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【摘 要】 生活在高速发展的社会，经济不只是高速也在秒速发展，人们对生活水准的要求不断提高，居住质量不再仅仅局限于舒适，美观也是选择的决定因素之一。城市建筑中大面积运用玻璃幕墙，那带来美观的同时，也带来了大能耗的问题。本文就主要对玻璃幕墙节能设计相关问题进行了简要分析。
【关键词】 玻璃幕墙；节能设计；原则
近年来，随着我国经济与社会的迅猛发展，玻璃幕墙在建筑中的应用十分广泛。尽管在应用玻璃幕墙后，能够大大减少混凝土与钢筋等的使用量，并且这对降低资源的消耗产生更多有利影响；然而，若把玻璃幕墙当作外围护结构时，其各种性能都远不如传统墙体，如：保温性能与隔热性能，据统计，玻璃幕墙的热损失是传统墙体热损失的6倍左右。但是，玻璃幕墙能耗是建筑能耗的一半。由此看来，玻璃幕墙在建筑节能设计中占有十分重要的位置。
一、建筑玻璃幕墙的节能设计所要遵循的原则
1、科学性
在对建筑玻璃幕墙节能进行设计时，要全面考虑各个因素的影响，如：功能、性能等。再选择更为科学的幕墙构造与结构。事实上，玻璃幕墙传热系数确定是由地区气候、建筑构造以及玻璃传热系数等共同决定的。
2、适用性
对不同地区的环境和项目实际情况进行全面考虑，再结合与之相关的规定，贯彻和落实国家节能政策。另外，还要把建筑耗能和舒适度二者关系处理好。
3、经济性
在建筑维护结构中，其玻璃幕墙是一重要部分，而且又是考虑建筑节能所不可缺少的一方吗，因此，对建筑节能设计要进行全面考虑，只有将节能和经济二者达到统一后，才能真正凸显出建筑节能设计的价值。
二、玻璃幕墙的节能设计分析
1、对于玻璃的选择
现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃和中空玻璃等玻璃类型。（1）热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称阳光控制镀膜玻璃，是指具有反射太阳能作用的镀膜玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光，而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，尽可能地减少太阳的热作用。（2）低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃，低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃又称保温镀膜玻璃，这类材料的特性是对可见光高通透，对红外线辐射高反射，特别是对远红外辐射有极高的反射率，可让80%的可见光进入室内，同时又能将90%以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。（3）薄膜型热反射材料贴膜玻璃，薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它不仅能反射较宽频带的红外线，还具有较高的可见光透射率。（4）中空玻璃现今中空玻璃的大幅度发展的主要原因是聚硫胶的出现和在中空玻璃中的广泛应用。中空玻璃是通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开，周边密封，充入干燥空气并填入少量
2、幕墙框架材料的选用
从幕墙的构成来说幕墙框架是幕墙的结构材料，缺之不可，那么如何选用呢？首先要考虑建筑物美观效果，由于铝合金材料与钢材相比密度小、熔点低、加工难度小精度级别高可以制成比较复杂的结构，而且结构性能优越可以满足幕墙构件设计的需要，在加上型材表面处理多种多样可以制成丰富多彩的表面颜色从而备受建筑设计师的青睐。不论结构框架是钢材还是铝材都是金属材料，金属材料热传导率很高，当室内外温差大时，热传导就成为影响玻璃幕墙保温隔热性能的一个重要因素，所以其次就因该解决结构框架的节能性能。目前解决结构框架的热传导率是采用复合材料和设置隔热垫的方法阻断热量的传导，对于铝合金框架大多采用铝合金断热型材，是将原本一体的型材断面一分为二，中间通过传导率很低的断热材料相连并满足结构性能；对于结构框架为钢材和铝材的也可以在玻璃面材与框架结构之间设置低传导率隔热垫将其分开，阻断室内外热量的传导。
3、降低传热系数
（1）提高玻璃热阻
中空玻璃，一般由两片（或三片）玻璃与空气层组合而成，有的采用暖边间隔条，中空层填充惰性气体或抽成真空，具有较高的性能，可以有效地提高玻璃热阻。因其具有优越的保温与隔声特质，很大程度上阻止了由门窗引起的热交换，降低了空调的能耗，限制了表面冷凝现象的发生，为工作和生活提供了舒适的室内环境。然而，采用中空玻璃需要注意气体间层的厚度设置：幕墙用中空玻璃间层厚度应不小于9mm、不大于20mm，以12mm或以上为宜。
（2）提高金属型材热阻
提高金属型材热阻的主要方式是选择断桥隔热型节能型材。断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分。隔热条选用聚酰胺尼龙66，具有远小于铝合金的传热系数—0.3W/（m2·K），却有与铝合金相当的力学性能指标。
（3）提高玻璃幕墙及窗的气密性
提高玻璃幕墙及窗的气密性，减少室内外空气对流传热，應采用弹性好、耐久的密封条密封或密封胶密封玻璃面板四周，双道或多道密封开启扇和单元式幕墙的单元板块间，同时，采取措施对单元板块的纵横交错缝进行密封，密封条应当在单元板块安装就位后保持压缩状态。
（4）采用双层幕墙系统
采用性能更为优异的双层幕墙系统。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙构成，外层幕墙设置进风口和出风口，幕墙中间形成一个通道便于空气流通。外层幕墙的形式多为隐框、明框和点式玻璃幕墙，内层幕墙以明框幕墙或铝合金门窗为主。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见图1。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。 4、遮阳幕墙构造设计
（1）遮阳板面的组合与构造
在满足阻挡直线阳光的前提下，可以有不同板面组合的形式，应该选择对通风，采光，视野，构造和立面处理等要求更为有利的形式。为了使于热空气的散逸，并减少对通风，采光的影响，常将板面做成百页的或部分做成百页的，或中间层做成百页的。遮阳板可用铝板，轻金属或混泥土制做。
（2）遮阳板的安装位置
遮阳板安装的位置对防热和通风的影响很大。例如将板面紧靠墙面布置时，受热表面加热而上升的热空气将受室外风压作用导入室内。这种情况对综合式遮阳更为严重，为了克服这个缺点，板面应该离开玻璃墙面一定的距离安装，以使大部分热空气沿着墙面排走，且应使遮阳板尽可能减少挡风，最好还能兼起导风入室作用。
（3）材料与颜色
为了减轻自重，遮阳构件以采用轻质量为宜。遮阳构件经常暴露在室外，受日晒雨淋，容易损坏，因此要材料坚固耐久。如果遮阳室活动式的，又要求轻便灵活，以便调节或拆除。材料的外表面对太阳辐射热的吸收系数要小，设计时可根据上述的要求并结合实际情况来选择适宜的遮阳材料。
遮阳的构件的颜色对隔热效果也有影响。以安装在玻璃幕墙内侧的百叶帘为例，暗色、中间色和白色的遮阳系数分别为：86%、74%和62%.白色的比暗色的要减少24%.为了加强表面的反射，减少吸收，遮阳帘朝向阳光的一面，应为浅色发亮的颜色，而在背阳光的一面，应为较暗的无光泽颜色，以免引起眩光。
（4）外遮阳和内遮阳
一般来讲，室外南向仰角45°的水平遮阳板，可轻易遮去68%的太阳辐射热。装在窗口内侧的布帘，软百页等遮阳设施，其所吸收的太阳辐射热，大部分散发给室内空气。装在外侧的遮阳板，吸收的辐射热，大部分散发给室外的空气，从而减轻了对室内温度的影响。因此采用外遮阳（遮阳板）是最好的建筑节能之道。
三、结束语
总之，在进行玻璃幕墙的节能设计时，务必要坚持安全性、经济性、适用性、科学性原则，做到对材料节能、构造节能、辅助节能的统筹兼顾，合理选择节能型材料，并根据当地的实际情况采取针对性的构造方法，同时搭配行之有效的輔助设施，只有这样，才能实现玻璃幕墙节能效果的最大化，将建筑能耗压缩到最低水平。
参考文献：
[1]高萍.对建筑玻璃幕墙节能的几点认识[J].科技致富向导，2012.
[2]陈用琪.对建筑玻璃幕墙节能的几点认识[J].科技致富向导，2012.
[3]包浪华.对建筑玻璃幕墙节能设计的探讨[J].建材与装饰，2012.
【关键词】 玻璃幕墙；节能设计；原则
近年来，随着我国经济与社会的迅猛发展，玻璃幕墙在建筑中的应用十分广泛。尽管在应用玻璃幕墙后，能够大大减少混凝土与钢筋等的使用量，并且这对降低资源的消耗产生更多有利影响；然而，若把玻璃幕墙当作外围护结构时，其各种性能都远不如传统墙体，如：保温性能与隔热性能，据统计，玻璃幕墙的热损失是传统墙体热损失的6倍左右。但是，玻璃幕墙能耗是建筑能耗的一半。由此看来，玻璃幕墙在建筑节能设计中占有十分重要的位置。
一、建筑玻璃幕墙的节能设计所要遵循的原则
1、科学性
在对建筑玻璃幕墙节能进行设计时，要全面考虑各个因素的影响，如：功能、性能等。再选择更为科学的幕墙构造与结构。事实上，玻璃幕墙传热系数确定是由地区气候、建筑构造以及玻璃传热系数等共同决定的。
2、适用性
对不同地区的环境和项目实际情况进行全面考虑，再结合与之相关的规定，贯彻和落实国家节能政策。另外，还要把建筑耗能和舒适度二者关系处理好。
3、经济性
在建筑维护结构中，其玻璃幕墙是一重要部分，而且又是考虑建筑节能所不可缺少的一方吗，因此，对建筑节能设计要进行全面考虑，只有将节能和经济二者达到统一后，才能真正凸显出建筑节能设计的价值。
二、玻璃幕墙的节能设计分析
1、对于玻璃的选择
现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃和中空玻璃等玻璃类型。（1）热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称阳光控制镀膜玻璃，是指具有反射太阳能作用的镀膜玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光，而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，尽可能地减少太阳的热作用。（2）低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃，低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃又称保温镀膜玻璃，这类材料的特性是对可见光高通透，对红外线辐射高反射，特别是对远红外辐射有极高的反射率，可让80%的可见光进入室内，同时又能将90%以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。（3）薄膜型热反射材料贴膜玻璃，薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它不仅能反射较宽频带的红外线，还具有较高的可见光透射率。（4）中空玻璃现今中空玻璃的大幅度发展的主要原因是聚硫胶的出现和在中空玻璃中的广泛应用。中空玻璃是通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开，周边密封，充入干燥空气并填入少量
2、幕墙框架材料的选用
从幕墙的构成来说幕墙框架是幕墙的结构材料，缺之不可，那么如何选用呢？首先要考虑建筑物美观效果，由于铝合金材料与钢材相比密度小、熔点低、加工难度小精度级别高可以制成比较复杂的结构，而且结构性能优越可以满足幕墙构件设计的需要，在加上型材表面处理多种多样可以制成丰富多彩的表面颜色从而备受建筑设计师的青睐。不论结构框架是钢材还是铝材都是金属材料，金属材料热传导率很高，当室内外温差大时，热传导就成为影响玻璃幕墙保温隔热性能的一个重要因素，所以其次就因该解决结构框架的节能性能。目前解决结构框架的热传导率是采用复合材料和设置隔热垫的方法阻断热量的传导，对于铝合金框架大多采用铝合金断热型材，是将原本一体的型材断面一分为二，中间通过传导率很低的断热材料相连并满足结构性能；对于结构框架为钢材和铝材的也可以在玻璃面材与框架结构之间设置低传导率隔热垫将其分开，阻断室内外热量的传导。
3、降低传热系数
（1）提高玻璃热阻
中空玻璃，一般由两片（或三片）玻璃与空气层组合而成，有的采用暖边间隔条，中空层填充惰性气体或抽成真空，具有较高的性能，可以有效地提高玻璃热阻。因其具有优越的保温与隔声特质，很大程度上阻止了由门窗引起的热交换，降低了空调的能耗，限制了表面冷凝现象的发生，为工作和生活提供了舒适的室内环境。然而，采用中空玻璃需要注意气体间层的厚度设置：幕墙用中空玻璃间层厚度应不小于9mm、不大于20mm，以12mm或以上为宜。
（2）提高金属型材热阻
提高金属型材热阻的主要方式是选择断桥隔热型节能型材。断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分。隔热条选用聚酰胺尼龙66，具有远小于铝合金的传热系数—0.3W/（m2·K），却有与铝合金相当的力学性能指标。
（3）提高玻璃幕墙及窗的气密性
提高玻璃幕墙及窗的气密性，减少室内外空气对流传热，應采用弹性好、耐久的密封条密封或密封胶密封玻璃面板四周，双道或多道密封开启扇和单元式幕墙的单元板块间，同时，采取措施对单元板块的纵横交错缝进行密封，密封条应当在单元板块安装就位后保持压缩状态。
（4）采用双层幕墙系统
采用性能更为优异的双层幕墙系统。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙构成，外层幕墙设置进风口和出风口，幕墙中间形成一个通道便于空气流通。外层幕墙的形式多为隐框、明框和点式玻璃幕墙，内层幕墙以明框幕墙或铝合金门窗为主。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见图1。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。 4、遮阳幕墙构造设计
（1）遮阳板面的组合与构造
在满足阻挡直线阳光的前提下，可以有不同板面组合的形式，应该选择对通风，采光，视野，构造和立面处理等要求更为有利的形式。为了使于热空气的散逸，并减少对通风，采光的影响，常将板面做成百页的或部分做成百页的，或中间层做成百页的。遮阳板可用铝板，轻金属或混泥土制做。
（2）遮阳板的安装位置
遮阳板安装的位置对防热和通风的影响很大。例如将板面紧靠墙面布置时，受热表面加热而上升的热空气将受室外风压作用导入室内。这种情况对综合式遮阳更为严重，为了克服这个缺点，板面应该离开玻璃墙面一定的距离安装，以使大部分热空气沿着墙面排走，且应使遮阳板尽可能减少挡风，最好还能兼起导风入室作用。
（3）材料与颜色
为了减轻自重，遮阳构件以采用轻质量为宜。遮阳构件经常暴露在室外，受日晒雨淋，容易损坏，因此要材料坚固耐久。如果遮阳室活动式的，又要求轻便灵活，以便调节或拆除。材料的外表面对太阳辐射热的吸收系数要小，设计时可根据上述的要求并结合实际情况来选择适宜的遮阳材料。
遮阳的构件的颜色对隔热效果也有影响。以安装在玻璃幕墙内侧的百叶帘为例，暗色、中间色和白色的遮阳系数分别为：86%、74%和62%.白色的比暗色的要减少24%.为了加强表面的反射，减少吸收，遮阳帘朝向阳光的一面，应为浅色发亮的颜色，而在背阳光的一面，应为较暗的无光泽颜色，以免引起眩光。
（4）外遮阳和内遮阳
一般来讲，室外南向仰角45°的水平遮阳板，可轻易遮去68%的太阳辐射热。装在窗口内侧的布帘，软百页等遮阳设施，其所吸收的太阳辐射热，大部分散发给室内空气。装在外侧的遮阳板，吸收的辐射热，大部分散发给室外的空气，从而减轻了对室内温度的影响。因此采用外遮阳（遮阳板）是最好的建筑节能之道。
三、结束语
总之，在进行玻璃幕墙的节能设计时，务必要坚持安全性、经济性、适用性、科学性原则，做到对材料节能、构造节能、辅助节能的统筹兼顾，合理选择节能型材料，并根据当地的实际情况采取针对性的构造方法，同时搭配行之有效的輔助设施，只有这样，才能实现玻璃幕墙节能效果的最大化，将建筑能耗压缩到最低水平。
参考文献：
[1]高萍.对建筑玻璃幕墙节能的几点认识[J].科技致富向导，2012.
[2]陈用琪.对建筑玻璃幕墙节能的几点认识[J].科技致富向导，2012.
[3]包浪华.对建筑玻璃幕墙节能设计的探讨[J].建材与装饰，2012.