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摘要：建筑幕墙是指将墙体与窗户结合起来的外围护结构，它使墙体与窗户的界限不再突兀，通过明暗色彩与线条的对比，让现代建筑更具有艺术风格，更符合人们的审美。然而，要在建筑幕墙中实现节能、环保的目的，并不是件容易的事，于是，节能技术应运而生，它解决了幕墙和环保的矛盾，对建筑业的发展具有深远意义。本文主要对节能理念在现代幕墙设计中的应用进行分析研究。
关键词：幕墙设计；节能技术；节能理念；建筑工程；应用；
一、建筑幕墙概述
建筑幕墙也称帷幕墙，是在现代化建筑中经常使用的一种立面结构，多由金属、玻璃、石材、人造板材等共同构成，与建筑结构板或柱体连接，作用同墙体相似，可以起到美化建筑，保温节能等作用。一般来说，建筑幕墙不会承受任何结构荷载，仅仅是通过锚固件或者胶体固定，承受自重，抵抗风压。幕墙主要由结构框架与镶嵌板材组成，主要是采用轻盈、美观、坚固的建筑材料，取代传统的砖石结构，是一种包围在建筑主结构的外围，使整栋结构达到美观、功能齐全且安全的外墙工法。
幕墙的范围主要包括建筑外墙、采光顶、雨篷等。建筑幕墙具有以下几个基本特征：（1）属于一个独立完整的整体结构系统；（2）通常用在主体结构的外侧，包覆于主体结构表面之上；（3）相对主体结构在平面内有一定的微动能力。
从目前来看，国内外幕墙行业在节能方面的工作大都还停留在消极设防的设计思想阶段，致力于提高玻璃幕墙的隔热保温性能。现阶段提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施有：镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术；铝塑复合材料、“断热桥”型材等高热阻材料应用技术；减少开启窗扇面积、提高密封胶性能、改进节点密封性能等降低空气渗透热损失技术；采用百页、格栅等遮阳设施，以减少太阳辐射得热等。
二、节能理念在现代幕墙设计应用分析
2.1 采用阳光辐射控制玻璃
这类技术的原理是通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用它来达到环保节能效果，这类技术实际上是对Low-E玻璃和热反射玻璃的重要延伸，简单的来说，其主要是将一层或者多层的特殊材料涂层覆盖在玻璃的表面位置，从而形成了因波长不同使得玻璃对太阳辐射或者热辐射而产生的不同透过率。该种技术，只要经过细心的“调制”，还可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。
2.2 采用隔热玻璃
近几年来，一些新型的隔热玻璃在中空玻璃技术的基础上又不断的涌现出来，主要有以下几个类别：惰性气体隔热玻璃、气凝胶隔热玻璃、真空隔热玻璃。
2.3 隔声玻璃
幕墙、门窗的隔声降噪性能无论对于创造舒适的室内环境还是减少室内噪声对环境的污染来讲都是至关重要的，目前国外已经出现一种新型 PVB 材料，使用该种 PVB 的夹层玻璃的隔声性能提高5～15dB。
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2.4 自清洁玻璃
对于玻璃幕墙表面所产生的积灰、水锈或者是冷凝积水一直以来都是人们非常苦恼的事情，但是这个问题目前来说已经找到了一个良好的解决办法，即我们可以在玻璃内植入一个电热夹层，通过微弱的电流就对玻璃表面进行加热，从而防止冷凝的现象发生。其次在玻璃表面可发敷加不粘涂层，这样可以防止积灰；或者接触反应涂层，在紫外线作用下可以把有机污物分解，后一种涂层对付油腻的手印等污渍最为有效。
三、建筑幕墙设计中节能技术的应用
伴随时代的进步与发展，人们对建筑幕墙的节能设计，必然会有愈来愈高的要求，为了使人们有一个健康、舒适、安全的生活环境，设计师们应该与时俱进，提高生态环保意识和综合素养，创新出更先进的节能技术。
3.1 光电幕墙技术
光电幕墙的基本单元为光电板，光电板由多个太阳能光电池经加固处理，镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连，构成了一个整体的光电模板。光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙，它充分体现了建筑的智能化与人性化特点，其节能优势主要有以下三点：（1）光电幕墙能够利用太阳能进行发电，将太阳能转化为电能供人们日常使用；（2）电幕墙在集成太阳能发电技术的同时，并不占用更多的建筑空间；（3）太阳能光电板晶莹优美的外观，具有特殊的装饰效果，能够作为幕墙的面板材料使用，因此不会造成重复投资。
3.2 遮阳节能技术
玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是炎热地区建筑防热的主要措施之一。遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候等功能，同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。但是，如果在玻璃幕墙外做遮阳，则改变了设计的初衷，使建筑失去了光洁的立面效果，而且室外的遮阳构件长期风吹雨打易损坏，保养和维护十分困难；因此大多数传统玻璃幕墙不得不采用室内遮阳。目前室内遮阳使用最普遍的就是窗帘，而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。对于一般的布料而言，热量的吸收反而使室内温度上升，从而增加了夏季空调的能耗，因此，采用新型材料就显的尤为重要。新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用，而且还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗。
3.3 双层幕墙技术
双层玻璃幕墙是由内、外 2层玻璃幕墙组成，2 层幕墙中间形成一个通道，同时在外层幕墙设置进风口和出风口。为了使立面通透、视野开阔，内层幕墙一般可采用悬窗结构形式。还有一种方法是设置通风器，通风器可安装在幕墙的顶部，使得控制方便，通风换气更自然、柔和，使人更加舒适。与传统玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙独特的夹层设计，不仅在提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能，更重要的是，为遮阳构件提供一个栖身之地，使之既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。
双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”，通过自然通风换气，降低室内温度；在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。双层玻璃幕墙在夏季的阳光照射下，幕墙通道中的空气被加热，使空气自下而上地流动，从而带走通道中的热空气，达到降低房间温度的作用。同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，起到节约能源的目的。在冬季，双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口，这样幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高，减少室内和室外的温度差，也减少了室内温度向外界传递，起到房间保温功效，降低房间取暖费用。
结束语：
在进行建筑幕墙设计时，设计人员需要依据工程实际情况，合理利用节能技术，确保其能够满足客户对节能产品性能与效果方面的需求。对于我国当前幕墙行业，绿色节能技术主要应用于采光通风与遮阳保温的产品设计方面。此外，虽然我国现阶段幕墙设计中绿色节能技术的应用还存在一些问题未得到妥善的解决，但设计人员所取得的成就也是不可忽略的。
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论文作者:郭新友
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：幕墙论文; 玻璃论文; 遮阳论文; 建筑论文; 玻璃幕墙论文; 结构论文; 节能论文; 《防护工程》2018年第4期论文;