淺析節(jié)能玻璃幕墻的節(jié)點設計

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)展和應用已經(jīng)取得了長足的進步，但是其不管是在設計還是應用等方面仍然有很大的發(fā)展空間。

關鍵詞：節(jié)能;玻璃幕墻;設計

1? 玻璃幕墻及其節(jié)能設計概述

1.1? 玻璃幕墻概述

玻璃幕墻雖然是保護建筑外圍結(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，所以其并不會承擔建筑主體結(jié)構(gòu)的受力。這種設計新穎且符合現(xiàn)代建筑設計理念的新型墻體裝飾材料的應用，已經(jīng)成為了當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、傳導以及輻射等幾種方式。而玻璃幕墻的節(jié)能設計就是在這幾種傳熱方式的基礎上開展的。如果設計人員用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玻璃隔熱能量、能量損耗效率優(yōu)劣的重要指標之一。通過相關節(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計要求的前提下，如果加強玻璃幕墻節(jié)能設計研究的話，設計人員必須在綜合各方面因素的前提下，嚴格的按照適用性、科學性以及經(jīng)濟性的原則開展建筑節(jié)能設計的標準開展設計工作。

2? 建筑玻璃幕墻綠色節(jié)能設計要點

2.1? 保溫隔熱設計

雖然建筑物在應用的玻璃幕墻后，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，設計人員在進行玻璃幕墻的節(jié)能設計時，必須對保溫隔熱設計予以充分的重視。

2.2? 玻璃幕墻遮陽設計

建筑室內(nèi)的溫度不止會受到保溫隔熱設計效果的影響，同時陽光的直射也是影響室內(nèi)溫度的重要因素之一。如果設計人員在設計過程中，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。設計人員在玻璃幕墻設計時，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，從而達到降低空調(diào)電力消耗的目的。（2）設置遮陽物。設計人員采取的在建筑室內(nèi)外設置遮陽物的方式，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

自然通風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，因為自然通風效果較差，不僅導致建筑室內(nèi)出現(xiàn)了通風較差的問題，而且這種密不透風的工作環(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。如果設計人員站在人性化的角度考慮問題的話，自然通風是建筑節(jié)能設計中必須充分考慮的問題之一，假如建筑室內(nèi)的自然通風條件較好的話，那么室內(nèi)通風系統(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)通風的效果，設計人員必須在玻璃幕墻設計時，合理的設置外窗的數(shù)量，才能達到提高玻璃幕墻節(jié)能效果的目的。

2.4? 玻璃幕墻斷熱型材的使用

為了促進玻璃幕墻節(jié)能設計效果的有效提升，設計人員必須嚴格的按照節(jié)能設計理念的要求，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)外兩高導熱性金屬框中間添加低導熱性隔離物的方式，利用斷層設計阻斷建筑室內(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)點被廣泛的應用于建筑節(jié)能設計中。

3? 建筑玻璃幕墻綠色節(jié)能設計措施

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計方式，以便于后續(xù)的維護和檢修。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計方式進行設計。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)設計材料。點式、明框、隱框玻璃幕墻等則主要應用于外幕墻的結(jié)構(gòu)設計中。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計方法的應用，不僅提高了建筑室內(nèi)通風的效果，同時也滿足了建筑綠色節(jié)能設計的要求。

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)設計方式，這種設計方式主要是將室內(nèi)的地面換風循環(huán)系統(tǒng)將室內(nèi)氣流排放至出風口，然后由室內(nèi)吊頂中設置的排風管送出，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)的設計方式，不僅有助于室內(nèi)空氣流通能耗的降低，同時也達到了提高室內(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。這種設計方式就是通過在外幕墻開設進風口與排風口的方式，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，所以被廣泛的應用于建筑室外的裝飾中。另外，雙層玻璃幕墻設計方式的應用，不但滿足了建筑室內(nèi)通風的要求，而且也達到了保溫隔熱的目的。設計人員在選擇雙層中空玻璃材料時，外層幕墻應該使用透光率較好的透明玻璃，而內(nèi)側(cè)幕墻則應該以中空玻璃為主，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，設計人員在開展玻璃幕墻設計工作時，應該對綠色節(jié)能設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，那么設計人員在設計玻璃幕墻時，應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，設計人員應該根據(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，設計人員在選擇和使用玻璃幕墻材料時，應該嚴格的按照節(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，促進玻璃幕墻節(jié)能設計效果的穩(wěn)步提高。

4? 結(jié)束語

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

參考文獻：

[1] 王福強.建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設計[J].居業(yè)，2019（4）：36.

[2] 劉沛霄.建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設計探究[J].綠色環(huán)保建材，2019（3）：29～31.