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摘要：现今的玻璃幕墙经常用于建筑外墙，不过将玻璃幕墙当做围护结构时，因为较高传热系数的缘故，使得建筑能耗远远超出了一般建筑幕墙，所以，建筑玻璃幕墙的节能设计直接影响着建筑节能作用的大小。鉴于此，本文针对建筑玻璃幕墙的节能设计方法进行了探讨。
关键词：建筑玻璃幕墙；节能设计
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
玻璃材料最早于20世纪被用于建筑围护结构中，从此玻璃幕墙受到了建筑领域的青睐，目前玻璃幕墙已在全球范围内得到了普及。但是玻璃幕墙在广泛使用的同时，其也受到了广大公众的质疑和批评。明亮的玻璃不仅带来了视线干扰，能源消耗，而且带来了二氧化碳排放以及光污染等一系列环境问题。因此玻璃幕墙的节能设计就变得异常关键。
1． 建筑玻璃幕墙的节能设计应遵循的原则
何为建筑玻璃幕墙的节能设计？即这样一种幕墙，它要求各项性能指标尤其是保温隔热性以及气密性达到甚至超过目前符合节能设计标准的一种建筑幕墙。建筑玻璃幕墙的节能设计务必要坚持以下三个原则：（1）适用性。首先要结合环境以及项目的实际情况进行分析考虑，然后再根据标准规定以及所在地的要求，在不违背国家节能政策的前提下，妥善解决低能耗以及高舒适度二者的关系。（2）经济性。建筑玻璃幕墙不是建筑围护结构的全部，因此节能设计要求总揽全局，即务必要将节能以及经济二者统一起来，只有如此才将节能作用以及价值展示出来。建筑玻璃幕墙的节能设计应该让相关人员进行充分协商，以保证各个方面的协调一致。（3）科学性。要综合评估各个方面的因素，尤其要对其功能以及性能等进行全方位考虑，以确保选型(比如窗墙尺寸比等)、构造以及选材等均合理。其传热系数要在考虑建筑外形，玻璃和型材传热系数以及当地气候等相关因素的基础上再进行确定。
2． 选择合适的节能玻璃材料
（1）薄膜型热反射材料贴膜玻璃。属于新型复合材料，它可以对宽频带红外线进行反射，不仅可见光透射率高，而且反射率以及透射率均较高，此外其还具有良好的选择性透光性。该玻璃材料在建筑领域具有非常广阔的前景。（2）中空玻璃。目前中空玻璃的快速发展主要归因于聚硫胶的诞生及其在中空玻璃中的普及。在两层平板玻璃中放入间隔框架将其隔开后，再对周边进行密封，最后再将干燥气体放入直到充满同时放置轻微干燥剂以使空气保持干燥，由此形成中空玻璃。（3）阳光控制镀膜玻璃。该种玻璃可以将太阳能反射回去。其利用镀膜可以穿越可见光，对加热作用显著的远红外光进行反射，使其无法穿过玻璃进入室内，与此同时被玻璃吸收的热能会因为受到镀膜隔离，而使太阳热能散至室外某处，进而大大削减了太阳热作用的发挥。（4）保温镀膜玻璃。该种玻璃对可见光具有较高的通透性，对红外线辐射具有非常高的反射率，尤其是远红外辐射。 80％左右的可见光能穿过该种玻璃材料，但是室内物体的长波辐射却很难穿过该种材料，其中超过90％都留在室内，因此具有良好的透明性，在美术馆或者是科学实验楼等建筑物中经常被用到。
3． 对玻璃幕墙进行遮阳设计
目前增强建筑玻璃幕墙隔热保温性的方法就是选择阳光控制镀膜玻璃，保温镀膜玻璃，薄膜型熱反射材料贴膜玻璃以及中空玻璃等节能玻璃材料以降低穿越玻璃的太阳辐射量。设计过程中需要注意：（1）遮阳板面只要可以阻挡直射阳光，其组合或者是构造的形式没有限制，不过最好采取对视野，通风，立面处理，采光以及构造等各个方面均有益的形式。为了给热空气散发提供方便，避免对采光以及通风造成影响，一般都将全部板面制作为百页的或者是将一些制作为百页的（有时是将中间层制作为百页的）。遮阳板材料可以是混凝土，也可以是铝板以及轻金属。（2）遮阳板设置。遮阳板具体设置在何处不仅影响着防热而且影响着通风。如果板面紧靠墙面，则受热表面会因为加热而温度增加，这时热空气会在室外风压影响下进入室内。这在综合式遮阳方面表现的更为严重，为解决该问题，板面应和玻璃墙面之间保持适当的距离，以保证大多数热空气可以顺着墙面流出，同时还要确保遮阳板尽量减少挡风，如果可以的话，遮阳板应发挥导风入室功能。（3）材料以及颜色的选取。为降低自重，通常都选择轻质材料制作遮阳构件。遮阳构件一般都暴露野外，经常被风吹被日晒，极易受到损害，所以所选材料务必要坚固耐用。设计过程中可结合上述要求以及具体情况进行遮阳材料的选取。颜色也对隔热效果有一定的影响。为提高表面反射率，遮阳帘面朝阳光的方向上，应设置为浅发亮色，背朝阳光的方向上应设置为较暗无光泽色，以防眩光。
4． 双层玻璃幕墙的设置
双层玻璃幕墙和以往的单层玻璃幕墙有很大的区别，它属于新型节能幕墙。双层玻璃幕墙包括一个单层和一个双层幕墙，它们中间留置有一空间，在该空间上下端分别安装了进风以及排风设备，该空间即热通道。以结构为标准进行划分可分为两类，即一是封闭式内循环，一是敞开式外循环。具体情况见图1：
图1 双层玻璃幕墙
4.1 封闭式内循环形式
该种形式的玻璃幕墙，其外层全部被封闭，而室内空气可以经由内层玻璃幕墙上设置的通风口先到达热通道，接着再由热通道不断上升到达上部排风口，最后再经由吊顶排风管流出。这样的话，热通道和室内温度一样，减少了取暖以及制冷所需电力，该类幕墙通常在冬季较为严寒的地区使用。该种形式的外幕墙全部被封闭，一般选择中空玻璃以及断热铝型材料，而其内幕墙通常都选择单层玻璃（有时是单层铝门窗）。内外幕墙二者热通道间隔一般是200 mm，部分工程为方便维修以及清洗适当加大了热通道之间的间隔，即上升为500～600mm。在通道中安装电动卷帘，可以在夏季到来时发挥遮阳效果，抑制太阳辐射热引发的通道温升，确保良好的制冷效果。
4.2 敞开式外循环形式
该种形式下，空气会先由外层幕墙上设置的下通道流进热通道，接着再由外层幕墙上端部位的排风口流到室外，而内层幕墙是全部封闭的。该种形式下，其结构如下即外层幕墙选择开敝式单片玻璃幕墙，而内层幕墙选择中空玻璃隔热幕墙。其内幕墙全部封闭，并在外幕墙上下端分别设置了排风口以及进风口。不管是进风口还是排风口都能任意开关，冬季来临时将上下风口关闭后，热通道就会完全封闭。这时热通道中空气受到阳光照射后温度会增加，并促使内侧幕墙外表升温，这样就实现了保温节能。夏季来临之际开启通风口，通过“烟囱效应”实施自然通风换气，将热通道中因为日照引发的热量带走，促使内层幕墙外表降温，有利于降低空调冷负荷。双层玻璃幕墙相比于中空玻璃而言，前者的传热系数远远小于后者，其不仅可以在冬季发挥保温作用，还能在夏季发挥隔热通风的作用，所以双层玻璃幕墙可以最大限度的保证节能效果。
5.结束语
综上所述，建筑玻璃幕墙如果设计，选材以及构造都合理，就可完全符合节能标准要求。建筑玻璃幕墙的设计是一个全面分析考虑的过程，不仅要结合当地气候，人文环境进行考虑，而且要结合当地经济发展水平以及幕墙最后的表现情况进行考虑。尤其是双层玻璃幕墙的设计更是如此，该类幕墙属于新型节能幕墙，其节能原理在冬季利用了热烟囱效应，在夏季利用了温室效应，具有良好的节能效果，因此值得在市场上大力推广。
参考文献：
[1] 钱新宇.幕墙节能玻璃的应用与性能初探.中国建筑装饰材料网.2005.6
[2] 张楠，王阿慧.寒冷地区双层玻璃幕墙的应用与特性浅析.房材与用.2005(2)，29
[3]龙文志.新型节能幕墙—真空玻璃幕墙(修订版).嘉隆国际玻璃采网.2006.3.
个人简介：刘仙（1985.03-）, 女，广东深圳人，学士学位，从事建筑幕墙设计。
关键词：建筑玻璃幕墙；节能设计
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
玻璃材料最早于20世纪被用于建筑围护结构中，从此玻璃幕墙受到了建筑领域的青睐，目前玻璃幕墙已在全球范围内得到了普及。但是玻璃幕墙在广泛使用的同时，其也受到了广大公众的质疑和批评。明亮的玻璃不仅带来了视线干扰，能源消耗，而且带来了二氧化碳排放以及光污染等一系列环境问题。因此玻璃幕墙的节能设计就变得异常关键。
1． 建筑玻璃幕墙的节能设计应遵循的原则
何为建筑玻璃幕墙的节能设计？即这样一种幕墙，它要求各项性能指标尤其是保温隔热性以及气密性达到甚至超过目前符合节能设计标准的一种建筑幕墙。建筑玻璃幕墙的节能设计务必要坚持以下三个原则：（1）适用性。首先要结合环境以及项目的实际情况进行分析考虑，然后再根据标准规定以及所在地的要求，在不违背国家节能政策的前提下，妥善解决低能耗以及高舒适度二者的关系。（2）经济性。建筑玻璃幕墙不是建筑围护结构的全部，因此节能设计要求总揽全局，即务必要将节能以及经济二者统一起来，只有如此才将节能作用以及价值展示出来。建筑玻璃幕墙的节能设计应该让相关人员进行充分协商，以保证各个方面的协调一致。（3）科学性。要综合评估各个方面的因素，尤其要对其功能以及性能等进行全方位考虑，以确保选型(比如窗墙尺寸比等)、构造以及选材等均合理。其传热系数要在考虑建筑外形，玻璃和型材传热系数以及当地气候等相关因素的基础上再进行确定。
2． 选择合适的节能玻璃材料
（1）薄膜型热反射材料贴膜玻璃。属于新型复合材料，它可以对宽频带红外线进行反射，不仅可见光透射率高，而且反射率以及透射率均较高，此外其还具有良好的选择性透光性。该玻璃材料在建筑领域具有非常广阔的前景。（2）中空玻璃。目前中空玻璃的快速发展主要归因于聚硫胶的诞生及其在中空玻璃中的普及。在两层平板玻璃中放入间隔框架将其隔开后，再对周边进行密封，最后再将干燥气体放入直到充满同时放置轻微干燥剂以使空气保持干燥，由此形成中空玻璃。（3）阳光控制镀膜玻璃。该种玻璃可以将太阳能反射回去。其利用镀膜可以穿越可见光，对加热作用显著的远红外光进行反射，使其无法穿过玻璃进入室内，与此同时被玻璃吸收的热能会因为受到镀膜隔离，而使太阳热能散至室外某处，进而大大削减了太阳热作用的发挥。（4）保温镀膜玻璃。该种玻璃对可见光具有较高的通透性，对红外线辐射具有非常高的反射率，尤其是远红外辐射。 80％左右的可见光能穿过该种玻璃材料，但是室内物体的长波辐射却很难穿过该种材料，其中超过90％都留在室内，因此具有良好的透明性，在美术馆或者是科学实验楼等建筑物中经常被用到。
3． 对玻璃幕墙进行遮阳设计
目前增强建筑玻璃幕墙隔热保温性的方法就是选择阳光控制镀膜玻璃，保温镀膜玻璃，薄膜型熱反射材料贴膜玻璃以及中空玻璃等节能玻璃材料以降低穿越玻璃的太阳辐射量。设计过程中需要注意：（1）遮阳板面只要可以阻挡直射阳光，其组合或者是构造的形式没有限制，不过最好采取对视野，通风，立面处理，采光以及构造等各个方面均有益的形式。为了给热空气散发提供方便，避免对采光以及通风造成影响，一般都将全部板面制作为百页的或者是将一些制作为百页的（有时是将中间层制作为百页的）。遮阳板材料可以是混凝土，也可以是铝板以及轻金属。（2）遮阳板设置。遮阳板具体设置在何处不仅影响着防热而且影响着通风。如果板面紧靠墙面，则受热表面会因为加热而温度增加，这时热空气会在室外风压影响下进入室内。这在综合式遮阳方面表现的更为严重，为解决该问题，板面应和玻璃墙面之间保持适当的距离，以保证大多数热空气可以顺着墙面流出，同时还要确保遮阳板尽量减少挡风，如果可以的话，遮阳板应发挥导风入室功能。（3）材料以及颜色的选取。为降低自重，通常都选择轻质材料制作遮阳构件。遮阳构件一般都暴露野外，经常被风吹被日晒，极易受到损害，所以所选材料务必要坚固耐用。设计过程中可结合上述要求以及具体情况进行遮阳材料的选取。颜色也对隔热效果有一定的影响。为提高表面反射率，遮阳帘面朝阳光的方向上，应设置为浅发亮色，背朝阳光的方向上应设置为较暗无光泽色，以防眩光。
4． 双层玻璃幕墙的设置
双层玻璃幕墙和以往的单层玻璃幕墙有很大的区别，它属于新型节能幕墙。双层玻璃幕墙包括一个单层和一个双层幕墙，它们中间留置有一空间，在该空间上下端分别安装了进风以及排风设备，该空间即热通道。以结构为标准进行划分可分为两类，即一是封闭式内循环，一是敞开式外循环。具体情况见图1：
图1 双层玻璃幕墙
4.1 封闭式内循环形式
该种形式的玻璃幕墙，其外层全部被封闭，而室内空气可以经由内层玻璃幕墙上设置的通风口先到达热通道，接着再由热通道不断上升到达上部排风口，最后再经由吊顶排风管流出。这样的话，热通道和室内温度一样，减少了取暖以及制冷所需电力，该类幕墙通常在冬季较为严寒的地区使用。该种形式的外幕墙全部被封闭，一般选择中空玻璃以及断热铝型材料，而其内幕墙通常都选择单层玻璃（有时是单层铝门窗）。内外幕墙二者热通道间隔一般是200 mm，部分工程为方便维修以及清洗适当加大了热通道之间的间隔，即上升为500～600mm。在通道中安装电动卷帘，可以在夏季到来时发挥遮阳效果，抑制太阳辐射热引发的通道温升，确保良好的制冷效果。
4.2 敞开式外循环形式
该种形式下，空气会先由外层幕墙上设置的下通道流进热通道，接着再由外层幕墙上端部位的排风口流到室外，而内层幕墙是全部封闭的。该种形式下，其结构如下即外层幕墙选择开敝式单片玻璃幕墙，而内层幕墙选择中空玻璃隔热幕墙。其内幕墙全部封闭，并在外幕墙上下端分别设置了排风口以及进风口。不管是进风口还是排风口都能任意开关，冬季来临时将上下风口关闭后，热通道就会完全封闭。这时热通道中空气受到阳光照射后温度会增加，并促使内侧幕墙外表升温，这样就实现了保温节能。夏季来临之际开启通风口，通过“烟囱效应”实施自然通风换气，将热通道中因为日照引发的热量带走，促使内层幕墙外表降温，有利于降低空调冷负荷。双层玻璃幕墙相比于中空玻璃而言，前者的传热系数远远小于后者，其不仅可以在冬季发挥保温作用，还能在夏季发挥隔热通风的作用，所以双层玻璃幕墙可以最大限度的保证节能效果。
5.结束语
综上所述，建筑玻璃幕墙如果设计，选材以及构造都合理，就可完全符合节能标准要求。建筑玻璃幕墙的设计是一个全面分析考虑的过程，不仅要结合当地气候，人文环境进行考虑，而且要结合当地经济发展水平以及幕墙最后的表现情况进行考虑。尤其是双层玻璃幕墙的设计更是如此，该类幕墙属于新型节能幕墙，其节能原理在冬季利用了热烟囱效应，在夏季利用了温室效应，具有良好的节能效果，因此值得在市场上大力推广。
参考文献：
[1] 钱新宇.幕墙节能玻璃的应用与性能初探.中国建筑装饰材料网.2005.6
[2] 张楠，王阿慧.寒冷地区双层玻璃幕墙的应用与特性浅析.房材与用.2005(2)，29
[3]龙文志.新型节能幕墙—真空玻璃幕墙(修订版).嘉隆国际玻璃采网.2006.3.
个人简介：刘仙（1985.03-）, 女，广东深圳人，学士学位，从事建筑幕墙设计。