建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)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(jié)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(xiàn)在工程結(jié)構(gòu)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(jié)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(fā)，合理選擇玻璃材料，并提高結(jié)構(gòu)設計的科學性，控制開窗面積，并降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，增強玻璃幕墻整體密封性。本文就建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設計進行了探討。

建筑；玻璃幕墻；綠色節(jié)能；設計

1、引言

我國經(jīng)濟不斷發(fā)展帶動我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展過程中，建筑模式也在不斷更新?lián)Q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(jié)能設計。所以本篇文章就對建筑玻璃幕墻綠色節(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)模式，根據(jù)原先的設計方案對各項施工方案進行分析，使用新型節(jié)能材料。保證建筑整體穩(wěn)定性的前提下將能耗降到最低。玻璃幕墻在現(xiàn)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(wěn)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(jié)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(jié)能設計

3.1玻璃幕墻材質(zhì)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(shù)得到滿足，較小的系數(shù)，冬季保溫好，夏季也會使空調(diào)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(nèi)，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(jié)果，這個能夠經(jīng)過改變遮陽系數(shù)來完成，也是一種關鍵的綠色節(jié)能手法。雙層玻璃遮陽體系、內(nèi)、外置遮陽體系是遮陽系統(tǒng)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(nèi)層則是使用中空玻璃，并在外內(nèi)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(jié)構(gòu)方式分有四種：型鋼骨架、鋁合金型材骨架、不露骨架構(gòu)造和沒有骨架玻璃幕墻。當中不露骨架構(gòu)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(shù)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(chǎn)生冷橋與熱橋，所以，選定金屬框架材料對于玻璃幕墻的節(jié)能具備特別關鍵的意義?，F(xiàn)在使用的新型斷熱金屬框有很多名稱，但大部分都是在內(nèi)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(chǎn)生有效斷熱層，阻斷經(jīng)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(gòu)造合理、牢固的結(jié)合、高強度、剛性好、熱阻大，并且具備優(yōu)良的隔聲節(jié)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(fā)展，人們生活水平的改善，也愈來愈高檔化的居住環(huán)境，環(huán)保性，新型隔熱保溫型材這一新概念產(chǎn)品也從國外引進到我國。每一個從事鋁型材生產(chǎn)的企業(yè)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(yè)，也能夠開發(fā)出隔熱斷橋穿條設備。新型斷熱鋁型材經(jīng)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(chǎn)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?；虿怀淙攵栊詺怏w，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(nèi)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(jié)能技術

玻璃幕墻是建筑物熱交換經(jīng)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(shù)據(jù)顯示，在建筑能耗中單層玻璃幕墻能耗大概占到40%?；诖耍谶@方面使用有關的方法來提高節(jié)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(jié)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(nèi)環(huán)境在遮陽的狀況下獲得改善室內(nèi)環(huán)境等起到必然的改善功能，但是也會給室內(nèi)通風和采光形成一些影響。所以，我們在設計的經(jīng)過中，要結(jié)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(tǒng)能夠分為內(nèi)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(jīng)過現(xiàn)代計算機集成技術完成遮陽板的角度調(diào)節(jié)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(jīng)過，并能夠結(jié)合季節(jié)的不一樣對其實施調(diào)整，所以，經(jīng)過這種設備我們能夠非常好地完成遮陽板的角度調(diào)節(jié)和遮陽簾的升降等。

4、玻璃幕墻中新的節(jié)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(jù)自身的調(diào)節(jié)和對外部溫度的感應做出自動合理的調(diào)節(jié),使建筑內(nèi)部的環(huán)境得到很好的改善,讓室內(nèi)的環(huán)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(wǎng)絡進行對室內(nèi)的光線、溫度等等建筑配套設施進行自動控制和調(diào)節(jié)與傳統(tǒng)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(jié)能環(huán)保中起到了重要的作用。

4.2生態(tài)幕墻

生態(tài)幕墻是隨著建筑生態(tài)化發(fā)展而發(fā)展出的新型產(chǎn)物，其可以根據(jù)建筑的設計要求以及功能要求改變生態(tài)和色彩，其符合“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略的發(fā)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(xiàn)了資源的整合利用，在一定程度上緩解了環(huán)境污染問題，為人們營造一個健康舒適的生態(tài)建筑外圍護結(jié)構(gòu)。生態(tài)建筑和生態(tài)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(jié)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(tǒng)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(xiàn)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(fā)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(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾等功能，展現(xiàn)了現(xiàn)代建筑的智能化以及人性化特征。自90年代以后，隨著人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活對于電量需求量的不斷增長，發(fā)電成本不斷增加，人們對于環(huán)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(chǎn)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(guī)模的開發(fā)利用試驗。美國、日本、德國、意大利和印度等國家已經(jīng)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(fā)展較為完善，其優(yōu)點為在惡劣環(huán)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(huán)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(fā)電不會產(chǎn)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(fā)電。由上述內(nèi)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(huán)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(xiàn)代化的科技色彩。

結(jié)語：

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，節(jié)能減排、保護環(huán)境已經(jīng)成為時代發(fā)展的必然選擇。玻璃幕墻是建筑中主要的結(jié)構(gòu)，進行設計時，必須從氣、人文、經(jīng)濟和環(huán)保等多方面進行考慮，保證玻璃幕墻遮陽符合建筑要求，創(chuàng)造出具有特色的玻璃幕墻。

[1]王飛.綠色節(jié)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(yè)大學,2007.

[2]胡亦明,王勇.綠色節(jié)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.