浅谈玻璃幕墙节能设计

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【摘要】主要介绍发挥玻璃幕墙建筑设计的节能潜力、提高玻璃幕墙隔热性和节能性的若干技术措施，从不同方面提高建筑玻璃幕墙的节能技术水平。

【关键词】玻璃幕墙 节能保温性能要点 通风双层玻璃幕墙

玻璃幕墙是现代建筑较多采用的护结构之一，是建筑物热交换、热传导最活跃最敏感的部位，是传统墙体失热损失的5～6倍，其能耗约占整个建筑能耗的40%左右，玻璃幕墙不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求，更应体现出“舒适与自然”、“环保与节能”的设计精髓，对玻璃幕墙的节能设计研究，符合当前急需能源问题的需要，有利于充分利用太阳能、自然通风换气，降低调能耗，营造舒适温馨的生活和工作环境。

1. 玻璃幕墙节能的因素

玻璃幕墙从立面形式上可分为明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全隐框玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙等。采用的玻璃种类有单片玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、单片热弯及球形夹层热弯玻璃，以满足不同的功能要求和美观要求。无论何种玻璃幕墙都由基本的玻璃和框架两部分材料组成，因此如何控制玻璃幕墙的热交换，也必须从控制这两种材料为基本点。

1.1 对于玻璃的选择

现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、薄膜型热反射材料贴膜玻璃和中空玻璃等玻璃类型。（1）热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称阳光控制镀膜玻璃，是指具有反射太阳能作用的镀膜玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光，而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，尽可能地减少太阳的热作用。（2）低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃，低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃又称保温镀膜玻璃，这类材料的特性是对可见光高通透，对红外线辐射高反射，特别是对远红外辐射有极高的反射率，可让80%的可见光进入室内，同时又能将90%以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。（3）薄膜型热反射材料贴膜玻璃，薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它不仅能反射较宽频带的红外线，还具有较高的可见光透射率。（4）中空玻璃现今中空玻璃的大幅度发展的主要原因是聚硫胶的出现和在中空玻璃中的广泛应用。中空玻璃是通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开，周边密封，充入干燥空气并填入少量

干燥剂保持空气干燥而制得的。

1.2 幕墙框架材料选择

幕墙框架的材料主要是铝合金挤压型材。对隐框幕墙而言，重点考虑玻璃及其密封胶缝材料的节能性。而对于明框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙，由于其金属框架的构件完全或部分显露于面板的外表面，这势必引起热传导。为了减少铝型材的热传导，达到隔热保温效果， 宜采用“隔热断桥铝型材” ，即两个铝型材中间加入低导热的非金属隔离物，可得到优良的隔热 隔冷性能的铝型材。断桥铝材的内外两面， 可以是不同断面型材，也可以是内外不同色泽的型材，两个型材中间是隔热材料。

2.提高隔热性和节能性的措施

2.1提高玻璃的节能保温性能

现阶段提高玻璃的节能保温性能的主要措施有采用：（1）镀膜玻璃技术，镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，以改变玻璃的光学性能，减少热交换.从而起到隔热作用。镀膜玻璃按产品的不同特性，可分为以下几类：热反射玻璃、低辐射玻璃、导电膜玻璃等。（2）Low―E玻璃处理技术，用Low―E玻璃制造建筑物门窗，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。（3）双层中空玻璃处理技术双层中空玻璃指用两块玻璃相隔，中间形成一独立空间，可在此独立空间中充人惰性气体，从而减少热交换，起到保温隔热作用。

2.2保温材料的选择

材料的保温隔热性能好坏是由材料导热系数的大小决定的，导热系数愈小。保温、隔热性能愈好，玻璃幕墙保温材料主要有4种。（1）岩棉及其制品，以精选的玄武岩或绿岩为主要原料。经高温熔融制成的人造无机纤维。防火效果好，可耐8000。c高温。（2）矿棉及其制品，是利用工业废料矿渣为主要原料，经熔化采用高速离心法或喷吹法工艺制成的棉丝状无机纤维。（3）玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板），是以硅砂、石灰石等矿物为主要原料，经熔化将熔融玻璃液制成的无机纤维，可将毡或板表面涂上黑胶或粘附一层黑色的玻璃纤维毡加固。（4）聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板），是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。

2.3 提高结构框架的节能保温性能

断桥隔热式铝塑复合窗的原理是利用塑料型材（隔热性高于铝型材1250倍）将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体。既在内外两层铝合金型材问填人保温复合材料，构成一种新的隔热型铝型材，用这种型材做门窗，其隔热性与塑（钢）窗在同一个等级一国标级，彻底解决了铝合金传导散热快、不符合节能要求的致命问题，保温性好。

3. 通风双层玻璃幕墙

3.1 通风双层玻璃幕墙的简介

通风双层玻璃幕墙又称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等（以下简称DSF），它由两层玻璃幕墙加上二者之间的热通道组成，在通道的上下两端设有风口，通道的高度可以是一个或者多个层高，对提高玻璃幕墙的保温、隔热、隔声功能有很大的作用。

3.2 通风双层玻璃幕墙构造

通风双层玻璃幕墙主要由内外两层玻璃幕墙、通风道、遮阳百叶窗帘、内外层幕墙挂件、层间及周边防火系统组成。（1）内层玻璃幕墙，内层玻璃幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗；为使立面通透、视野开阔，可采用悬窗结构形式；玻璃采用中空玻璃，层间采用铝板幕墙；开启扇设计为外平开窗，节省了室内的空间。（2）外层玻璃幕墙，外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙；坚框采用悬挑形式与主体梁连接端部用不锈钢插芯插接；外层玻璃幕墙设置进风口和出风口；为防止蚊虫进入幕墙内的空气层，百叶内侧加设不锈钢防虫网；为防止灰尘大量进入室内，在通风口处设置防尘装置。

3.3 通风双层玻璃幕墙节能原理

通风双层玻璃幕墙是智能型玻璃幕墙的一种。其在夏季阳光的照射下，打开热通道上下两端的进排风口，使热通道的气流自下而上地流动，在热通道内产生烟囱效应，从而带走通道中的热量，达到降低室内温度的作用.同时，可以放下半透明卷帘， 通过卷帘反射后除去大部 分太阳辐射，降低房间温度，从而减小空调的负荷，节省电能。在冬季，双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口，这样内外两层幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高，形成了一道热空气层，既阻挡了室外的冷空气，也减少了室内温度向外界传递，降低了房间的热负荷。此外，由于双层玻璃幕墙为3层玻璃，能大幅度减少外界噪声对建筑内部的干扰。

以上只是对于建筑的玻璃幕墙体系节能设计的探求，要完成一栋建筑的节能设计和改造，还有许多方面的内容要统筹考虑。建筑的节能设计也越来越受到人们的重视，我们要同时从理念和技术两个方面不断提高，才能将这项工作完成的经济、合理和美观。

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