1 基于玻璃幕墙节能问题研究的现状
经济的高速发展带来了能源的巨大消耗，建筑作为能源的消 耗大户，其节能问题是不容忽视的重要问题。而玻璃幕墙又是建 筑节能构造的薄弱环节。总的来说玻璃幕墙的保温隔热主要由玻 璃和型材两部分来决定，玻璃的热工性能是解决耗能问题关键部 分之一。单层玻璃保温隔热最差，单层镀膜玻璃次之，较好的是 中空玻璃和低辐射玻璃。型材方面，以前的铝型材导热系数大， 保温隔热不好。隔热断桥铝型材诞生后，由于在铝型材中内嵌隔 热条，大大降低了型材的热传导，使得玻璃幕墙的导热系数降低， 对建筑节能更有利了。
2 玻璃幕墙的保温隔热性能及节能设计原则
玻璃幕墙保温隔热性能较差，通风效果不好，直接影响到建 筑物的设备配置及能源消耗，有悖于我国的国情。保温隔热性能 是指幕墙两侧存在空气温差条件下，幕墙阻抗从高温一侧传向低 温一侧传热的能力，不包括从缝隙中渗透空气的传热。幕墙保温 性能用传热系数 k 表示。幕墙的保温性能应通过控制总热阻值和 选取相应的材料来解决。为了减少热损失，可以从以下三个方面 进行改善 : 第一是改善采光窗玻璃的保温隔热性能，尽量选用中 空玻璃，并减少开启扇 ; 第二是对非采光部分采用隔热效果好的 材料作后衬墙 ( 如浮石、轻混凝土 ) 或设置保温芯材 ; 第三是做 密闭处理和减少透风。各地气候条件不同，对幕墙的性能也有不 同的要求。在夏热冬暖地区，隔热是建筑围护结构节能的主要问题。 玻璃幕墙的隔热性能主要是针对辐射、传导与对流。在谈及反射 玻璃时，人们往往只强调它的辐射性能。固然，辐射是上面各种 方式中最主要的部分，可占全部热量的 2/3 左右，空调的主要负 荷也来源于太阳辐射，因此，应有效阻挡太阳辐射。但在实际使 用中，如幕墙在持久的曝晒下，反射玻璃由于散热较其它玻璃慢， 尽管它的反射能力大，但热量的累积使它不可避免地成为一个新 热源，所以，玻璃幕墙对太阳能的透射能力是值得关注的问题。 温差传热、空气流动热交换也是夏季围护结构节能应考虑的问题， 这两个方面的传热均是由室内外温差造成的，不同的是前者是通 过传热，后者是通过室内外空气渗透。在进行幕墙热工设计时， 必须对其进行具体分析和研究，如 : 幕墙外表面与周围空气和外 界环境间的对流换热、幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换 热、幕墙和金属框格的传热、通过玻璃的镀膜层减少的辐射换热 等。建筑节能是贯彻可持续发展战略的一个重要方面，是执行节 约能源、保护环境基本国策和《中华人民共和国节约能源法》的 必要组成部分。我国各地区的气候条件不同，不可能采取同一种 模式，而应该针对不同地域采取不同的措施，处理好建筑的节能 问题。各建筑气候分区均有或即将有相应的节能设计法规和标准 出台，如严寒地区、寒冷地区、温和地区的幕墙要进行冬季的保 温设计。幕墙热工设计应依据国家现行的《民用建筑热工设计规范》 (GB50176-93)、《采暖居住建筑节能标准》(JGJ26-95) 和《夏热 冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001) 等来执行。这些 标准的颁布和实施，无疑将有力推动我国建筑节能技术的研究和 应用。
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3 玻璃幕墙节能设计要点分析
3.1 保温隔热设计 玻璃幕墙的使用，能够大大提高房屋的采光效果。但在夏季，由于采光面积过大，导致室内温度上升，被迫使用空调降低温度， 这样就会造成电力资源的浪费，在冬季，由于幕墙面积过大，导 致热量过度流失，造成室内温度过低，因此，对玻璃幕墙进行绿 色节能设计时应该重点考虑玻璃幕墙的保温隔热处理。只有保温隔热工作处理的好，夏天室内温度才不会过高，冬天室内温度不 会过低，将室内温度控制在一个合理范围内，减少空调的使用， 进而降低电力资源的消耗。
3.2 玻璃幕墙遮阳设计 为了保持室内温度处在正常范围内，可以对玻璃幕墙采取遮挡处理，以此来减少阳光对幕墙的直射，保证室内温度不会过高。 对玻璃幕墙进行遮阳处理常见的方法有以下三种：①选用遮阳能 力比较强的玻璃。这样施工后就能有效阻挡热量的进入，保持室 内温度，减少电力资源的浪费；②在室内设置遮阳物。在室内设 置遮阳物也能防止阳光的进入，设置室内遮阳物时可根据实际情 况选择合适形状的遮阳物，这样对光线的阻挡能力才能更好；③ 在室外设置遮阳物。室外遮阳物可以有效遮挡阳光，降低屋内温度。 选用合适的遮挡方式能有效遮挡太阳光的直接进入，从而保证室 内温度在合理范围内。
3.3 自然通风 玻璃幕墙在使用前要经过严格的设计，在玻璃幕墙设计的过程中，应对建筑物的整体通风情况进行考虑，玻璃幕墙一般应用 于写字楼，写字楼内部人员密度相对较高，导致内部通风状况较差， 进而影响工作人员身体健康，因此，应注重提高玻璃幕墙的通风 效果。提高玻璃幕墙通风效果可以促进空气的流通，降低室内通 风系统能源消耗，对玻璃幕墙进行通风设置时，应该考虑玻璃幕 墙外窗数量设计是否合理，玻璃幕墙外窗数量太少则会导致通风 质量差，数量太多又会造成室内温度流失。因此，在设计玻璃幕 墙外窗的过程中应对其进行分析和研究，严格控制玻璃外窗的数 量，另外还需严格控制外窗的封闭性，以此来提升玻璃幕墙的节 能效果。幕墙利用太阳能节能由于能源紧缺，主动式太阳能建筑 节能设计是建筑利用太阳能节能的趋势所在，而作为建筑立面的 幕墙，在太阳能利用方面有着天然的优势。目前，随着科技的进 步和新型玻璃材料的产生，为建筑利用太阳能开辟了一条新路。 目前国外开始采用一种光电幕墙发电，该幕墙是在玻璃中间复合 光电池板块，然后在装配时将其连接在一起，从而形成一套发电 系统。这套发电系统再通过一定的储存设备将电能转化为可以直 接使用的电源。在烈日炎炎的夏天，利用太阳能产生的电源就可 以在局部范围内满足照明用电等需求。
总结：节能是人类社会目前经济发展所面临的共同课题。伴 随着人类社会的发展 , 建筑设计理念的不断提升 , 现代建筑在资 源利用、节约能源、环境协调等方面提出了新的要求。
参考文献 :
[1] 项宝力 , 张莹 . 节能型建筑玻璃幕墙施工工艺研究 [J]. 科技展望 ,2015(1).
[2] 陈波 . 建筑用玻璃幕墙节能设计要点的探讨 [J]. 建筑工 程技术与设计 ,2015(13).
[3] 李宏生 . 论玻璃幕墙节能设计 [J]. 建筑与装饰 .2008(4).
论文作者:王茂松
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
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