摘要：本文通过论述玻璃幕墙在节能设计应用的意义以及发展现状，对幕墙玻璃节能设计时应该考虑的基本原则进行分析，列举其采光遮阳隔热性能、保温通风性能、建筑美观隔音性能、可再生及安全性能在玻璃节能设计的实际应用，建设性提出可以选择双层或多层玻璃、中空节能玻璃、镀膜、光电玻璃、新型特性玻璃解决相对应的问题。本文就建筑工程中外围结构的墙体与窗的节能设计进行分析，以供建筑设计师进行广泛应用和参考。
关键词：玻璃幕墙；节能设计；玻璃选择
玻璃幕墙建筑外围护结构的热工性能直接影响建筑能耗，玻璃幕墙是现代建筑较多采用的外围护结构之一，主要是因为它把墙体和门窗合成一体，把建筑物外围的结构和美观、安全巧妙的化为一体应用于实际的建筑风格中。
一、玻璃幕墙建筑节能设计应用的意义
随着建筑工程技术水平的发展，以及人们节能意识的提高，各种工程施工材料可供建筑设计师进行选择。因为建筑物本身除了使用特性还有艺术表现特性，而选择玻璃幕墙可以极好的实现建筑物的价值，而且已经被社会和设计师广泛认可。
但是因为玻璃幕墙与实墙相比，在能源消耗上比较大，还有可能带来环境污染、光污染等一些问题，所以探讨研究节能设计中选择合适的玻璃幕墙对于建筑物的基本功用、生态影响、以及对居民家居环境的健康有着重要的作用。
随着我国经济全面转型升级的重要时期，其中包括玻璃幕墙在内的建筑结构向绿色节能设计转型，这是是我国绿色能源发展战略的重要组成部分之一，也是我国生态环境保护工作的重要方针政策。
二、玻璃幕墙在建筑工程的现状
玻璃幕墙的施工建设不仅要满足建筑美学和居住功能的要求，而且要考虑使用功能设计，比如热能、光能等，整体国内的建筑要求以及未来发展的情况来看，应该符合国际上流行的建筑设计三大理念是：“开放与交流、舒适与自然、环保与节能”[1]，而在现代这也要求设计师们在最初节能设计上，根据不同玻璃幕墙的建材特性，必须重视玻璃幕墙的选择。
无论是公共建筑建还是民居住宅，幕墙作为主要外围护结构之一，发挥重要的功能性作用。而且随着美学设计和建材制造科技的不断进步，大面积使用玻璃作为外建材材料，早已在高层建筑中得以应用，成为一种趋势。
这是由于玻璃生产加工技术的发展,逐步解决了玻璃这种材料的安全性、耐候稳定性、节能性和保护隐私性等问题,又赋予建筑独特的外观效果,减轻了建筑自重,具备更强的抗震稳定性:并且能更好地获得自然光,引景入室、融建筑入环境、开放室内封闭空间,改善建筑的使用居住功能。建筑幕墙玻璃这种经过特殊加工的光学建筑材料,却也成为建筑设计师和幕墙工程师们非常困惑并难于把控的一种建筑材料。为建筑师和幕墙工程师能够容易做出选择,从节能角度,针对玻璃幕墙设计中如何选择幕墙玻璃提供一些意见和建议。
三、幕墙玻璃性能在节能设计中的问题
（一）采光遮阳隔热性能不足
玻璃幕墙作为一种最常用的玻璃建材最主要基本的应用是采光遮阳作用，继而达到保温隔热的效果。所以在选择玻璃材质的时候应该根据客户设计的要求选择最合适的玻璃材质，同时也应该详细考察研究当地的气候位置，以及四季阳光的照射角度等等。比如，夏季时应该尽量选择遮阳系数较高、热传导数值较低的玻璃材质，让室内尽量避免阳光照射但又不会使室内过于潮湿，这样，可以节省室内空调的室内调温电力消耗，达到绿色节能的效用。
（二）保温通风性能不足
比例幕墙自然通风的效用也非常重要，特别是现在高层建筑比较多，有的设计师为了建筑物的美观，建筑物外形比较个性，这会造成部分房间的外部通风效果差。而且目前普遍高层办公建筑内部人员密度较大，玻璃幕墙的节能设计必须保证建筑物内部空气的自然流通，可以有新鲜的空气不断更新。相反的，在我国北方地区，还应该重点做好室内玻璃的密封性，起到保温作用。
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（三）建筑美观隔音性能不足
随着玻璃幕墙行业的发展，现在已经出现了一些负面争议，比如建筑物光污染，声污染等等，但是这些问题设计师在节能设计之初是可以避免并解决的。
比如光污染的源头主要是因为玻璃的光反射造成的，目前国内对于玻璃目前的发射比有明确的规定，只有发射比小于0.2的幕墙才能允许安装在建筑物外墙，只要国内幕墙玻璃工厂满足国家标准进行生产，就可以全方位解决光污染的反射问题。
（四）可再生、安全性能不足
首先，幕墙玻璃最直接的节能设计用途是因为它的可再生循环特性，但还有安全特性也起着突出作用，相比较其他建材而言，使用钢化玻璃建材具有较高的安全性。因为钢化玻璃存在自爆材料问题，其在破碎后不会产生尖锐的玻璃碎片，不会造成高空坠物，不易掉落伤及他人。而且只要生产厂家按国标生产，就不会造成玻璃与骨架脱落的工程安全事故[2]。
四、节能设计中幕墙玻璃的选择
（一）双层或多层玻璃
在玻璃幕墙设计过程中，最常见的玻璃材质就是双层或多层玻璃，即将玻璃生成内、外两层或多层，这需要结合铝合金门窗、点式、明框、暗框幕墙等施工组合。这种玻璃主要是因为在中间存在空气层，因为其不一定的分层和厚度，从而达到遮阳、保温、甚至是隔音的作用。其主要原理是利用空气层流动缓慢，只要结果、环境合理，就可达到想要的参数。
（二）中空节能玻璃
幕墙玻璃在选择时，还应该按照实际施工情况要求，考虑到新型节能型玻璃，比如中空玻璃。我国有一些地区夏季非常炎热，或者北方寒冷地区，可以采用这种符合系数可以满足需求的玻璃，它具有低辐射、综合性能好，而且不会造成光污染。它的原理是玻璃的两扇间隔使玻璃间出现了一个真空间隔，然后通过严谨的密封工艺，把中间的空气抽出去，确保空气的干燥、清洁，这样会在室内和室外形成一个隔温层，或者保护层，已达到玻璃幕墙的功能。
（三）镀膜、光电玻璃
如果是高层建筑需要玻璃幕墙，不仅要考虑其一般的使用特性，还应该考虑到美观的艺术特点。现如今，要求绿色节能是建筑工程的又一项要求，我国经过各项新型科技材料和技术，已经实现了绿色节能效果，而且还有良好的美观效果。设计师可以通过镀膜玻璃来实现阻挡外界光污染的作用，而且并不影响室内的采光遮阳、保温隔音作用，而且不影响建筑物整体美观性，甚至在设计师的受众，镀膜玻璃往往会锦上添花。另外，随着科学水平的提高，节能型光电技术的诞生也促进着玻璃幕墙节能设计的进一步发展，比如太阳能灯技术产品的应用，通过采集自然光或者光电效应来产生电能。
（四）新型特性玻璃
除了以上集中设计师青睐的幕墙玻璃，现在国内外已经开发应用一批新型建材。比如印花和彩釉控制玻璃，通过金色银色丝线或者彩色印花形成不透明的图案，然后安装在高层建筑物上，自然形成玻璃幕墙达到美观设计效果，而且相比较光电绚丽的灯光秀要相对节约资源。
还有一种玻璃相对于印花彩釉玻璃造价较高，但却更有科技含量，那就是新兴的媒体玻璃。玻璃中间镀上的是薄膜液晶网板系统，它会是玻璃产生全息影像，比如人物、风景、字母等等，由此达到广告、新闻、信息、表演的全新作用[3]。
玻璃幕墙的清洁问题一直困扰着高层建筑施工团队和日常维护人员，在这样的市场需求下，诞生了一种可以自动清洁的玻璃。它的原理是玻璃表面一层化学物质可以分解，清楚一般的物质，发生化学翻译，通过天然降水达到自动清洁的作用，现在一些国家已经运用这种玻璃达到了理想作用，时之前的那种运用人力高空作业清理玻璃的形式逐渐被取代。
【总结】玻璃幕墙是一种流行的而且科技含量较高的建筑工程形式，在节能建筑工程中得到了广泛的应用。然而，建筑节能问题也正成为所有建筑工程领域重视的新型全球化问题，得到了广泛关注。
参考文献
[1]方敏. 玻璃幕墙节能设计中如何选择幕墙玻璃[J]. 上海建材, 2018, 208(06):40-42.
[2]徐瑶. 节能理念在建筑工程玻璃幕墙中应用分析[C]// 2018年2月建筑科技与管理学术交流会. 2018.
[3]俞佳飞. 简析建筑幕墙装饰工程施工技术策略[J]. 建材与装饰, 2018(5).
论文作者:杨惠琴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：玻璃论文; 节能论文; 玻璃幕墙论文; 幕墙论文; 建筑物论文; 建筑论文; 作用论文; 《基层建设》2019年第28期论文;