lumínica. El propio muro cortina de vidrio tiene un efecto reflectante sobre la luz, lo que afecta la conducción segura de los vehículos en la carretera. El segundo problema es que los muros cortina de vidrio, cuando reflejan la luz durante mucho tiempo, pueden tener un cierto impacto en la visión de las personas cuando miran la luz blanca formada por el reflejo. Al mismo tiempo, también puede provocar determinadas enfermedades y afectar el estado de ánimo de las personas. En algunas metrópolis bulliciosas, los administradores locales de las ciudades reciben constantemente quejas de los ciudadanos sobre la contaminación lumínica.

　　4.3 El rendimiento de seguridad y calidad de los muros cortina de vidrio ha ido disminuyendo continuamente debido a la exposición prolongada a la lluvia, el viento y la luz solar. Por lo tanto, en algunas áreas como Shanghai, ha habido muchos casos de roturas y caídas de vidrio de muros cortina (el término "estallido" lo proporciona la enciclopedia de la industria). La belleza de los muros cortina de vidrio ya no atrae el amor del público por ellos. Por el contrario, al caminar bajo el muro cortina de vidrio, lo evitan. El muro cortina de cristal, como una bomba de tiempo, puede explotar en cualquier momento sobre las cabezas de los ciudadanos. Incluso si la vida útil de diseño de los muros cortina de vidrio no excede los 25 años, aún pondrá el consumo de energía y los riesgos de seguridad de los muros cortina de vidrio en un estado incómodo.

　　4.4 La aparición de estos problemas con los muros cortina de vidrio se debe principalmente a cuestiones materiales. El material principal para construir un muro cortina de vidrio es el material de vidrio. Como principal parte de mantenimiento externo, el rendimiento del vidrio afecta directamente la calidad del muro cortina de vidrio. Después de formular nuevos estándares de ahorro de energía, algunas tecnologías de muros cortina de vidrio en nuestro país no pueden cumplir con los nuevos estándares de ahorro de energía.

　　4.5 En el proceso de construcción de muros cortina de vidrio, el material de sellado utilizado para conectar el vidrio (el término "material de sellado" lo proporciona una enciclopedia de la industria) es muy importante. El tiempo que el material de sellado sea resistente a la intemperie tendrá un cierto impacto en la duración de uso del muro cortina de vidrio. Cuando los investigadores realizaron estudios sobre muros cortina de vidrio en algunas ciudades, descubrieron que algunos materiales de sellado utilizados para conectar el vidrio ya habían experimentado una serie de problemas, como grietas y daños al vidrio templado. La aparición de estos fenómenos ha tenido un cierto impacto en el ambiente interior de los edificios y también ha provocado un importante consumo energético.

5. Método de renovación de ahorro de energía basado en muros cortina de vidrio de edificios existentes

　　5.1 Al construir muros cortina de vidrio, se puede construir un muro cortina respirable de doble capa. El establecimiento de un muro cortina respirable de doble capa se basa principalmente en el fenómeno de utilizar el "efecto chimenea" en verano. El muro cortina de respiración de doble capa puede proporcionar ventilación natural y reducir eficazmente la temperatura interior; Al mismo tiempo, al construir muros cortina de vidrio, se pueden instalar persianas enrollables semitransparentes. En verano, cuando la radiación solar es intensa, se pueden bajar las persianas. Las persianas enrollables tienen un cierto efecto de bloqueo y reflejo, que puede eliminar eficazmente la mayor parte del reflejo de la luz solar. Esto puede reducir la temperatura interior del edificio, reducir la frecuencia de uso del aire acondicionado para enfriar y promover el objetivo de conservación de energía en China. En invierno, las aberturas de ventilación del muro cortina exterior del muro cortina de respiración de doble capa se pueden cerrar. De esta manera, la temperatura dentro del muro cortina aumenta gradualmente después de recibir una exposición prolongada a la luz solar. Debido al cierre de las aberturas de ventilación, el calor es difícil de disipar, lo que reduce en cierta medida la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Al mismo tiempo, la temperatura interior ya no se transfiere en gran medida al exterior, desempeñando un cierto efecto de aislamiento. La aplicación de muros cortina de vidrio de doble capa ha logrado un excelente efecto de aislamiento acústico. El efecto de aislamiento acústico de los muros cortina de vidrio de doble capa es muy fuerte. En la capa de aire entre los vidrios, el rendimiento de aislamiento acústico del muro cortina de vidrio se ve obstaculizado y mejorado hasta cierto punto. En algunas ciudades, la contaminación acústica es muy grave porque los edificios de estas ciudades no pueden tener una buena ventilación en las ventanas, y el uso de muros cortina de vidrio de doble capa es la mejor opción en esos entornos.

　　5.2 En los muros cortina de vidrio, la exposición a la luz solar también es un problema importante que debe abordarse; por lo tanto, se deben implementar ciertas técnicas de sombreado para los muros cortina de vidrio. En algunas áreas con veranos calurosos e inviernos fríos, la tecnología de sombreado de edificios se ha utilizado ampliamente. La tecnología de protección solar es una tecnología de ahorro de energía para edificios muy importante, que puede reflejar o absorber el calor solar de manera oportuna y tiene un cierto efecto de control sobre la temperatura interior. Puede mejorar el confort interior hasta cierto punto y reducir el consumo de energía del aire acondicionado. Los principales métodos para utilizar la tecnología de protección solar en muros cortina de vidrio son utilizar primero la tecnología de protección solar horizontal. A lo largo del año, la altitud y la orientación del sol cambian y circulan constantemente, lo que requiere que los diseñadores diseñen de acuerdo con la situación real. En el ángulo máximo de altitud del sol, el sombreado horizontal puede bloquear eficazmente la luz solar proyectada; Mientras tanto, en invierno, se puede introducir la máxima cantidad de luz solar en la habitación. El segundo método es el sombreado vertical, que es adecuado para las direcciones noreste y noroeste de los edificios y puede bloquear fibras ópticas oblicuas; El tercero es el sombreado integral, que tiene un buen efecto de cobertura de la luz solar procedente de diversas direcciones en los edificios; La cuarta opción es utilizar un parasol estilo barrera, que es adecuado para áreas con fuerte luz solar en dirección este-oeste. Sin embargo, puede tener cierto impacto en la visibilidad de las personas y la ventilación interior; Finalmente, está el parasol de la sala de persianas, que se puede ajustar desde varios ángulos según las necesidades de las personas y tiene cierto efecto promotor sobre el parasol, la iluminación y la ventilación.

6. Aspecto material

　　Utilice vidrio LOW-E reflectante del calor, vidrio aislado, etc. Estos vidrios se han producido en China durante mucho tiempo, pero son relativamente caros, por lo que rara vez se usaban en proyectos de muros cortina de vidrio en el pasado. Por ejemplo, el vidrio aislante compuesto de vidrio reflectante del calor y vidrio transparente tiene un mejor rendimiento de aislamiento que una pared de ladrillos gruesos. Utilice materiales compuestos de aluminio y plástico y perfiles aislantes del calor para hacer la viga transversal y la columna del muro cortina (el término "viga transversal" lo proporciona la enciclopedia de la industria). Cuando se utilizan perfiles de aluminio aislados, si se utiliza el proceso de perforación de tiras para la producción, el material aislante debe ser material PUR. Además, aplicar una película al vidrio de un muro cortina existente puede reducir efectivamente el consumo de energía. La película de seguridad para aislamiento térmico disponible actualmente en el mercado (el término "película de seguridad" lo proporciona una enciclopedia de la industria) puede ahorrar energía en más del 15%.

7. Aspecto constructivo

　　El uso de instalaciones de protección solar, como persianas, rejillas y parasoles, puede minimizar la exposición directa a la luz solar y evitar el sobrecalentamiento interior, logrando así un mejor aislamiento y efectos de ahorro de energía. Hay lamas de parasol horizontales y verticales, así como sistemas de lamas ajustables, eléctricas y de control de división. Según el estilo arquitectónico y los requisitos, se pueden seleccionar diferentes formas y métodos de control de los sistemas de sombreado.

　　Un muro cortina ventilado compuesto por dos capas de muros cortina de vidrio interior y exterior, también conocido como muro cortina de doble capa, muro cortina respirable o muro cortina de pasillo caliente (el término "muro cortina de pasillo caliente" lo proporciona la enciclopedia de la industria). Se forma una capa de ventilación entre los muros cortina interior y exterior. Debido a la circulación o circulación de aire en esta capa de ventilación, la temperatura del muro cortina interior es cercana a la temperatura interior, reduciendo la diferencia de temperatura. Ahorra entre un 42% y un 52% de energía durante la calefacción y entre un 38% y un 60% de energía durante la refrigeración en comparación con los muros cortina tradicionales.

　　El muro cortina inteligente es una extensión del muro cortina ventilado, que se basa en edificios inteligentes y controla moderadamente las tecnologías de soporte de los edificios (calefacción, calefacción, iluminación, electricidad). A través del ajuste efectivo por computadora del aire interior, la temperatura y la luz, el consumo de energía del edificio es solo el 30% del del muro cortina tradicional.

　　La unidad básica de un muro cortina fotovoltaico es el panel fotovoltaico. El panel fotovoltaico es un conjunto de baterías compuesto por varias células fotovoltaicas conectadas en serie o en paralelo. La batería se coloca en dos capas de vidrio (vidrio transparente en la capa superior y de cualquier color en la capa inferior) y se cura térmicamente con resina de fundición. La caja de conexiones y los cables en la parte posterior del panel fotovoltaico pueden convertir la energía solar en energía eléctrica para uso humano. Por lo general, los pilares y vigas de este tipo de muro cortina están fabricados con perfiles de aluminio aislados.

8. Conclusión

　　Actualmente, en nuestro país, el foco principal está en utilizar tecnologías de ahorro energético que sean compatibles con el nivel de desarrollo económico, y no debemos perseguir objetivos de bajo consumo energético sin considerar los costes económicos. Al mismo tiempo, se centra en la investigación y el desarrollo de tecnologías de energía natural renovable, como la energía solar, la energía eólica y la energía geotérmica, reduciendo el costo de utilizar energía renovable, promoviendo gradualmente su aplicación desde las grandes ciudades y regiones económicamente desarrolladas a todo el país, y logrando el objetivo establecido de conservar la energía en los edificios en China.