我國玻璃幕墻節(jié)能設計淺析

摘要：玻璃幕墻是是建筑能耗的重要方面，這就要求對玻璃幕墻進行節(jié)能設計，有效地降低能耗，給人們帶來舒適的居住環(huán)境。本文闡述了玻璃幕墻在我國的發(fā)展應用以及設計，實現(xiàn)玻璃幕墻的節(jié)能設計。

關鍵詞：玻璃幕墻；建筑節(jié)能；節(jié)能設計

能源問題是當今世界面臨的重大發(fā)展問題，普遍被各國認識。我國作為經(jīng)濟發(fā)展快速的國家，能源消耗越來越大，尤其是在建筑能耗中，對能源的消耗占著很大的比重，并且建筑能耗又屬于消費能耗，玻璃幕墻作為建筑外圍結構的主要組成部分，在建筑節(jié)能中發(fā)揮著越來越重的作用。玻璃幕墻在我國已經(jīng)存在使用了20多年，玻璃幕墻可以給建筑增光添彩，也可以給城市建設帶來美好的景致。玻璃幕墻是由支承結構體系與玻璃做成、相對建筑的主體結構有一定的位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍結構或裝飾機構，節(jié)能玻璃家族有著色玻璃、陽光控制鍍膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等。但是玻璃幕墻再給我們的生活帶來良好的采光的同時，卻出現(xiàn)了很多問題，比如玻璃幕墻的保溫問題，在冬天會使室內溫度過低產(chǎn)生采暖能耗高，夏天又要增加制冷能耗的隱患。

1玻璃幕墻在我國的現(xiàn)狀與發(fā)展

玻璃幕墻在我國的起步比較晚，在20世紀90年代才開始引入并使用玻璃幕墻，目前我國已成為世界第一的建筑幕墻生產(chǎn)和使用打過，并逐步成為幕墻的強國。隨著人們對節(jié)能、環(huán)保的不斷認識，開發(fā)商以及建筑師都比較青睞玻璃幕墻的使用，并逐步在新的建筑項目中使用。隨著能源的消耗，能源正逐步的短缺，能耗嚴重的玻璃幕墻需要新的技術來降低能耗，提高人們生活的舒適性。我國現(xiàn)階段的建筑玻璃幕墻的設計和生產(chǎn)只有向著環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展。

2玻璃幕墻的節(jié)能設計

在我國，國土面積大，氣候不一，對于夏熱冬暖的地區(qū)、夏熱冬冷的地區(qū)和寒冷的地區(qū)，夏季太陽輻射強烈，是夏季制冷能好的主要根源，依據(jù)《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189中對透明幕墻的遮陽要求，通常采用面板自身遮陽和遮陽系統(tǒng)。面板自身遮陽往往采用陽光控制鍍膜玻璃、著色玻璃、Low-E玻璃等。遮陽系統(tǒng)分為外遮陽和內遮陽。現(xiàn)在在我國使用最為普遍的是雙層玻璃幕墻，雙層玻璃幕墻是有內外兩層玻璃構成。外層玻璃幕墻通常采用隱框、明框或者點式玻璃幕墻、內層一般采用明框幕墻或鋁塑復合材料門窗。玻璃幕墻的框架雖然所占面積小，但是鋁合金等一些金屬材料導熱系數(shù)大，熱量傳遞快。為此采用阻熱系數(shù)大的的材料作為框架尤為重要。采用雙層幕墻體系可以增加自然通風和采光、降低能耗，從而有效地解決采光跟節(jié)能之間的矛盾。采用這樣的設計可以減少采暖能源消耗42%-52%，減少制冷能源消耗39%-61%。

雙層玻璃幕墻的結構形式可以分為兩種，一種是“封閉式內循環(huán)體系”，一種是“敞開式外循環(huán)體系”。這兩種體系在不同時節(jié)起著不同的作用。前者在內層玻璃幕墻設置進風口和出風口，通過技術手段讓空氣完成室內循環(huán)。敞開式外循環(huán)系統(tǒng)是在外層設計進、出風口，通過自然風完成空氣的循環(huán)，相比較而言敞開式外循環(huán)體系更加節(jié)能。敞開式外循環(huán)體系的工作原理是通過進出風口的閉合達到調節(jié)溫度的需要。在夏天可以完全打開進出風口，通過煙囪原理，帶走熱量，降低溫度。冬天關閉進出風口，通過太陽的輻射，使內部溫度升高。

3我國玻璃幕墻節(jié)能材料的使用

接近建筑總能耗50%的是玻璃幕墻和窗戶，要實現(xiàn)節(jié)能的目的，玻璃幕墻和窗戶材料的選擇顯得非常重要。現(xiàn)在常用的玻璃有有著色玻璃、陽光控制鍍膜玻璃、普通中空玻璃和Low-E玻璃等，隨著科學技術的進步，各種具有獨特功能的玻璃陸續(xù)問世，使玻璃的品種更加繁多。比如熱反射鍍膜玻璃有良好的控光性，對太陽輻射的反射率高達30%，這可以有效的減少進入室內的熱量，節(jié)約能耗。還有地鍍膜反射玻璃也就是我們常說的Low-E玻璃，它可以有效的吸收紅外線輻射，并且可以有很好的讓可見光的穿透能力，該玻璃可以反射80%以上的遠紅外線。

通常在建筑行業(yè)中玻璃幕墻的骨架大部分是鋁合金框架，但是鋁合金框架的導熱性好，容易形成冷橋和熱橋，因此選用新型的斷熱金屬材料就顯得很必要。這些斷熱金屬材料阻斷通過門窗散失熱量，這些材料統(tǒng)稱斷熱型材。現(xiàn)在的斷熱型材，具有結構合理，堅實牢固的特點，并且很大程度上能隔聲、抗風、密實。

無框玻璃幕墻的應用也很廣泛，全玻璃幕墻支撐結構大多采用玻璃肋，可以有效的增加玻璃的通透性，全玻璃幕墻往往被應用在建筑物的一層大廳、頂層和旋轉餐廳。

點支式玻璃幕墻是由玻璃面板、點支撐裝置和支撐結構構成。點至式玻璃幕墻體現(xiàn)的是建筑物內外的流通和融合，更加強調的是玻璃的通透性。

4目前我國玻璃幕墻設計存在的缺陷

4.1對玻璃建筑設計重要性的認識，對節(jié)能玻璃幕墻的知識知之甚少，分不清哪些是有幕墻設計公司完成，哪些是有建筑設計單位完成。設計單位往往在建筑施工已開始時才進行玻璃幕墻設計。致使玻璃幕墻設計滯后，以及用材質量降低。

4.2玻璃幕墻的設計跟建筑施工一體化進行，這樣不利于幕墻工程的建設和幕墻技術的進步。

4.3建筑物的結構與構造設計，限制了玻璃幕墻的設計，缺少對建筑設計的正確理解。

5總結

玻璃幕墻在我國已經(jīng)有二十多年的歷史，隨著建筑材料和科技的進步，它將更加的節(jié)能、環(huán)保，玻璃幕墻的發(fā)展正朝著節(jié)能型、智能型、藝術型、生態(tài)型發(fā)展。現(xiàn)代的建筑藝術對建筑物的玻璃幕墻提出了更多的要求。就目前而言，我國的建筑節(jié)能工作已成當務之急，隨著科技的進步，建筑節(jié)能有著極大的發(fā)展空間。玻璃幕墻的節(jié)能設計具有科學性、實用性、美觀性，更加要注重建筑幕墻的安全性。我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，科技水平有了極大地提高，我國的玻璃幕墻的發(fā)展將不會再受阻于重功能、限造假的影響，逐漸實現(xiàn)注重功能、節(jié)能環(huán)保和追求藝術的特性上來，為我們的生活帶來更多的美好的舒適的空間。