摘要：玻璃幕墙作为重要的现代建筑外围护体系，在新型建筑幕墙上的应用也越来越广泛。但由于玻璃材质独特的物理性能，建筑能耗高，温室效应明显，因此对建筑节能提出了特殊要求。本文分析了玻璃幕墙对建筑节能的影响，并针对玻璃幕墙建筑能耗高的特点提出了相应的解决措施，探讨其节点构造设计，为今后类似问题的处理与解决提供了参考与借鉴。
关键词：建筑；玻璃幕墙；光伏幕墙；建筑节能
前言
玻璃幕墙作为重要的现代建筑外围护体系，应用越来越广泛。但由于玻璃材质独特的物理性能，建筑能耗高，温室效应明显，因此对建筑节能提出了特殊要求。玻璃幕墙在应用过程中有更多的新兴技术和新型材料应用，使玻璃幕墙的整体稳定性不断提高。但是玻璃幕墙在应用过程中一直存在能耗较高的问题，所以建筑玻璃幕墙设计过程中，必须选用合适的材料，实行合理有效的控制措施，将玻璃幕墙能耗降到最低。
1玻璃幕墙的节能原理
高端建筑使用玻璃幕墙已经成为了现代建筑行业的一项发展趋势，人们在建筑结构中使用玻璃幕墙主要是因为它的节能功能。玻璃是一种透明的材料，它可以使热能进行传递，主要是通过对流、辐射和热传导来进行。在玻璃进行传热的时候，除了这三种方式，还可以通过太阳光的直接透射来完成。人们为了对玻璃传递能量的过程进行更好的评估，可以通过单位面积、单位温差和单位时间内的传递焦耳数来确定。焦耳数越大就证明玻璃的能耗损失越多，对节能也就越不利。为了更好的测试玻璃幕墙的节能效果，还可以通过遮阳系数来进行研究，在给定的条件下，将玻璃幕墙和相同面积的标准玻璃（3mm厚透明玻璃）放置在太阳光下，从而得到两者的太阳光总透射比的比值称为遮阳系数，遮阳系数越小，说明节能的效果越好。太阳光在经过玻璃照射到房间的时候，一部分太阳是直接通过的，另一部分会被玻璃幕墙吸收然后转化为热能，这部分热能会直接进入到房间内。这样会使得房屋的热能增加，可以使得房间内的温度上升。
2建筑玻璃幕墙工程中的节能措施
2.1合理运用建筑玻璃幕墙断热型材
骨架、玻璃与封条材料是一般玻璃幕墙所用材料基本上包含的。依照材料的组成和结构方式分有四种：型钢骨架、铝合金型材骨架、不露骨架构造和没有骨架玻璃幕墙。当中不露骨架构造和没有骨架玻璃幕墙都是无金属框架，其幕墙的导热系数都有玻璃自身与封条材料的功能来确定，封条的材料大部分都是密封胶与密封条。型钢骨架和铝合金型材骨架玻璃幕墙由于使用金属框架，容易产生冷桥与热桥，所以选定金属框架材料对于玻璃幕墙的节能具备特别关键的意义。现在使用的新型断热金属框有很多名称，但大部分都是在内外两种高导热性的金属框料中间插入低导热性的隔离物，产生有效断热层，阻断经过门窗框或窗扇型材散失热量的方法，这就是所谓的断热型材。断热型材构造合理、牢固的结合、高强度、刚性好、热阻大，并且具备优良的隔声节能功能、抗风功能与气密水密功能。早期多用于平开窗的断热型材，后来渐渐用于有框玻璃幕墙。随着的社会发展，人们生活水平的改善，也愈来愈高档化的居住环境，环保性，新型隔热保温型材这一新概念产品也从国外引进到我国。每一个从事铝型材生产的企业对国外隔热断桥穿条设备纷纷进行引进，我国从事铝加工设备的企业，也能够开发出隔热断桥穿条设备。新型断热铝型材经过连接穿条断桥，能够连接氧化银白料和彩色喷涂料，砂面料和着色料的相连接，使型材的装饰感增加。
2.2科学选择玻璃幕墙材质
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方式。
2.3建筑玻璃幕墙实施遮阳节能
玻璃幕墙是建筑物热交换经过中最为活跃、敏感的部位，有关数据显示，在建筑能耗中单层玻璃幕墙能耗大概占到 40%。基于此，在这方面使用有关的方法来提高节能效果是特别有必要的。在建筑物中，尽管太阳辐射、眩光和室内环境在遮阳的状况下获得改善室内环境等起到必然的改善功能，但是也会给室内通风和采光形成一些影响。所以在设计过程中，要结合详细的需求对遮阳体系实施选择。详细而言，假如依照地点实施划分，系统能够分为内部遮阳和外部遮阳。假如依照遮阳方式来分，则又能够分为垂直遮阳、水平遮阳、挡板式遮阳和综合式遮阳。
3建筑玻璃幕墙绿色节点构造设计
3.1双层玻璃幕墙
双层玻璃幕墙和一般的单层幕墙有很大差别，其构成为内外两道幕墙。内幕墙通常选用明框幕墙或活动窗或设检修门的形式方便日常维护；外幕墙一般为有框幕墙或点支玻璃幕墙。双层玻璃构成的玻璃幕墙的内外层结构是有差异的。像铝合金、明框玻璃幕墙经常运用于内部结构。点式、明框、隐框玻璃幕墙则用于外部结构。两层玻璃之间留有空隙或加入可以减少热量交换、保证保温隔热的惰性气体这样的装置叫做双层中空玻璃幕墙。较好的隔热性能是双层玻璃幕墙的一大优点。同时，双层玻璃幕墙的材料选择也不同，并且通风宽度决定了双层玻璃之间空气层的宽度（不大于10cm），这都需要综合分析隔声效果和绿色节能设计。
3.2双层玻璃幕墙的分类
3.2.1闭式内循环幕墙
封闭式内循环幕墙一般是在室内形成1种热循环，气流通过室内地面换风口循环到上部排风口，最后由吊顶中内设的排风管送出，实现循环。如图1所示，该过程只在室内发生，此时外幕墙完全封闭。通过这种自然的空气循环，既有利于室内空气的流通节约能耗，又能达到保温隔热要求，非常适合在有取暖需求的地区使用。但是，在循环时，需要用到机械系统，有一定的设备要求。
3.2.2开敞式外循环幕墙
开敞式外循环幕墙主要使用中空玻璃，并在外幕墙开设进风口与排风口，让气流从室外经过热通道将室内的热带走，此时内幕墙完全封闭。如图2所示，这种全靠自然的气流循环可以大大节约资源降低热辐射。这种形式的玻璃幕墙也是当前应用最广的1种幕墙形式。同时其通风口可以人为自行调节，增加了其可调节性。
图1：封闭式内循环双层幕墙 图2：敞开式外循环双层幕墙
双层玻璃幕墙能够在满足通风的同时达到保温隔热的目的。在双层中空玻璃幕墙的材料选择中，经常在外层用透过率大的透明玻璃，内层为中空玻璃。通过在内外玻璃间设置空气通道，并在两端设置进风和排风装置，促进气流循环。但是双层玻璃幕墙因其自身设计特点，对于环境变化十分敏感，因此，要在设计建造时设置合适的参数，一般双层玻璃幕墙的种类分为箱式、井式和走廊式等。
3.3玻璃幕墙连接节点的设计
玻璃幕墙与周边构件、实体墙面、洞口边缘、楼板或隔墙外沿间的缝隙处要设置保温材料，同时进行有效封堵设计，以此来阻碍空气的对流和通过材料的热传导，确保玻璃幕墙保温性能。
4结语
在当前以环保、节能为主题的时代背景下，建筑玻璃幕墙对促进建筑节能发展具有极其重要的意义。因此，应当在科学合理设计建筑玻璃幕墙的前提下，选择节能型的玻璃、铝合金型材和辅助材料，尽可能降低玻璃与铝合金型材的传热系数和遮阳系数，并增强建筑玻璃幕墙的密封性，从各个方面综合考虑，提高建筑玻璃幕墙的节能性，进而推动建筑玻璃幕墙的发展，使得我们的城市建设更加多样化、现代化。
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论文作者:赵文涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/23
标签：玻璃幕墙论文; 遮阳论文; 幕墙论文; 玻璃论文; 建筑论文; 节能论文; 型材论文; 《基层建设》2018年第17期论文;