建筑玻璃幕墙节能设计探讨

建筑玻璃幕墙节能设计探讨

狄巍

浙江亚厦幕墙有限公司浙江杭州310008

摘要：对现代建筑设计来说，节能并非是简单的少消耗能量，而是提高能源效率，在保证节能建筑正常使用功能，满足其室内物理环境质量的条件下，有效提升建筑围护结构的隔热保温性能，保证建筑物始终处于低能耗水平。近年来，玻璃节能技术作为节能设计中的创新思路被引入到建筑设计当中并发挥了较好的环保节能作用，尤其是在相对热增益方面表现效果明显，它改变了传统玻璃在冬夏两季节能效果较差的缺陷问题。

关键词：节能设计；现代建筑；节能玻璃

引言

随着城市化进程的不断加快，土地资源日益紧张，高层建筑增多，建筑立面日益多样化，玻璃幕墙被广泛使用。这种美观新颖的建筑外墙围护形式，以其独特的通透性、艺术性受到了建设单位和建筑师的青睐。玻璃幕墙实现如今常见的一种建筑构造形式，这种构造的优势是能够提供较好的光线，且施工较为迅速，不会带来装修污染。但是，这种材料也存在一些问题，例如节能效果较差等。随着人们对节能工作的重视，这种材料也在进行着改变。

1建筑玻璃幕墙节能设计原理

1.1热耗能原理

建筑玻璃幕墙节能设计首先需要遵循热耗能原理。众所周知在我国建筑行业快速发展的同时，建筑行业的发展目标也出现了较大程度的变化，这集中体现在对于环保、节能、可再生资源进行合理利用的诉求，并且在建筑设计过程中开始对于节能型材料的有着更高的使用要求。举例来说，作为现代建筑中外围护结构的常见组成部分，玻墙幕墙具有进行热交换的关键性作用，也是节能设计的关键性节点。因此根据热能耗原理，对其进行优化能够在满足建筑美学和建筑功能诉求的同时也能够做到遵循环保和节能理念，并且实现温度的合理降低。

1.2隔热原理

建筑玻璃幕墙节能设计离不开隔热原理的有效应用。玻璃幕墙节能保温设计分析工作的进行可以大大提高隔热但在夏季，由于阳光直射，室内温度升高而被迫降低温度，这将导致电力资源的浪费。冬季，墙体面积过大，造成散热过大，不利于室内温度的保存。因此，节能玻璃幕墙的设计应考虑保温能力，室内温度过高，室内温度不太低，室内温度控制，以减少在合理的范围内使用的电力，从而减少资源的消耗。

2玻璃幕墙的节能构造形式

①阳光控制镀膜玻璃：主要是将一层金属化合物形成的膜镀在玻璃的表面，这样就会产生不同颜色的膜，能够对250~1800mm波长的太阳光进行良好的控制，同时阳光控制镀膜玻璃还是有单面透湿的特点，可以从室内很清楚地看到室外，但是在室外却无法看到室内的情况。②低辐射玻璃：也可以叫做Low-E玻璃，这种玻璃具有非常良好的自然采光、隔离红外线的作用，并且还能够起到隔热节能的作用。③中空玻璃：就是在制作中空玻璃的过程中利用多片玻璃进行组合，在玻璃之间使用密封胶带，这样就可以有效地隔绝外界，具有非常良好的隔热隔音效果，从传统的砖混墙体相比，中空玻璃具有节能且轻巧的特点，在对建筑幕墙进行设计的过程中应用比较广泛。④夹层玻璃：主要是利用多篇玻璃组装形成的，但是同中空玻璃不同的是，在夹层玻璃中间添加了一种透明的有机材料，这样可以极大地提升夹层玻璃的抗惯性以及抗冲击性，这样即使受到外力的影响，也能够保障非常良好的可见度，安全防护的效果非常好。⑤真空玻璃：生产工艺比较复杂，并且在外观上存在着很多不足，所以并没有被广泛的应用到建筑幕墙施工当中。

3建筑玻璃幕墙节能设计

某科技生态园位于占地面积20．3万m2，建筑面积121．8万m2，包括产业用房、办公、公寓、酒店、商业等。该科技生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼采用单元式明框玻璃幕墙。玻璃幕墙节能设计是指通过改善幕墙结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度，以减少通过辅助设备如采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能的目的。

3.1固定外遮阳的设计

生态园三区10A、10B、11A这3栋超高层塔楼单元式明框玻璃幕墙透光部位采用6mm+12A+6mm超白中空钢化Low－E玻璃，非透光部位采用6mm单片镀膜玻璃。垂直玻璃肋遮阳玻璃肋采用8mm+1．14pvb+8mm夹胶钢化磨砂玻璃，一旦玻璃发生自爆时，能保持形态维持一段时间，让抢修能及时更换，减少玻璃坠落伤人的可能性。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝格栅挡板式遮阳与单元式玻璃幕墙之间的连接采用在两单元竖料之间的空隙处设一带夹具的连接件。通过螺栓紧固件将连接件固定，水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳，通过螺栓夹紧固定，为可拆卸连接方式。遮阳构件和单元式玻璃幕墙板块在加工厂组装好，分别运输到现场后，通过螺栓固定拼装。水平穿孔铝合金遮阳百叶、垂直玻璃肋遮阳、铝合金格栅挡板式遮阳和单元式玻璃幕墙板块作为一个单元整体进行安装。

3.2实际应用

就目前来看，以镀膜中空玻璃为设计基础的双层智能玻璃也应运而生，它通过双层玻璃来构造建筑隔断温室，可随时开启关闭。而且该设计温室中的太阳能调节可随季节进行转换调控，通过热能存储器和散热器来调整室内温度，减少室内热量损失。另外在房屋墙体方面加厚设计以做到良好的隔热处理，一般来说该设计能保证太阳能提供房间内所需热量的30%左右，一定程度上缓解了房间所需要的其它人工能源消耗。目前在国内某地的节能绿色住宅就采用了这种智能化玻璃立面，它的通风管道与屋顶形成循环中心，配合蓄热器来为住宅提供四季温度调节服务。它的生态立面能够为建筑内的每一间公寓提供玻璃凉廊空间，所有公寓都采用了55～120m3的无承重墙、开放式简约设计，即“LOFT”。这种节能设计理念更加灵活和人性化，可以借助双层智能玻璃来充分利用太阳能，为室内空气流通循环提供所需能量。

3.3强化遮阳设计模式

建筑玻璃幕墙节能设计的关键是强化遮阳设计。工作人员在强化遮阳设计模式的过程中首先应当对玻屏蔽玻璃幕墙能够减少幕墙上的直射光，使室内温度不太高。其次，工作人员还应加强对玻璃幕墙常见的遮阳设计模型，如玻璃的能力的阴影的第一选择，能有效地防止热量保持室内温度，减少电力资源的浪费。同时，在加强遮阳设计模型的过程中，要根据实际情况选择合适的遮阳形状，以达到更好的遮光能力，另方面也能够有效的遮挡阳光并降低屋内温度。

结束语

总之，随着建筑水平的不断提升，以玻璃幕墙为建筑外立面的建筑会逐渐增多，相关设计和建设单位要保证玻璃幕墙具备较好的节能性能，能够为建筑的使用节省更多的成本，玻璃幕墙技术的每一次进步都会给建筑行业带来飞跃式的发展，相信在不久的将来，这种技术会更加提高建筑水平，会让我国的建筑领域实现腾飞。建筑幕墙具有质量轻、装饰效果好、耐震性好、施工迅速、更换维修方便等优点，已成为现代都市大型建筑，高层及超高层建筑的设计主流。

参考文献：

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