建筑玻璃幕墻的綠色節能設計探討

文/馬運花 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

建筑玻璃幕墻的綠色節能設計探討

文/馬運花 山東雄獅建筑裝飾股份有限公司 山東滕州 277500

建筑工程建設所有資源較多，尤其是現在工程結構復雜度提高，如果設計不當，很容易造成資源浪費。基于綠色節能理念，對建筑玻璃幕墻進行設計時，需要從降低能耗角度出發，合理選擇玻璃材料，并提高結構設計的科學性，控制開窗面積，并降低結構傳熱系數，增強玻璃幕墻整體密封性。本文就建筑玻璃幕墻的綠色節能設計進行了探討。

建筑；玻璃幕墻；綠色節能；設計

1、引言

我國經濟不斷發展帶動我國建筑行業不斷發展，建筑行業發展過程中，建筑模式也在不斷更新換代，玻璃幕墻就作為一種新型設備被廣泛推廣。為了使玻璃幕墻應用效果更好，還需對玻璃幕墻進行綠色節能設計。所以本篇文章就對建筑玻璃幕墻綠色節能進行設計探究，從各個角度進行分析，提高玻璃幕墻的綜合應用效果。

2、建筑玻璃幕墻綠色節能設計分析

建筑工程是一項龐大的工程，施工過程中會消耗很多資源，所以應該引起高度重視。為了降低能源和資源的消耗，首先應該選擇合理的結構模式，根據原先的設計方案對各項施工方案進行分析，使用新型節能材料。保證建筑整體穩定性的前提下將能耗降到最低。玻璃幕墻在現在建筑中使用的越來越廣泛，玻璃幕墻在應用過程中有更多的新興技術和新型材料應用，使玻璃幕墻的整體穩定性不斷提高。但是玻璃幕墻在應用過程中一直存在能耗較高的問題，所以應該對玻璃幕墻進行有效的綠色節能設計，選用合適的材料，實行合理有效的控制措施，將玻璃幕墻能耗降到最低。

3、建筑玻璃幕墻的節能設計

3.1玻璃幕墻材質的選擇

對玻璃的選擇就是如何獲得合適有效的玻璃面板。第一，要使玻璃的采光、傳熱和遮陽系數得到滿足，較小的系數，冬季保溫好，夏季也會使空調的能耗減少。前者能夠選取多層玻璃，并在空氣層注入一點的惰性氣體用來保溫；后者能夠選取有色玻璃、鍍膜玻璃等等，來讓散熱性提高。設計把這兩方面原因考慮在內，便能夠做出合理的玻璃面板。在玻璃面板方面也要思考玻璃的遮陽結果，這個能夠經過改變遮陽系數來完成，也是一種關鍵的綠色節能手法。雙層玻璃遮陽體系、內、外置遮陽體系是遮陽系統的3大方式。當中德國柏林的GSW大樓就是以雙層遮陽體系為主。外層是鋼化透明玻璃8mm，內層則是使用中空玻璃，并在外內層距離900mm的空中應用橙、粉、紅等色彩的具備懸掛折疊作用的穿孔鋁板。

3.2玻璃幕墻斷熱型材的運用

骨架、玻璃與封條材料是一般玻璃幕墻所用材料基本上包含的。依照材料的組成和結構方式分有四種：型鋼骨架、鋁合金型材骨架、不露骨架構造和沒有骨架玻璃幕墻。當中不露骨架構造和沒有骨架玻璃幕墻都是無金屬框架，其幕墻的導熱系數都有玻璃自身與封條材料的功能來確定，封條的材料大部分都是密封膠與密封條。型鋼骨架和鋁合金型材骨架玻璃幕墻由于使用金屬框架，容易產生冷橋與熱橋，所以，選定金屬框架材料對于玻璃幕墻的節能具備特別關鍵的意義。現在使用的新型斷熱金屬框有很多名稱，但大部分都是在內外兩種高導熱性的金屬框料中間插入低導熱性的隔離物，產生有效斷熱層，阻斷經過門窗框或窗扇型材散失熱量的方法，這就是所謂的斷熱型材。斷熱型材構造合理、牢固的結合、高強度、剛性好、熱阻大，并且具備優良的隔聲節能功能、抗風功能與氣密水密功能。早期多用于平開窗的斷熱型材，后來漸漸用于有框玻璃幕墻。隨著的社會發展，人們生活水平的改善，也愈來愈高檔化的居住環境，環保性，新型隔熱保溫型材這一新概念產品也從國外引進到我國。每一個從事鋁型材生產的企業對國外隔熱斷橋穿條設備紛紛進行引進，我國從事鋁加工設備的企業，也能夠開發出隔熱斷橋穿條設備。新型斷熱鋁型材經過連接穿條斷橋，能夠連接氧化銀白料和彩色噴涂料，砂面料和著色料的相連接，使型材的裝飾感增加。

3.3使用雙層中空玻璃處理技術

雙層中空玻璃指用兩塊玻璃相隔，中間產生一單獨空間，能在這單獨空間中充入惰性氣體，從而讓熱交換減少，起到保溫隔熱功能。或不充入惰性氣體，使空氣自由流動實施通風，雙層玻璃相對于單層玻璃同時又具備相對好的熱絕緣功能。既可以自由通風又可以起到相對好的保溫隔熱功能。雙層中空玻璃幕墻通常外層幕墻使用透過率大的單層透明玻璃幕墻，像點式幕墻等，內層通常為中空玻璃幕墻。在2層幕墻中間留有必然寬度的空氣通道，在通道的上下兩端有進風與排風設施，實施空氣交換。

3.4建筑玻璃幕墻的遮陽節能技術

玻璃幕墻是建筑物熱交換經過中最為活躍、敏感的部位，通常而言，其失熱損失為陳舊墻體的5到6倍，此外，有關數據顯示，在建筑能耗中單層玻璃幕墻能耗大概占到40%。基于此，在這方面使用有關的方法來提高節能效果是特別有必要的。而在提高玻璃幕墻隔熱保溫功能方面，建筑物節能技術中玻璃幕墻遮陽技術是將來特別有潛力的一個研究方向。在建筑物中，盡管太陽輻射、眩光和室內環境在遮陽的狀況下獲得改善室內環境等起到必然的改善功能，但是也會給室內通風和采光形成一些影響。所以，我們在設計的經過中，要結合詳細的需求對遮陽體系實施選擇。詳細而言，假如依照地點實施劃分，系統能夠分為內部遮陽和外部遮陽。假如依照遮陽方式來分，則又能夠分為垂直遮陽、水平遮陽、擋板式遮陽和綜合式遮陽。遮陽體系智能化設計關鍵是經過現代計算機集成技術完成遮陽板的角度調節和遮陽簾的升降等。時間電機控制體系可以記錄太陽升降經過，并能夠結合季節的不一樣對其實施調整，所以，經過這種設備我們能夠非常好地完成遮陽板的角度調節和遮陽簾的升降等。

4、玻璃幕墻中新的節能技術

4.1玻璃幕墻設計中智能技術的應用

智能玻璃幕墻是指可以根據自身的調節和對外部溫度的感應做出自動合理的調節,使建筑內部的環境得到很好的改善,讓室內的環境跟適合居住和辦公。通常情況下,智能玻璃幕墻也是運用雙層玻璃幕墻為基礎來設計的,只是在科技上更先進了。智能化玻璃幕墻可以通過網絡進行對室內的光線、溫度等等建筑配套設施進行自動控制和調節與傳統的玻璃幕墻相比較,采用智能玻璃幕墻后,整個建筑的能耗大大降低,這對玻璃幕墻在節能環保中起到了重要的作用。

4.2生態幕墻

生態幕墻是隨著建筑生態化發展而發展出的新型產物，其可以根據建筑的設計要求以及功能要求改變生態和色彩，其符合“可持續發展”戰略的發展思想，并且以高新技術為核心，以生物氣候緩沖層為關鍵點，實現了資源的整合利用，在一定程度上緩解了環境污染問題，為人們營造一個健康舒適的生態建筑外圍護結構。生態建筑和生態幕墻在三維空間中，引入了時間的概念，其在功能以及美學上都被賦予特殊的含義，人們將其稱為“四維建筑”，即動靜結合，封閉和開放、收斂和張開、空間與時間相融合，使得建筑以及幕墻具有了音樂韻律般的藝術感，突破了傳統建筑的板正印象，為建筑和幕墻設計注入了新的火力，是對現代建筑幕墻的積極探索，也是一種技術以及設計理念的補充和拓展，具有獨立研究和開發的價值。

4.3光電幕墻

光電幕墻是一種多功能的太陽能光電玻璃幕墻，其集合了發電、隔音、隔熱、安全、裝飾等功能，展現了現代建筑的智能化以及人性化特征。自90年代以后，隨著人們日常生產生活對于電量需求量的不斷增長，發電成本不斷增加，人們對于環境保護問題重視程度也得到提高，因此，很多國家開始推行太陽能屋頂計劃，并且提倡建筑物自身生產能源的理念，專家學者開始加強了對于光電技術的適用性改造，并進行大規模的開發利用試驗。美國、日本、德國、意大利和印度等國家已經建有太陽能屋頂或者是外墻的建筑案例。

光電模板簡稱為PV，是對多個太陽能光電池進行組合加固處理，并且將其嵌入特制的透明度較高的低鐵玻璃中，二者通過背面的導線連接在一起，形成了一個光電模板整體。該技術發展較為完善，其優點為在惡劣環境下也可以正常工作，抗外界干擾能力較強，在臭氧、酸雨或者是低溫環境下，光電模板的使用壽命仍然可以達到幾十年，且外形美觀，因此受到了大眾的認可和歡迎。同時，光電幕墻具有智能化特性，太陽能電池發電不會產生二氧化碳或者是其他對溫室效應有所損害的氣體，也不存在噪音污染問題，可直接用于發電。由上述內容可以看出光電幕墻屬于凈能源，具有較好的相容性，可以和環境和諧相處。另外，太陽能光電技術集成在幕墻中，可以減少占地面積，太陽能光電板外觀魅力，裝飾效果特殊，可以賦予建筑新穎的外形和現代化的科技色彩。

結語：

隨著可持續發展戰略的實施，節能減排、保護環境已經成為時代發展的必然選擇。玻璃幕墻是建筑中主要的結構，進行設計時，必須從氣、人文、經濟和環保等多方面進行考慮，保證玻璃幕墻遮陽符合建筑要求，創造出具有特色的玻璃幕墻。

[1]王飛.綠色節能技術在大型公共建筑玻璃幕墻設計中的應用[D].河北工業大學,2007.

[2]胡亦明,王勇.綠色節能技術在大型公共建筑玻璃幕墻設計中的應用[J].陜西建筑,2013,(6):9-12.