淺析節(jié)能玻璃幕墻的節(jié)點設(shè)計

張大永

摘? ? 要：玻璃幕墻因為自身具有的保溫隔熱、節(jié)能環(huán)保等各方面的特點，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種類型的建筑物中。特別是大型的寫字樓更是對使用玻璃幕墻裝飾青睞有加。雖然玻璃幕墻經(jīng)過長期的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但是其不管是在設(shè)計還是應(yīng)用等方面仍然有很大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;玻璃幕墻;設(shè)計

1? 玻璃幕墻及其節(jié)能設(shè)計概述

1.1? 玻璃幕墻概述

玻璃幕墻雖然是保護(hù)建筑外圍結(jié)構(gòu)的重要裝飾結(jié)構(gòu)之一，但是由于其自身具有的位移能力，是通過菌渣支撐結(jié)構(gòu)體系實現(xiàn)的，所以其并不會承擔(dān)建筑主體結(jié)構(gòu)的受力。這種設(shè)計新穎且符合現(xiàn)代建筑設(shè)計理念的新型墻體裝飾材料的應(yīng)用，已經(jīng)成為了當(dāng)前我國建筑外圍墻面結(jié)構(gòu)裝飾中最常用的材料之一。

1.2? 玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計的原理及原則

玻璃幕墻常用的熱傳遞方式主要有對流、傳導(dǎo)以及輻射等幾種方式。而玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計就是在這幾種傳熱方式的基礎(chǔ)上開展的。如果設(shè)計人員用K表示單位面積時間內(nèi)玻璃傳遞的能量的話，那么K值大小就是直接反應(yīng)玻璃隔熱能量、能量損耗效率優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。通過相關(guān)節(jié)能測試效果的實驗發(fā)現(xiàn)，如果其他外部因素不變的話，那么通過實驗發(fā)現(xiàn)，遮蔽系數(shù)越小，玻璃損失的能量就越少，自然節(jié)能效果也就越顯著。這就說明，在最大限度的滿足建筑整體設(shè)計要求的前提下，如果加強玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計研究的話，設(shè)計人員必須在綜合各方面因素的前提下，嚴(yán)格的按照適用性、科學(xué)性以及經(jīng)濟性的原則開展建筑節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)計工作。

2? 建筑玻璃幕墻綠色節(jié)能設(shè)計要點

2.1? 保溫隔熱設(shè)計

雖然建筑物在應(yīng)用的玻璃幕墻后，建筑的采購效果得到了顯著的提高。但是由于建筑通透面積增加，所以，為了確保建筑的隔熱保溫性能，室內(nèi)空調(diào)的耗電量也隨之增加。也就是說，只要確保了玻璃幕墻的隔熱保溫性能，那么不管是夏天還是冬天，建筑室內(nèi)溫度也不會因為玻璃幕墻的隔熱性能變差而出現(xiàn)室內(nèi)溫度升高或者降低的現(xiàn)象。隨著建筑室內(nèi)溫度始終處于恒定舒適的范圍，建筑的電力消耗自然也就得到了有效控制。因此，設(shè)計人員在進(jìn)行玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計時，必須對保溫隔熱設(shè)計予以充分的重視。

2.2? 玻璃幕墻遮陽設(shè)計

建筑室內(nèi)的溫度不止會受到保溫隔熱設(shè)計效果的影響，同時陽光的直射也是影響室內(nèi)溫度的重要因素之一。如果設(shè)計人員在設(shè)計過程中，對玻璃幕墻采取遮陽處理的話，那么就可以通過減弱陽光的方式，降低陽光直射對室內(nèi)溫度變化產(chǎn)生的不利影響。（1）玻璃幕墻材質(zhì)自身帶有遮陽。設(shè)計人員在玻璃幕墻設(shè)計時，可以采取在玻璃上鍍膜等增強玻璃幕墻自身遮陽性能的方式，減少投射到室內(nèi)的陽光，溫度室內(nèi)溫度，從而達(dá)到降低空調(diào)電力消耗的目的。（2）設(shè)置遮陽物。設(shè)計人員采取的在建筑室內(nèi)外設(shè)置遮陽物的方式，也是提高玻璃幕墻遮陽效果的重要手段。為了提高玻璃幕墻的遮陽效果，設(shè)計人員必須按照建筑物自身的實際情況，選擇和使用遮陽物，通過在建筑室內(nèi)設(shè)置遮陽物的方式，有效的減少透射到建筑室內(nèi)的陽光。

2.3? 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)是玻璃幕墻使用過程中必須充分重視的問題之一。一般情況下，寫字樓在室內(nèi)外裝修時使用的大量玻璃幕墻，因為自然通風(fēng)效果較差，不僅導(dǎo)致建筑室內(nèi)出現(xiàn)了通風(fēng)較差的問題，而且這種密不透風(fēng)的工作環(huán)境也對長期處在室內(nèi)工作的人員的身體健康產(chǎn)生了不同程度的危害。如果設(shè)計人員站在人性化的角度考慮問題的話，自然通風(fēng)是建筑節(jié)能設(shè)計中必須充分考慮的問題之一，假如建筑室內(nèi)的自然通風(fēng)條件較好的話，那么室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)使用的能源消耗也會隨之下降。另外，由于玻璃幕墻外窗數(shù)量的多少是影響建筑室內(nèi)溫度的重要因素之一。因此，為了避免因為外窗數(shù)量不足而影響建筑室內(nèi)通風(fēng)的效果，設(shè)計人員必須在玻璃幕墻設(shè)計時，合理的設(shè)置外窗的數(shù)量，才能達(dá)到提高玻璃幕墻節(jié)能效果的目的。

2.4? 玻璃幕墻斷熱型材的使用

為了促進(jìn)玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計效果的有效提升，設(shè)計人員必須嚴(yán)格的按照節(jié)能設(shè)計理念的要求，選擇玻璃幕墻的中框架材料。目前，我國玻璃幕墻中應(yīng)用最廣泛的中框架主要以新型斷熱金屬框等為主。這種斷熱金屬框最大的特點就是通過在原有內(nèi)外兩高導(dǎo)熱性金屬框中間添加低導(dǎo)熱性隔離物的方式，利用斷層設(shè)計阻斷建筑室內(nèi)熱量的流失。斷熱型材因為自身具有的強度高、剛性大、密閉性好等各方面的優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用于建筑節(jié)能設(shè)計中。

3? 建筑玻璃幕墻綠色節(jié)能設(shè)計措施

3.1? 雙層玻璃幕墻

雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻最大的確保在于，雙層玻璃幕墻是由內(nèi)外兩道幕墻構(gòu)成的。內(nèi)幕墻一般采用明框幕墻、活動窗以及檢修門等設(shè)計方式，以便于后續(xù)的維護(hù)和檢修。而外幕墻則主要采取的是有框幕墻或者支點玻璃幕墻的設(shè)計方式進(jìn)行設(shè)計。雙層玻璃幕墻不管是構(gòu)成還是結(jié)構(gòu)上與外層幕墻結(jié)構(gòu)之間都存在著較大的差異。比如，鋁合金、明框玻璃幕墻等都是最常用的內(nèi)幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計材料。點式、明框、隱框玻璃幕墻等則主要應(yīng)用于外幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。另外，由于兩層玻璃之間留有的孔隙具有減少熱量交換的特點，所以這種雙層中空玻璃幕墻設(shè)計方法的應(yīng)用，不僅提高了建筑室內(nèi)通風(fēng)的效果，同時也滿足了建筑綠色節(jié)能設(shè)計的要求。

3.2? 雙層玻璃幕墻的分類

（1）封閉式內(nèi)循環(huán)幕墻。封閉式內(nèi)循環(huán)幕墻是目前室內(nèi)常用的一種熱循環(huán)設(shè)計方式，這種設(shè)計方式主要是將室內(nèi)的地面換風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)將室內(nèi)氣流排放至出風(fēng)口，然后由室內(nèi)吊頂中設(shè)置的排風(fēng)管送出，確保室內(nèi)空氣的循環(huán)和流通。由于這一過程中只是發(fā)生在建筑室內(nèi)，所以，這種借助自然空氣循環(huán)的設(shè)計方式，不僅有助于室內(nèi)空氣流通能耗的降低，同時也達(dá)到了提高室內(nèi)保溫隔熱性能的目的。（2）開敞式外循環(huán)幕墻。開敞式外循環(huán)幕墻使用的材料主要以中空玻璃為主。這種設(shè)計方式就是通過在外幕墻開設(shè)進(jìn)風(fēng)口與排風(fēng)口的方式，借助管道將經(jīng)過室外的氣流帶走，在這一過程中內(nèi)目前是處于完全封閉的狀態(tài)。這種完全依靠自然氣流循環(huán)的設(shè)計方式，因為有效的節(jié)約了建筑室內(nèi)的能源消耗，所以被廣泛的應(yīng)用于建筑室外的裝飾中。另外，雙層玻璃幕墻設(shè)計方式的應(yīng)用，不但滿足了建筑室內(nèi)通風(fēng)的要求，而且也達(dá)到了保溫隔熱的目的。設(shè)計人員在選擇雙層中空玻璃材料時，外層幕墻應(yīng)該使用透光率較好的透明玻璃，而內(nèi)側(cè)幕墻則應(yīng)該以中空玻璃為主，才能滿足提高玻璃幕墻節(jié)能效果的目的。

3.3? 節(jié)能型幕墻

由于建筑能耗較大，所以，設(shè)計人員在開展玻璃幕墻設(shè)計工作時，應(yīng)該對綠色節(jié)能設(shè)計工作予以充分的重視。通過選擇節(jié)能材料，使用節(jié)能措施的方式，促進(jìn)玻璃幕墻節(jié)能效果的有效提升。如果建筑微云氣候溫潤的南方的話，那么設(shè)計人員在設(shè)計玻璃幕墻時，應(yīng)該采用反射性能好且吸熱性能優(yōu)良的玻璃幕墻材料。反之，如果建筑位于氣候干燥且溫差較大的北方地區(qū)的話，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)實際的情況，盡可能的選擇中空玻璃幕墻。另外，為了確保玻璃幕墻的節(jié)能效果，設(shè)計人員在選擇和使用玻璃幕墻材料時，應(yīng)該嚴(yán)格的按照節(jié)能環(huán)保的要求，選擇輻射相對較低的中空玻璃材料，才能在有效減少光污染的同時，促進(jìn)玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計效果的穩(wěn)步提高。

4? 結(jié)束語

總之，城市化進(jìn)程的加快以及建筑能源消耗的不斷增加，已經(jīng)成為了當(dāng)前制約我國社會經(jīng)濟長期可持續(xù)發(fā)展的重要因素。所以，建筑設(shè)計人員在開展建筑設(shè)計時，必須嚴(yán)格的按照綠色節(jié)能理念的要求，合理運用玻璃幕墻設(shè)計手段，提高建筑節(jié)能的效果。

參考文獻(xiàn)：

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