高層建筑玻璃幕墻設計策略研究

香春

【摘要】近年來，隨著我國經濟的快速發展，城市建設速度不斷加快，高層建筑項目越來越多。現代建筑不僅僅要滿足人們的使用要求，還必須要體現節能、環保的理念，符合城市發展的需要。因此，在這個大背景下，玻璃幕墻技術得到了廣泛的應用。本文中對現代高層建筑中玻璃幕墻的節能設計進行了探討，對促進我國建筑玻璃幕墻技術的發展具有非常重要的意義。

【關鍵詞】高層建筑；玻璃幕墻；設計

玻璃幕墻技術應用于現代建筑中，既可以起到美化的作用，又能夠減少對資源的浪費，起到節能環保的作用，因此，越來越受到人們的青睞。但是，在玻璃幕墻技術的應用中，還存在一些不足之處，比如玻璃幕墻的保溫隔熱性能與傳統墻體結構相比，能耗遠高于傳統墻體結構，因此，對于玻璃幕墻技術還有待于我們進一步研究，通過不斷的發展與完善，在今后的應用中前景會更加廣闊。

一.玻璃幕墻的主要設計原則

我國是南北氣候差異比較大的國家，在玻璃幕墻的節能設計要求也是不同的。這就要求玻璃幕墻的節能設計不僅要保證自身的特點，還要結合當地的氣候和環境的不同進行研究設計，在設計過程中要遵循玻璃幕墻的設計原則，玻璃幕墻的設計原則一般包括以下幾個方面：

1.1要具有科學性

在建筑玻璃幕墻的設計，充分考慮各種因素的影響，如：功能，性能，材料等。在施工過程中必須結合當地的氣候因素與幕墻結構的選擇和結構更為科學，但也嚴格按照安裝結構設計標準。事實上，由氣候決定的，建筑構造以及玻璃傳熱系數等共同決定的。

1.2適用性

對不同地區的環境和項目實際情況進行全面考慮，加強對冬季嚴寒地區室內保溫的設計，要保證室內的溫度；對于夏季非常炎熱的地區要特別注意室內與室外隔熱和通風的設計，再結合與之相關的規定，貫徹和落實國家節能政策，把建筑耗能和舒適性二者之間的關系處理好。

1.3經濟性

在建筑的維護結構中，玻璃幕墻占據一個重要組成部分，而且是考慮對節能不可或缺的一方面，對此，進行綜合考慮的建筑節能設計，及傳熱過程中的熱設計的傳熱方式的分析探討。只有節能和經濟兩實現統一，才能真正集錦建筑節能設計的價值。

二.單層玻璃幕墻節能設計

2.1降低玻璃幕墻使用面積

減少玻璃幕墻的設計，可以減少夏天的熱傳輸量，因此建筑的室內溫度，不是很熱，從而降低空調能耗；在冬天，可以大大減少熱交換量，減少玻璃的熱損失。在這個階段，在節能建筑設計過程中，對外觀效果的追求，而不是選擇減少玻璃幕墻設計面積。

2.2建筑方位設計

在建筑玻璃幕墻節能設計中，對建筑方位設計也是非常重要的。在設計時，要使建筑能夠同時滿足采光、通風以及遮陽等各種要求。一般來說，建筑方位都是朝南北方向配置的。在我國大部分地區，其建筑朝向都是采用坐北朝南的朝向。然而，在確定朝向時，還要結合地理環境、氣候等條件，隨著需求的改變而變化，并不是一成不變的。這樣一來，在應用玻璃幕墻時，保證室內外溫差不會過大。

2.3材料選擇

在對玻璃幕墻節能設計時，必須要考慮好幕墻材料的選擇與利用，其中包括玻璃材料的選擇、鋁合金材料的選擇等，現具體闡述如下：

1）玻璃材料的選擇

在玻璃幕墻施工中，玻璃的利用面積是最大的，由于玻璃材料是換熱比較快的材質，照射率也很高，所以造成了在夏季的時候太陽通進玻璃直接曬到室內，造成了室內的溫度升高，同時也致使空調的能耗增加。由于玻璃是導熱比較強的材質，通過照射產生的室內溫度比較高，所以建筑人員在施工過程中，要在選材上多下功夫，要選擇比較適合該建筑的玻璃幕墻材料。比如，某一建筑對建筑的輻射大小比較關心時，建筑方可以選擇LOW一E玻璃，這種材質的玻璃可以直接反射遠紅外熱輻射，有效的阻擋玻璃吸熱后在以輻射形式向外面擴散熱量，這樣可獲得相當高的見光率，同普通的玻璃是相差不大的。因此，對玻璃的選擇是非常重要的。最近幾年以來，吸熱玻璃、中空玻璃、低輻射玻璃等節能玻璃被普遍應用到建筑行業，特別是隨著科學技術的不斷進步，對室內低輻射玻璃的出現，對玻璃幕墻的廣泛應用帶來了顯著的效果。同時在對于比較嚴寒的地區，采暖問題是建筑能耗的主要問題，因此琉璃的傳熱系數提高也是非常重要的，這就要求建筑人員在施工過程中，應特別注意中空玻璃和低輻射的玻璃的應用，施工過程中在減少紫外線輻射的同時，還能接收太陽光帶來的溫暖。

2）鋁合金的材料選擇

現階段，對于大部分的建筑，在玻璃幕墻的時候都是采用鋁合金作為支撐構件。這是因為鋁合金的導熱系數比較大，在玻璃幕墻中，利用斷熱橋的金屬鋁型材料，它可以達到節能的效果。斷熱橋是利用低的導熱材料制成隔熱條，然后在將鋁合金材料分成了兩份。這樣即使在炎熱的夏季，如果通過斷熱橋，即使室外的溫度在40多度以上，室內的溫度也可保持在26度左右，控制了高熱量往室內的熱播，相反，在冬季的時候也達到了節能的效果。

2.4遮陽節能技術

在這個階段，使用的材料是室內遮陽窗簾，但遮光效果決定的主要由帷簾面材料性能。如果一個普通的面料選擇，然后熱量大量吸入會造成室內溫度上升，使空調能耗大大增加，因此新的遮光材料的選擇是非常重要的。目前，納米材料對紫外線照射具有很強的反射，較強吸收性能，和紫外吸收的熱能的變化。

四.熱緩沖區的設置

事實上，熱傳沖區指的是玻璃幕墻與室內設置的空間，如：在設計過程中，常常會設置外包陽臺。此種設計的節能原理是和雙層玻璃幕墻大致相同，但是，因空間偏大，因此，為將通風問題處理的更加得當，那么要把熱量進行合理的分流，這樣一來，可以獲得良好的降溫功效，同時又能大大減少空調能耗。

五.結束語

綜上所述，當前節能成為世界各個國家所面臨的一個焦點問題。近年來，由于我國科學進步與社會的發展，使得建筑理念不斷在更新，在建筑節能、資源利用以及環境保護等方面都提出了較高的要求，這使得玻璃幕墻在建筑中應用十分廣泛。玻璃幕墻屬于一種新技術，其節能效果和幕墻設計有十分緊密的聯系。因此，在今后的研究與應用中，我們必須使用科學、合理的方法，促進玻璃幕墻節能技術的發展。

參考文獻：

[1]高萍.對建筑玻璃幕墻節能的幾點認識[J].科技致富向導，2012（17）.

[2]陳用琪.對建筑玻璃幕墻節能的幾點認識[J].科技致富向導，2012（7）.

[3]盛敏豐.建筑玻璃幕墻節能玻璃的合理選型與綜合性能比較[J].中國科技財富，2010（22）.

[4]包浪華.對建筑玻璃幕墻節能設計的探討[J].建材與裝飾，2012（21）.