摘要：随着我国经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，对建筑环境的要求越来越高。因此在节能环保问题上十分关注。本文主要对玻璃幕墙节能设计进行阐述，以供参考。
关键词：玻璃幕墙；节能设计
引言
随着建筑行业的发展，幕墙结构的使用量越来越多。幕墙设计中，积极提倡节能设计，满足建筑工程的节能需求。幕墙的节能设计，应该深入到实际应用中，既要注重幕墙的节能设计，又要注意幕墙节能方案的实施，推进建筑行业朝向绿色化的方向发展，而且幕墙的节能设计，表明了可持续发展战略在现代建筑中的应用。
1、玻璃幕墙的节能原理
玻璃幕墙在建筑施工中的应用已成为建筑行业发展的主要趋势。玻璃幕墙是一种透明材料，可通过对流、辐射和传导的方式进行热能的有效传递。为了更好的对玻璃传递能量的过程进行评估，可通过单位面积、单位温差和单位时间内的传递焦耳数进行确定。焦耳数越大则说明玻璃的能耗就越大。这种情况下。采取节能措 施是非常必要的为了更好的对玻璃幕墙节能效果进行测试，还可 以通过遮蔽系数进行研究，在同等条件下，将玻璃组件和透明玻璃放置在阳光下。通过太阳辐射能量的比值来确定遮蔽系数。遮蔽系数越小则说明玻璃的能耗越小，即节能效果越好。太阳光在经过玻 璃照射到房间时，部分太阳能是直接通过的。另一部分则会被玻璃幕墙吸收并转化为热能。且这部分热能会直接进入室内。导致室内热能增加，从而提升房间温度。
2、玻璃幕墙节能材料选用及发展
2.1 玻璃幕墙框架材料选用
普通铝合金门窗框架是金属材料，导热比较快，当室内温差很大时，铝合金就成为热量传递的“桥”，降低了门窗的隔热保温性能。断桥铝门窗型材是近年发展起来的一种优良框架材料，“断桥铝”顾名思义就是将铝合金从中间断开，它是由铝合金型材和热塑性材料隔热条组合而成，隔热条断开铝合金同时又将铝型材连接成整体，降低了整体框架的热导系数据统计，断桥隔热铝门窗型材的热导系数比非断桥隔热型材低40%-70%。
2.2 玻璃幕墙面板材料选用
在玻璃幕墙中，玻璃所占外表面积比铝合金框架要大得多，所以玻璃材料的选用对建筑节能效果有着更关键的作用。随着建材科技发展出现i热反射玻璃、光谱选择性透过玻璃、透过率可调玻璃和薄膜型热反射材料贴膜玻璃等。在普通中空玻璃技术基础上，出现了惰性气体隔热玻璃以及气凝腔隔热玻璃等。
3、玻璃幕墙的节能设计
为保证玻璃幕墙工程的节能性能，幕墙设计、施工必须遵循《玻璃幕墙工程技术规范》及相关节能方而的规定，精心设计、仔细施工、严格管理.做好节能工程验收设计要充分考虑玻璃幕墙工程的保温、隔热、密封性能，选用的材料要有足够的强度，防止在受台风、地震、自重等荷载作用下玻璃幕墙出现变形产生裂缝而影响节能性能，玻璃幕墙的传热主要有热传导热对流、热辐射三种途径，因此玻璃幕墙的节能设计要从传热途径入手，采用新型幕墙形式、新型建筑材料、构造措施及辅助手段，降低幕墙传热系数来减少幕墙的能耗，目前主要有以下几种节能设计手段。
3.1玻璃幕墙材质的选择
对玻璃的选择就是如何获得合适有效的玻璃面板。第一，要使玻璃的采光、传热和遮阳系数得到满足，较小的系数，冬季保温好，夏季也会使空调的能耗减少。前者能够选取多层玻璃，并在空气层注入一点的惰性气体用来保温；后者能够选取有色玻璃、镀膜玻璃等等，来让散热性提高。设计把这两方面原因考虑在内，便能够做出合理的玻璃面板。在玻璃面板方面也要思考玻璃的遮阳结果，这个能够经过改变遮阳系数来完成，也是一种关键的绿色节能手法。双层玻璃遮阳体系、内、外置遮阳体系是遮阳系统的3大方式。当中德国柏林的GSW大楼就是以双层遮阳体系为主。外层是钢化透明玻璃8mm，内层则是使用中空玻璃，并在外内层距离900mm的空中应用橙、粉、红等色彩的具备悬挂折叠作用的穿孔铝板。
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3.2双层玻璃幕墙
随着我国经济的快速增长，一种更先进、更节能的双层幕墙在建筑设计施工中发展起来。双层玻璃幕墙又称为呼吸式幕墙、热通气循环幕墙等，它由一层外层玻璃幕墙和一层内层玻璃幕墙(或玻璃窗)构成，两层幕墙之间形成一个通道，称为“热通道”。一般在外层幕墙设置通风换气，炎热夏天打开通风利用“烟囱效应”让幕墙进行通风换气，降低室内温度；寒冷冬夫关闭通风口，减少热量损失，两层幕墙起到保温效果缩小室内外温差。同时，还可以在两层幕墙之间设置可调控百叶，减少太阳光自射在炎热夏天增强隔热效果。据统计双层玻璃幕墙比一般传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%制冷时节约能源38%-60%。同时双层幕墙还有优良的隔声性能，适合噪声污染严重的市区办公楼建筑。
3.3遮阳技术
建筑遮阳技术是建筑节能的一项技术措施，它能够减少阳光辐射和反射太阳热量，改变室内的温度环境，提高室内环境的舒适度，减少室内空调运行能耗。在玻璃幕墙设计，由于玻璃透光这一物理性能，减少阳光直射是节能设计需要解决的主要问题。玻璃幕墙设计中采用的遮阳方式主要有水平遮阳、垂直遮阳、挡板式遮阳、百叶遮阳或者综合式遮阳等几种方式。合理运用遮阳技术，能在炎热夏天有效遮挡大部分的太阳直射阳光，在冬天又将阳光引入房间，实现冬暖夏凉、保温隔热的效果，从而减少室内空调设备运行，提高建筑节能环保性能。
3.4生态幕墙
生态幕墙是随着建筑生态化发展而发展出的新型产物，其可以根据建筑的设计要求以及功能要求改变生态和色彩，其符合“可持续发展”战略的发展思想，并且以高新技术为核心，以生物气候缓冲层为关键点，实现了资源的整合利用，在一定程度上缓解了环境污染问题，为人们营造一个健康舒适的生态建筑外围护结构。生态建筑和生态幕墙在三维空间中，引入了时间的概念，其在功能以及美学上都被赋予特殊的含义，人们将其称为“四维建筑”，即动静结合，封闭和开放、收敛和张开、空间与时间相融合，使得建筑以及幕墙具有了音乐韵律般的艺术感，突破了传统建筑的板正印象，为建筑和幕墙设计注入了新的火力，是对现代建筑幕墙的积极探索，也是一种技术以及设计理念的补充和拓展，具有独立研究和开发的价值。
3.5光电幕墙
光电幕墙是一种多功能的太阳能光电玻璃幕墙，其集合了发电、隔音、隔热、安全、装饰等功能，展现了现代建筑的智能化以及人性化特征。自90年代以后，随着人们日常生产生活对于电量需求量的不断增长，发电成本不断增加，人们对于环境保护问题重视程度也得到提高，因此，很多国家开始推行太阳能屋顶计划，并且提倡建筑物自身生产能源的理念，专家学者开始加强了对于光电技术的适用性改造，并进行大规模的开发利用试验。美国、日本、德国、意大利和印度等国家已经建有太阳能屋顶或者是外墙的建筑案例。
光电模板简称为PV，是对多个太阳能光电池进行组合加固处理，并且将其嵌入特制的透明度较高的低铁玻璃中，二者通过背面的导线连接在一起，形成了一个光电模板整体。该技术发展较为完善，其优点为在恶劣环境下也可以正常工作，抗外界干扰能力较强，在臭氧、酸雨或者是低温环境下，光电模板的使用寿命仍然可以达到几十年，且外形美观，因此受到了大众的认可和欢迎。同时，光电幕墙具有智能化特性，太阳能电池发电不会产生二氧化碳或者是其他对温室效应有所损害的气体，也不存在噪音污染问题，可直接用于发电。由上述内容可以看出光电幕墙属于净能源，具有较好的相容性，可以和环境和谐相处。另外，太阳能光电技术集成在幕墙中，可以减少占地面积，太阳能光电板外观魅力，装饰效果特殊，可以赋予建筑新颖的外形和现代化的科技色彩。
4、结束语
对建筑工程玻璃幕墙进行节能设计，是工程建设的关键性要求，在对玻璃幕墙进行节能设计时，需要结合其所具有的特点，对以往经验进行总结，确定设计要点。做好玻璃材料的选择，并积极应用各项新型技术，争取不断提高幕墙节能设计效果 。
参考文献
[1]王垒.节能技术在建筑幕墙设计中的应用[J].门窗,2014(7):48～49.
[2]张银燕.浅析能技术在建筑幕墙设计中的应用[J].门窗,2014(3):49～50.
论文作者:董其磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：幕墙论文; 玻璃幕墙论文; 节能论文; 玻璃论文; 遮阳论文; 建筑论文; 系数论文; 《基层建设》2017年第9期论文;