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摘要：近年来，随着人们生活质量水平的提升，人们对室内光线、室内透明度要求不断提升，建筑结构施工设计中玻璃幕墙的应用范围不断增加。在这种时代背景下，节能和环保问题已成为玻璃幕墙及窗设计的重点，要想达到这一要求，在设计中我们必须着手解决幕墙能耗问题。现本文就对建筑玻璃幕墙和窗的节能设计进行研究分析。
关键词：玻璃幕墙；节能；设计；建筑；窗
在新世纪，能源问题已成为本世纪研究的热门话题，建筑作为社会能耗的大户越来越引起人们的重视。窗作为建筑结构中最关键的保温、隔热部位，提高建筑材料的隔热性能的目的控制在于保持室内温度，节省能源消耗。根据有关资料统计得出，建筑能耗中因为窗热损失而造成的能耗占总能耗的三分之一。由此可见，在建筑施工建设中，做好节能相当关键。尤其在近年来，随着建筑透明度要求的提高，建筑物玻璃幕墙和窗户面积不断增大，节能问题也就表现的越来越突出，这就需要我们从多个不同方面入手解决该能耗问题。
一、玻璃幕墙及窗耗能问题分析
在今天的玻璃幕墙和窗户设计中，其材料选择上主要以金属和玻璃为主，这些材料本身具备较高的导热系数，幕墙及外窗是建筑能耗散失最多的部位，其所造成的能耗占建筑总能耗的三分之一以上。在这种能耗损失中，具体的能耗问题主要表现在对流、辐射、导热三个方面，因此也可以说玻璃幕墙和窗的能耗主要是这三种方式综合作用的结果。
二、建筑玻璃幕墙及窗的节能要点
经过一段时间的工作实践得出，建筑玻璃幕墙和窗的节能设计是一个系统、综合的工程，其涉及到为有限原设计、光热性计算等。由于在建筑物中窗大多都是外围结构中保温、隔热的薄弱环节，也是节能设计的关键内容，因此在设计中必须要深刻分析建筑建设中所选择玻璃、金属材料的导热性。这种做法的目的在于保证室内温度，避免因为材料导热性引起的建筑能耗。因此来说，在建筑玻璃幕墙及窗的节能设计包含以下几个方面。
1、设计原则
建筑幕墙和窗的节能设计是在周边建筑自然环境基础上，以温度、光线、气候状况为核心进行分析，针对建筑物本身的朝向、高度及室内功能特点上进行分析，通过系统、有效的方法来对室内环境、温度进行调整。这个过程可谓是一个综合、系统的过程，需要处理隔热、导热等复杂关系。在这个过程中，不仅要依靠单一的指示标准，因此在玻璃幕墙和窗的节能设计中，我们需要遵循以下设计原则。
1.1、科学性：在建筑玻璃幕墙和窗的节能设计中，我们需要综合、全面考虑各种相关因素，在建筑结构功能、性能等方面合理选择，要求玻璃幕墙和窗的结构在满足建筑外观要求的基础上，符合当地所处气候条件、材料传热导数的新要求。
1.2、实用性：在具体的建筑玻璃幕墙和窗的设计工作中，设计标准要严格按照当地环境与项目具体情况来定，参考标准和规定认真落实国家相关政策，同时处理好建筑低能耗与高舒适度之间的关系。
1.3、经济性：建筑玻璃幕墙与窗作为建筑外围结构的重要组成部分，节能设计仅仅是其中一个方面，因此需要在设计中全面考虑、综合分析。只有设计工作达到节能、环保、经济一致的情况，才能更好的体现出建筑玻璃幕墙和窗节能设计作用。
2、新材料的应用
早在上个世纪三十年代，国际建筑市场上就已经有人提出了光电幕墙、生态幕墙等新技术要求。这种幕墙体系的应用有效的缓解了传统玻璃幕墙和窗设计中存在的问题。尤其是在传统的玻璃幕墙和窗的节能设计中，可谓是节能与美观不能并存的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但随着科学技术的进一步发展，各种节能效果好、隔热性佳、反光系数低的材料不断涌现，这为解决建筑玻璃幕墙和窗的节能设计问题提供了便利。尤其是在光电幕墙和生态幕墙广泛应用的新时期，其广泛应用已成为当今研讨最多的课题。
3、建筑玻璃幕墙和窗的节能设计要点
玻璃材料在建筑设计中具有重要的作用，除了满足建筑结构设计如强度，刚度，风压，抗震和温度变形等要求外，在节能设计时应满足节能围护结构功能要求，要求建筑师能根据建筑的使用功能以及我国不同地区的气候特点，正确选用各种节能玻璃材料，创造出新型建筑节能技术和设计方法。窗往往是建筑围护结构中保温、隔热和节能的薄弱环节.提高建筑玻璃材料的热工性能，目的是控制窗或幕墙表面温度冬季过低、夏季过高，节省采暖或致冷能耗.从国内外玻璃材料围护结构的节能设计来看，通常主要采用以下几种方法：
（1）根据建筑的性质、使用功能以及建筑所处的气候环境条件来设计窗、幕墙，对建筑的窗墙比应有一定的控制，因为窗户面积率直接影响建筑的采光及采暖空调的能耗，一般窗墙比应控制在0.3左右.尤其在严寒地区和炎热地区，在设计大面积用玻璃窗和幕墙时，要选择采光、隔声、热工性能良好的新型玻璃材料.根据不同地区选择不同的热反射玻璃、Low―E复层玻璃（中空玻璃）以及保温玻璃等材料.
（2）根据建筑日照设计原理，合理设计窗户挑糖或遮阳措施，减小玻璃面的日照面积，降低夏季空调能耗.在进行遮阳设计时要考虑各个地区气候特点，对于冬冷夏热地区冬季需要日照，夏季需要遮阳，应采用活动式遮阳措施.在设计遮阳构造时要结合玻璃窗、幕墙建筑的整体艺术效果，材料与颜色进行考虑，而且形式要简单，美观，便于清洗，安装.
（3）在寒冷地区采用大面积玻璃窗和幕墙时应采取保温措施，防止“热桥”产生，由于窗和幕墙框大多为金属材料，金属和玻璃材料导热系数大，当室内外温差大时，应注意在窗、幕墙框架格内加热绝缘材料进行保温，以防止结露、挂霜，以减少能耗.加在幕墙竖框室内外均用热绝缘橡胶密封条分隔，形成“热断桥”后，幕墙不产生结露现象，而且视野清晰.
（4）注意视觉和冷凝现象.当采用保温材料后，如防火材料或保温隔热材料接触热反射玻璃的背面，或在热反射玻璃背后使用颜色不均匀的衬热材料时，在某种光照状态下，可能会产生视觉“穿透”现象，看到后面的物体.此外，如果在这些材料与玻璃间有潮气或冷凝水积聚，也会使玻璃和保温材料逐渐腐蚀，形成影响外观的斑点.采用遮挡结构，制造一个与视觉中空玻璃类似的遮挡中空玻璃，消除视觉穿透现象，又保证了玻璃围护结构的热工特性.
（5）玻璃窗（幕墙）还应满足美观，经济，耐久，维修，便于清洗的要求.合理选择材料和构造形式，充分考虑使用的灵活性和最大限度地减少能耗，因此，对立面分格大小，方向以及玻璃，框格颜色等均要满足适用、经济、美观的要求，使建筑呈现出多姿多彩和富丽堂皇的艺术效果.
三、结束语
在现代化建筑设计中，玻璃幕墙是极为先进的幕墙结构。随着建筑事业、科学技术的飞速发展，玻璃幕墙在建筑领域的应用日趋广泛，一方面使得我国建筑施工水平大大提升，另外也为我国建筑事业的发展起到重要作用。通过在本文中对玻璃幕墙和窗的节能设计进行深入研究，我相信大家在以后工作中对其会有一个更加深刻的认识。总之，建筑玻璃幕墙和窗的节能设计关系重大、意义深刻，因此在实际设计工作中我们必须要严格按照国家相关规定进行，并且结合建筑施工实际来进行设计，以保证设计质量，提高建筑施工水平。
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论文作者:王阳
论文发表刊物:《基层建设》2015年6期
论文发表时间:2016/9/1
标签：建筑论文; 节能论文; 幕墙论文; 玻璃幕墙论文; 玻璃论文; 材料论文; 结构论文; 《基层建设》2015年6期论文;