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摘要：随着经济的发展和社会的进步，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多。玻璃幕墙作为当代一种新型建筑外墙形式被广泛用于建筑中。玻璃幕墙以其采光面积大、自重轻、造型多变、光影效果好等优点成为建筑物构件中将现代建筑技术与艺术结合的最完美的典范。因此，对玻璃幕墙进行节能设计具有重要意义。
关键词：建筑玻璃幕墙；存在问题；节能策略
1.玻璃幕墙节能设计原则
由于我国南北气候差异较大，在不同的气候条件下对幕墙的节能要求不同。因此，玻璃幕墙的节能设计除保证本身性能指标外，还应结合当地气候条件遵循以下设计原则：①严格遵循国家现行的外围护结构热工设计的有关标准规范。②充分考虑当地气候条件，综合各方面因素进行合理选材、选型。③冬季寒冷地区应进行保温设计，夏季炎热地区应进行隔热、通风设计。④热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。
2.目前我国玻璃幕墙设计存在的问题
2.1对玻璃建筑设计重要性的认识，对节能玻璃幕墙的知识知之甚少，分不清哪些是有幕墙设计公司完成，哪些是有建筑设计单位完成。设计单位往往在建筑施工已开始时才进行玻璃幕墙设计。致使玻璃幕墙设计滞后，以及用材质量降低。
2.2玻璃幕墙的设计跟建筑施工一体化进行，这样不利于幕墙工程的建设和幕墙技术的进步。
2.3建筑物的结构与构造设计，限制了玻璃幕墙的设计，缺少对建筑设计的正确理解。
3.玻璃幕墙设计中的节能策略
3.1玻璃的选择
作为玻璃幕墙的主要材料，玻璃面板的热工性能极大决定玻璃幕墙整体的热工性能。因此，选择合适的玻璃幕墙材料成为了玻璃幕墙的热工性能最为直接方式。
玻璃幕墙不但要满足采光和传热系数要求，一般还要同时考虑到遮阳系数要求。传热系数越小越好，这样保温效果越好，遮阳系数越小，阳光辐射的透过率也就是越低，夏季空调的能耗越少。同时，玻璃厚度也影响到了玻璃的热工性能，若果玻璃的空气层中加入惰性气体，玻璃对保温效果会更好。玻璃的遮阳系数也可以通过不同的玻璃材料选择而达到不同的结果。镀膜玻璃，着色玻璃、双层中空玻璃、彩釉玻璃等都可以在某种程度上降低玻璃的遮阳系数。
作为改善玻璃幕墙传热系数和遮阳系数策略，选择不同的玻璃对建筑立面效果也会产生相应的影响。所谓建筑师应该将将此类影响纳入设计过程中，通过选择不同的节能措施以适应建筑立面设计，从而满足双方面的要求。
3.2窗墙面积比
根据节能设计标准，透明玻璃幕墙的热工性能要求与窗相同，传热系数与遮阳系数应根据其在外墙上所占面积比例确定。透明玻璃所占的面积越大，传热系数和遮阳系数要求也越小。由于透明玻璃的面积不得大于所在外墙面积的70%，而玻璃幕墙背后有建筑结构梁柱，同时还要满足防火规范所要求的玻璃幕墙上下层之间需要设置800mm高的防火墙。我们则可以把两个部位的玻璃幕墙设计成为不透明的玻璃或者其他材料，如果遇到两个部位的面积和不到整个玻璃幕墙的30%，可以通过建筑师设计过程中的计算和设计，适当增加不透明的玻璃幕墙比例，从而调整整个幕墙的系统虚实比例，这样最终满足整个玻璃幕墙的节能要求。
3.3玻璃幕墙型材的选择
除了玻璃面板之外，玻璃幕墙的金属型材也是影响到整个幕墙系统的外观和节能两个重要因素。框式玻璃幕墙中，应该将玻璃与幕墙结构中的加权平均后的传热系数作为玻璃幕墙的传热系数。如此看来，全隐框玻璃幕墙的传热系数比较接近玻璃面板的传热系数，因为虽然有结构框架，但是由于隐藏在玻璃面板之后，其对整个幕墙的传热系数的影响较小，但从幕墙的安全性来看，明框较为可靠，并通过段热型的明框，减少金属框型的热桥。
3.4玻璃幕墙构造节能
玻璃幕墙的构造节能是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙。
双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，可以在两层幕墙设置进风口和出风口。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。
双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口，自然通风，节能效果更为明显。
敞开式外循环双层通风玻璃幕墙的工作原理为：夏天，进风口和出风口开启，内外两层幕墙中间的空气受到阳光照射被加热，由于烟囱效应而自下往上流动，带走了通道内的热量，内侧幕墙的外表面温度降低，减少了空调的制冷费用；冬天，进风口和出风口关闭，内外两层幕墙间的空气由于阳光的照射，温度升高，减少室内和室外的温差，提高了内侧幕墙外表面的温度，从而降低室内的采暖费用。
3.5辅助措施节能
玻璃幕墙的辅助节能措施有：为玻璃幕墙设置遮阳系统、利用密封材料增加玻璃幕墙的气密性等。
（1）为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。
玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。
外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。
内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。
双层玻璃幕墙间的遮阳系统可以采用机械控制的遮阳百叶、遮阳卷帘等。这种遮阳系统既不影响建筑外观，又充分利用了玻璃幕墙之间的空间，还取得了节能效果。
（2）玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素，为增加玻璃幕墙的气密性，通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。
橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。
硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。
4.结语
玻璃幕墙在当今建筑应用越来越广泛，随着玻璃幕墙技术应用进一步发展和改进，其在建筑设计中的地位将会更加重要。建筑师应该用适当的设计形式来考虑玻璃目前的形式表现的同时来兼顾其热工性能，提供按建筑的节能效率，以顺应我国“节能减排”政策和节约能源的大趋势。
参考文献：
[1]诸智勇主编.建筑设计的材料语言[M].北京：中国电力出版社，2010
[2]朱颖、张志勇、游向然.玻璃幕墙节能技术初探.山西建筑，2012（7）.
关键词：建筑玻璃幕墙；存在问题；节能策略
1.玻璃幕墙节能设计原则
由于我国南北气候差异较大，在不同的气候条件下对幕墙的节能要求不同。因此，玻璃幕墙的节能设计除保证本身性能指标外，还应结合当地气候条件遵循以下设计原则：①严格遵循国家现行的外围护结构热工设计的有关标准规范。②充分考虑当地气候条件，综合各方面因素进行合理选材、选型。③冬季寒冷地区应进行保温设计，夏季炎热地区应进行隔热、通风设计。④热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。
2.目前我国玻璃幕墙设计存在的问题
2.1对玻璃建筑设计重要性的认识，对节能玻璃幕墙的知识知之甚少，分不清哪些是有幕墙设计公司完成，哪些是有建筑设计单位完成。设计单位往往在建筑施工已开始时才进行玻璃幕墙设计。致使玻璃幕墙设计滞后，以及用材质量降低。
2.2玻璃幕墙的设计跟建筑施工一体化进行，这样不利于幕墙工程的建设和幕墙技术的进步。
2.3建筑物的结构与构造设计，限制了玻璃幕墙的设计，缺少对建筑设计的正确理解。
3.玻璃幕墙设计中的节能策略
3.1玻璃的选择
作为玻璃幕墙的主要材料，玻璃面板的热工性能极大决定玻璃幕墙整体的热工性能。因此，选择合适的玻璃幕墙材料成为了玻璃幕墙的热工性能最为直接方式。
玻璃幕墙不但要满足采光和传热系数要求，一般还要同时考虑到遮阳系数要求。传热系数越小越好，这样保温效果越好，遮阳系数越小，阳光辐射的透过率也就是越低，夏季空调的能耗越少。同时，玻璃厚度也影响到了玻璃的热工性能，若果玻璃的空气层中加入惰性气体，玻璃对保温效果会更好。玻璃的遮阳系数也可以通过不同的玻璃材料选择而达到不同的结果。镀膜玻璃，着色玻璃、双层中空玻璃、彩釉玻璃等都可以在某种程度上降低玻璃的遮阳系数。
作为改善玻璃幕墙传热系数和遮阳系数策略，选择不同的玻璃对建筑立面效果也会产生相应的影响。所谓建筑师应该将将此类影响纳入设计过程中，通过选择不同的节能措施以适应建筑立面设计，从而满足双方面的要求。
3.2窗墙面积比
根据节能设计标准，透明玻璃幕墙的热工性能要求与窗相同，传热系数与遮阳系数应根据其在外墙上所占面积比例确定。透明玻璃所占的面积越大，传热系数和遮阳系数要求也越小。由于透明玻璃的面积不得大于所在外墙面积的70%，而玻璃幕墙背后有建筑结构梁柱，同时还要满足防火规范所要求的玻璃幕墙上下层之间需要设置800mm高的防火墙。我们则可以把两个部位的玻璃幕墙设计成为不透明的玻璃或者其他材料，如果遇到两个部位的面积和不到整个玻璃幕墙的30%，可以通过建筑师设计过程中的计算和设计，适当增加不透明的玻璃幕墙比例，从而调整整个幕墙的系统虚实比例，这样最终满足整个玻璃幕墙的节能要求。
3.3玻璃幕墙型材的选择
除了玻璃面板之外，玻璃幕墙的金属型材也是影响到整个幕墙系统的外观和节能两个重要因素。框式玻璃幕墙中，应该将玻璃与幕墙结构中的加权平均后的传热系数作为玻璃幕墙的传热系数。如此看来，全隐框玻璃幕墙的传热系数比较接近玻璃面板的传热系数，因为虽然有结构框架，但是由于隐藏在玻璃面板之后，其对整个幕墙的传热系数的影响较小，但从幕墙的安全性来看，明框较为可靠，并通过段热型的明框，减少金属框型的热桥。
3.4玻璃幕墙构造节能
玻璃幕墙的构造节能是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙。
双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，可以在两层幕墙设置进风口和出风口。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。
双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口，自然通风，节能效果更为明显。
敞开式外循环双层通风玻璃幕墙的工作原理为：夏天，进风口和出风口开启，内外两层幕墙中间的空气受到阳光照射被加热，由于烟囱效应而自下往上流动，带走了通道内的热量，内侧幕墙的外表面温度降低，减少了空调的制冷费用；冬天，进风口和出风口关闭，内外两层幕墙间的空气由于阳光的照射，温度升高，减少室内和室外的温差，提高了内侧幕墙外表面的温度，从而降低室内的采暖费用。
3.5辅助措施节能
玻璃幕墙的辅助节能措施有：为玻璃幕墙设置遮阳系统、利用密封材料增加玻璃幕墙的气密性等。
（1）为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。
玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。
外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。
内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。
双层玻璃幕墙间的遮阳系统可以采用机械控制的遮阳百叶、遮阳卷帘等。这种遮阳系统既不影响建筑外观，又充分利用了玻璃幕墙之间的空间，还取得了节能效果。
（2）玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素，为增加玻璃幕墙的气密性，通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。
橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。
硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。
4.结语
玻璃幕墙在当今建筑应用越来越广泛，随着玻璃幕墙技术应用进一步发展和改进，其在建筑设计中的地位将会更加重要。建筑师应该用适当的设计形式来考虑玻璃目前的形式表现的同时来兼顾其热工性能，提供按建筑的节能效率，以顺应我国“节能减排”政策和节约能源的大趋势。
参考文献：
[1]诸智勇主编.建筑设计的材料语言[M].北京：中国电力出版社，2010
[2]朱颖、张志勇、游向然.玻璃幕墙节能技术初探.山西建筑，2012（7）.