浅谈节能理念应用于玻璃幕墙设计中

杨玉顺

摘要：随着我国工业化、城镇化进程加快，能源需求量持续增长，资源与环境对经济社会发展的压力也越来越大。而节约能源资源，大力促进能源资源的高效利用和循环利用，开发利用可再生能源则是满足能源增长需要，建设资源节约型、环境友好型社会，有效解决农村能源问题，促进农村经济和社会发展，实现可持续发展的重要措施.

关键词：节能；玻璃幕墙；资源；环保

一、前言

随着我国经济的发展和社会的进步，建筑市场也逐渐繁荣起来。建筑节能成为我国建筑行业非常关注的问题。在现代建筑设计中，应将节能理念应用到建筑设计中。幕墙设计作为建筑设计的重要环节，不仅对建筑物的整体美观有重要影响，对建筑节能也有重要的作用。现代幕墙从设计到施工，各具体步骤都要建立在现代节能设计理念应用的基础上，幕墙设计工作中应用的节能技术基础都具有信息化的特征。我国建筑行业正处于技术转型的关键时期，技能理念必然将被广泛应用于个具体项目的设计工作中，并会得到较大程度的发展与进步。本文就节能理念在现代幕墙设计中的应用进行探讨，希望能为以后的工作提供一些帮助。

二、现代幕墙的节能设计

1、玻璃幕墙的选材

热传递是普遍存在的一种自然现象，自然界中热量的传递通常有三种形式：对流、辐射和传导。只要物体之间或物体的不同部分之间存在温度差，就会产生热传递。玻璃幕墙是建筑传热的主要部位，玻璃是透明材料，正确地选择幕墙玻璃，就可以将建筑能耗降到合理的区间，从而达到节约能源的目的，這也是节能设计中重要的一部分。随着技术的进步和提高，玻璃幕墙材料日新月异，在调整光线美观效果和节能效果上都取得了长足的进步。

2、幕墙密封材料设计

密封材料是嵌人建筑接缝中的材料，其作用是承受接缝位移以实现较好的气密性、水密性。幕墙密封材料选择好坏直接关乎到建筑物的节能效果，在玻璃幕墙的内外两侧均可采用橡胶密封胶条，以减少幕墙中玻璃与玻璃框的间隙，依靠胶条自身的弹性在槽内起密封作用。密封胶条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，能有效地阻止空气渗漏，要求密封胶条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形、耐污染等特征。“硅酮耐候胶”作为建筑幕墙的功能性材料，在防水、隔音、节能、防腐蚀方面有重要作用。

3、玻璃幕墙的遮阳设计

玻璃幕墙具有透明、美观等优点，但同时，玻璃幕墙也是传统墙体失热损失的5倍以上，尤其是当前很多设计师单纯追求玻璃幕墙的美观效果，建立一些无遮阳的建筑立面，导致遮阳效果很差，室内过热，影响了办公人员的舒适性，节能效果也不佳。因此，有效的遮阳措施是玻璃幕墙建筑设计的必要手段之一，遮阳设计可以通过降低过热和眩光来提高室内热舒适性和视觉舒适性，尤其是在夏天，当室内气温大于29℃或者太阳辐射强度大于240kw/（m﹒h）时就应该进行遮阳设计，遮阳措施会阻挡直射阳光，使室内照度分布比较均匀，有助于视觉的正常工作，避免了大面积玻璃反光造成的光污染。根据地区的气候特点和房间的使用要求，可以把遮阳作为永久性的或临时性的。

三、节能理念在现代幕墙设计中的应用探析

随着社会经济的发展，建筑设计的水平也不断提高，各种现代理念对现代幕墙设计也产生了重要的影响。传统幕墙设计只注重稳定、安全性能，无法满足现代建筑发展的需求。因此，在建筑幕墙设计中，应结合节能理念，不仅能减少投资费用，还能增强建筑的美观性。为了实现建筑节能设计要求，可以采取以下方法：

1、采用双层幕墙

在现代幕墙设计中，双层幕墙逐渐成为节能的重要方法。双层幕墙指的是在一个单层幕墙上，增加了一个双层幕墙，在这两个幕墙中间会形成一个空间，在空间上下断处安装进风设施和排风设施，从而形成了热通道，因而也可称之为热通道幕墙。通过夹层设计，双层幕墙的保温性能大大提高，还兼具遮阳构建，因而不仅能够遮阳，还保护了建筑物的美观。在双层幕墙的发展基础上，双层通风幕墙也逐步发展起来，可以分为敞开式外循环和封闭式内循环的双层通风幕墙。前者在外层的幕墙内，安装了进风口及出风口，节能的效果非常好；后者在内层幕墙内，安装了进风口及出风口，以电机来强制抽风，空气的流通完全依靠内循环来完成，节能的效果比前者稍逊一筹。

2、保温隔热材料的选择

（1）增加隔热型材的采用，降低型材的k值，措施为：增加隔热条的长度，隔热条之间的空隙注入隔热材料，在热工分析的等温线上增加胶条，增多封闭腔体，减少气体流通传热，提高气密水密性等。在设计中，应考虑到老化、潮湿等对材料性能的不利影响。保温隔热材料在幕墙节点处紧密拼接。

（2）玻璃一般采用中空单层Low-E玻璃、双银Low-E，三银Low-E等配置，Low-E玻璃由于镀覆的膜很薄，它对短波辐射是基木透明的，使紫外线和可见光基本通过，而对长波红外线辐射是不透明的。在冬季，能保持室内热能，使其难以向外散发，在夏季，将室外高温散发出的大量热辐射反射回去，使其难以进入室内，做到“冬暖夏凉”。近年来，在中空玻璃领域，暖边技术也不断发展起来，热量在通过玻璃板的方式一般为辐射和导热，中空玻璃的隔热能力主要是因为空气层。在空气层中，填充惰性气体能够有效降低玻璃的热阻。同时，三层玻璃双中空配置，能够实现自然对流，在气温较高时，窗户温度低于室内温度。紧挨窗户的气体迅速冷却，温度下降。在气温较低时，玻璃温热能减少自然对流，从而形成较大程度的热舒适，能有效降低K值。

（3）金属板、石材幕墙后有建筑墙体，k值容易实现0.35～0.45。降低k值的一般措施是增加保温层厚度。

四、幕墙遮阳系统设计

增加玻璃的遮阳系数sc的控制。不同的窗墙比不同的遮阳系数，选用遮阳系数低的玻璃。在幕墙这样设计中，可以采取以下方法：水平遮阳、垂直遮阳、格栅式遮阳、挡板式遮阳四种。

1、水平遮阳是常见的遮阳方式，能够遮挡住从窗户上方、高度角大的方向投射来的阳光。水平遮阳一般分布在南向或接近南向窗口的地方才能形成理想阴影区。同时，水平遮阳设计中，在位置和宽度上应遮挡住夏季的阳光，也要让冬天的阳光进入到室内。

2、在垂直遮阳设计中，由于太阳方向角对遮阳效果有很大的影响，因此，垂直遮阳在高度角较低时的遮阳效果较好，但对于窗口正上方的阳光，或者是日出日落时候的阳光，垂直遮阳的效果并不理想。从这里可以得知，垂直遮阳的方法只适用于西北、东北地区，最南面建筑不适用。

3、格栅式遮阳是水平遮阳、垂直遮阳的结合，能够包括两种遮阳方式的有点，能够对各个朝向、高度角的阳光都能进行有效阻隔，且进入室内的光线也比较均匀，非常实用与西南向、东南向范围内方位遮阳。

4、挡板式遮阳能够阻挡高度角小的阳光，主要适用于阳光比较强烈的地区或是东西向窗口。其弱点是与通风阻挡和对视线非常严重，一般不能用于固定式建筑构件，对一些方便拆卸和可活动建筑构件的遮阳效果较好。

五、结束语

随着社会经济的发展、建筑行业设计水平的不断提升，促使现代幕墙设计中越来越多的现代理念被应用，对现代幕墙设计工作的发展与进步起到了极其重要的作用。因此，对于幕墙的设计必须得到建筑工程项目管理人员以及相关专业设计人员的高度重视，并严格按照现代幕墙设计工作的基本要求来开展和进行幕墙的设计。

参考文献：

[1]杨彬 赵连方：《浅谈建筑幕墙的保温节能》，《才智》2010年08期

[2]曾嵘：《玻璃幕墙建筑的节能措施》，《中国新技术新产品》2010年08期

[3]陈海辉：《一种新型幕墙的节能原理及设计经验》，《重庆建筑大学学报》2005年01期

[4]王均华：《玻璃幕墙在建筑设计中的节能策略分析》，《科技资讯》2012年26期