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摘要：随着经济的发展和社会的进步，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多，在一些公共建筑特别是高层办公楼中，玻璃幕墙几乎成了建筑立面的代言。建筑节能是当前我国建筑界关注的重点问题之一，而玻璃幕墙的保温隔热性能较差，与传统墙体相比差距很大，其热损失是传统墙体的6~7倍，玻璃幕墙成了制约此类建筑节能的瓶颈。因此，对玻璃幕墙进行节能设计具有重要意义。
关键词：节能理念；玻璃幕墙；幕墙设计；
一、玻璃幕墙设计的要求
1.注重幕墙设计的整体美观
幕墙的设计要注意建筑的美感，这样的要求对幕墙的设计人员提出了很高的要求，这样的要求需要幕墙的设计人员有宽广的知识，要学会建筑美学和现代美学的相关知识。
2.注重幕墙的安全和耐用性
建筑行业对安全尤为注重，对幕墙的安全性更是提出了更高的要求，幕墙合理的设计能够减轻经济损失，保障人民的生命财产安全。幕墙防火要特别注重，因此，幕墙的材料是不容易燃烧的的材料，幕墙中的防雷设施也有很严格的规定，并且和主题结构有非常紧密的联系，幕墙设计中的玻璃是安全玻璃，设计者在设计幕墙时一定要注重幕墙玻璃坠落的情况。例如！可以在幕墙的下边放置隔离板，在建筑的主要入口处设计雨罩等。
二、节能型幕墙的设计原则
建筑幕墙是现代建筑最外层的围护结构，不仅仅可以增强建筑的审美价值，更可以创造出舒适的室内环境，但是，幕墙也是整个建筑体系中重要的能源消耗点之一，加强建筑幕墙的 节能设计，必须综合考虑到建筑物周边的气候自然条件，人文经济特征，科学分析周边的光线，温度等因素，在此基础上，要结合建筑整体的高度，结构特点，朝向等条件，通过科学合理的设计手段，对建筑室内的环境进行调整，使得建筑内部的温度，湿度，光线，遮阳，采光，通风，隔热等多方面的条件更适合人们的居住和工作，既满足了整个建筑的基本功能，也通过合理的设计大幅度降低了整个幕墙建筑的能源消耗。据笔者多年幕墙施工经验，幕墙的节能设计，要遵循以下几个方面的原则。
1.幕墙的节能设计要具有科学性
幕墙的节能设计是一项极其复杂的过程，必须综合考虑到建筑功能，性能等多方面的因素，从地理自然条件到人文经济因素，都做出全面分析，权衡。根据建筑的实际情况，科学选择幕墙的结构形式和窗墙面积比，使用节能材料，优化建筑构造，从而使得建筑主体和幕墙之间形成科学合理的统一体。
3.幕墙的节能设计要遵守适用性原则
在设计过程中，要从当地的环境因素与项目的具体实际出发，设计符合地方规定标准和国家法律规定，严格落实节能政策，严格处理好提高建筑舒适度和降低幕墙能源消耗的关系。
4.要遵守经济性原则
在建筑幕墙设计过程中，要处理好局部和整体的关系，相对于整个建筑项目而言，建筑幕墙只是其中一个部分，也是整体建筑节能设计的一个关键环节，因此，要结合整体建筑的节能设计，将幕墙的节能设计和建筑主体的节能设计统一起来，综合考虑，实现二者的统一协调。实现建筑设计的节能性能和经济成本的优化。
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三、玻璃幕墙的节能设计分析
1.采用双层幕墙
在现代幕墙设计中，双层幕墙逐渐成为节能的重要方法。双层幕墙指的是在一个单层幕墙上，增加了一个双层幕墙，在这两个幕墙中间会形成一个空间，在空间上下断处安装进风设施和排风设施，从而形成了热通道，因而也可称之为热通道幕墙。通过夹层设计，双层幕墙的保温性能大大提高，还兼具遮阳构建，因而不仅能够遮阳，还保护了建筑物的美观。在双层幕墙的发展基础上，双层通风幕墙也逐步发展起来，可以分为敞开式外循环和封闭式内循环的双层通风幕墙。前者在外层的幕墙内，安装了进风口及出风口，节能的效果非常好；后者在内层幕墙内，安装了进风口及出风口，以电机来强制抽风，空气的流通完全依靠内循环来完成，节能的效果比前者稍逊一筹。
2.保温隔热材料的选择
（1）增加隔热型材的采用，降低型材的k值，措施为：增加隔热条的长度，隔热条之间的空隙注入隔热材料，在热工分析的等温线上增加胶条，增多封闭腔体，减少气体流通传热，提高气密水密性等。在设计中，应考虑到老化、潮湿等对材料性能的不利影响。保温隔热材料在幕墙节点处紧密拼接。
（2）玻璃一般采用中空单层Low-E玻璃、双银Low-E，三银Low-E等配置，Low-E玻璃由于镀覆的膜很薄，它对短波辐射是基木透明的，使紫外线和可见光基本通过，而对长波红外线辐射是不透明的。在冬季，能保持室内热能，使其难以向外散发，在夏季，将室外高温散发出的大量热辐射反射回去，使其难以进入室内，做到“冬暖夏凉”。近年来，在中空玻璃领域，暖边技术也不断发展起来，热量在通过玻璃板的方式一般为辐射和导热，中空玻璃的隔热能力主要是因为空气层。在空气层中，填充惰性气体能够有效降低玻璃的热阻。同时，三层玻璃双中空配置，能够实现自然对流，在气温较高时，窗户温度低于室内温度。紧挨窗户的气体迅速冷却，温度下降。在气温较低时，玻璃温热能减少自然对流，从而形成较大程度的热舒适，能有效降低K值。
（3）金属板、石材幕墙后有建筑墙体，k值容易实现0.35～0.45。降低k值的一般措施是增加保温层厚度。
3.幕墙遮阳系统设计
增加玻璃的遮阳系数sc的控制。不同的窗墙比不同的遮阳系数，选用遮阳系数低的玻璃。在幕墙这样设计中，可以采取以下方法：水平遮阳、垂直遮阳、格栅式遮阳、挡板式遮阳四种。
1）水平遮阳是常见的遮阳方式，能够遮挡住从窗户上方、高度角大的方向投射来的阳光。水平遮阳一般分布在南向或接近南向窗口的地方才能形成理想阴影区。同时，水平遮阳设计中，在位置和宽度上应遮挡住夏季的阳光，也要让冬天的阳光进入到室内。
2）在垂直遮阳设计中，由于太阳方向角对遮阳效果有很大的影响，因此，垂直遮阳在高度角较低时的遮阳效果较好，但对于窗口正上方的阳光，或者是日出日落时候的阳光，垂直遮阳的效果并不理想。从这里可以得知，垂直遮阳的方法只适用于西北、东北地区，最南面建筑不适用。
3）格栅式遮阳是水平遮阳、垂直遮阳的结合，能够包括两种遮阳方式的有点，能够对各个朝向、高度角的阳光都能进行有效阻隔，且进入室内的光线也比较均匀，非常实用与西南向、东南向范围内方位遮阳。
4）挡板式遮阳能够阻挡高度角小的阳光，主要适用于阳光比较强烈的地区或是东西向窗口。其弱点是与通风阻挡和对视线非常严重，一般不能用于固定式建筑构件，对一些方便拆卸和可活动建筑构件的遮阳效果较好。
四、结语
节能环保是我国建筑行业发展的重要趋势之一，在能源危机日渐严重的今天，幕墙的能源消耗大大的增加了我国的能源负担，不利于我国社会主义和谐社会的进程，随着建筑行业的飞速发展，现代幕墙将会得到更广泛的运用，幕墙能源消耗势必会进一步增加，为了缓解我国的能源压力，在幕墙设计过程中，不断提高设计人员的综合能力和专业素质，在综合考虑到施工地点的自然环境，人文经济等多方面的因素的基础上，从整个建筑构件的设计，连接和建筑的热工，保温等各个方面做出科学是设计，使得现代幕墙既可以满足节能需要，又可以创造出独特的建筑风格，实现实用价值和美学价值的统一，为国家经济的发展和人们生活质量的改善注入新的活力。
参考文献：
[1]傅春林 现代幕墙建筑设计中的节能设计探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2017年3期
[2]曾嵘：《玻璃幕墙建筑的节能措施》，《中国新技术新产品》2015年08期
[3]陈海辉：《一种新型幕墙的节能原理及设计经验》，《重庆建筑大学学报》2015年01期
论文作者:刘继乾
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
标签：幕墙论文; 遮阳论文; 建筑论文; 节能论文; 玻璃幕墙论文; 玻璃论文; 阳光论文; 《防护工程》2019年第2期论文;