探讨玻璃幕墙在建筑设计中的节能策略
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探讨玻璃幕墙在建筑设计中的节能策略范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：随着人们对资源节约以及生态环境保护紧迫性和重要性认识的逐步加深，人们对建筑外立面的装饰也愈发注重，玻璃幕墙在高层建筑中得到了广泛的应用，在建筑设计的过程中可以充分利用玻璃幕墙的优势，达到建筑节能的效果。文中就玻璃幕墙的节能措施进行了探讨，以便为节能设计提供可参考的建议。
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、引言
玻璃幕墙是建筑围护体系中一种新型的外装饰，如今，大城市中的高层或超高层建筑中玻璃幕墙被广泛使用。这种美观新颖的建筑外墙围护形式，以其独特的通透性、艺术性受到了建筑单位和建筑师的青睐，全国各大城市的标志性建筑几乎都有玻璃幕墙。如何更好的提高玻璃幕墙的节能性成了建筑界和建筑幕墙行业亟待解决的实际问题。
二、玻璃幕墙简介
玻璃幕墙是将玻璃装饰于高层建筑外表的一种外墙构造形式。从某种角度上理解，它是建筑物外窗的无限延伸。传统玻璃幕墙为单层玻璃，近年来，双层玻璃幕墙应用越来越广泛，它由内外两层玻璃幕墙组成，与传统幕墙相比，它的最大特点是两层幕墙之间有一个通风换气层，所以又称为通风式幕墙、可呼吸式幕墙、热通道幕墙等。
玻璃幕墙的优点有：可吸收红外线；减少进入室内的太阳辐射；降低室内温度；轻巧美观；不易污染；节约能源；在光线的反射下，室内不受强光照射，视觉柔和等。
另外，在现代化高层建筑的玻璃幕墙中，还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃是一种良好的隔热、隔音、防结霜、防潮、抗风压强度大、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片(或三片)玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制作成的高效能隔音隔热玻璃。据实验检测，在冬天，当室外温度为一10℃时，室内单层玻璃窗前的温度为一2℃，而中空玻璃窗前的温度是13℃；而在夏天，双层中空玻璃可以挡住90％的太阳辐射热；虽然阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上不会感到炎热。因此，使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。
三、节能型玻璃幕墙的设计原则
节能型玻璃幕墙是指其性能指标，主要是保温隔热性能和气密性两项物理性能，达到或高于现行的建筑节能设计标准要求的建筑幕墙。节能玻璃幕墙的设计应遵循如下原则：
1、科学性
需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方面，合理选型(幕墙的形式和窗墙面积比)、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。
2、适用性
结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求，认真落实国家有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。
3、经济性
建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。原则上讲，建筑幕墙节能设计需要建筑师与幕墙设计师(护)、暖通工程师(空调采暖)、室内设计师(采光)等充分协商，尽量达到各方面的统一。
四、玻璃幕墙设计中的节能策略
在玻璃幕墙发展的过程中，人们逐渐意识到玻璃建筑的节能的重要性。建筑者们首先从建筑入手，在建筑规划和玻璃材料选取方面着手，试图其到节能的作用。但是要真正有效的实现节能，仅仅如此并不足够，从建筑的生态理念来讲还需要从设计方面来加以节能策略。
对于玻璃幕墙设计中的节能策略，主要有以下几种
1、玻璃幕墙玻璃的选择
对玻璃的选择即是怎样得到合适有效的玻璃面板。首先，要满足玻璃的采光、传热以及遮阳系数，系数小，冬季保温好，夏季也会减少空调的能耗。前者可以选择多层玻璃，并在空气层注入一点的惰性气体用来保温；后者可以选择有色玻璃、镀膜玻璃等等，来提高散热性。设计把这两方面因素考虑在内，便可做出合适的玻璃面板。
在玻璃面板方面也要考虑玻璃的遮阳效果，这个可以通过改变遮阳系数来实现，也是一种重要的立面式的手法。双层玻璃遮阳系统、内、外置遮阳系统是遮阳体系的三大方式。其中德国柏林的GSW大楼就是以双层遮阳系统为主。外层是8mm的钢化透明玻璃，内层则是采用中空玻璃，并在外内层间距900mm的空中运用橙、粉、红等色彩的具有悬挂折叠功能的穿孔铝板。掺入色彩因素来起到遮阳美观的丰富功能，使建筑立面更加多元化。
除此之外，还需要对金属连接材料进行挑选。例如框架式玻璃幕墙，表面上看为了其传热系数为玻璃与幕墙的加权平均的传热系数，我们应该使用传热系数比较接近的隐式幕墙，但是考虑安全性，明试框架更为安全可靠。设计者也要综合这两方面因素 来设计使用均衡的材质作为金属框架。
2、日照采光策略
关于日照采光策略，可以从建筑组合方面和建筑朝向问题来设计。建筑组合，就是要利用好建筑物之间的遮挡关系。既要避免遮挡带来的能量流失，又有合理利用遮挡关系。第一，建筑物的开口朝向要面向光源充足的方向，南高北低的建筑组合可以缓解建筑物之间遮挡带来的自然采光的负面影响。第二，对建筑物形体进行合理设计，利用反射光源形成小范围的“人工”制造的自然光远能量；第三，考虑到在建筑物交接处的采光较弱，尤其是高低建筑物交接处，采光会更加困难。设计者要充分利用建筑造型，并与建筑功能相结合进行合理的设计，也可以把一些对采光要求不是很高的空间设置在此，合理利用空间区域。
3、自然风的运用
由于地域位置的不同，季风的种类也不同。例如在夏季，风压则可以帮助实现适合的通风系统。首先，建筑物的朝向应该是夏季季风的主导方向，估计环境因素。其次，为了得到最大限度的通风，设计师应该把建筑之间的距离的设置为5到7倍的建筑物高度。但是当风吹过，前面的建筑物可以为后面建筑物形成风压。而且建筑物之间的间隔如果足够大，就会产生一种独立形式的气流，后面的建筑物的通风会更有效率。
4、内部空间的设计
虽然玻璃幕墙相关的是建筑的外部构造，但是空间的内部的设计也同样可以起到效果。其中包含4个方面的因素，首先是内部空间的设计和利用，比如在房间的阴面、冷山等部分要赋予楼梯间或者厕所等不需要充足采光和通风的功能位置。
其次，可以使用特定的空间要素。建筑平面的进深过大，就会是整个空间的采光和通风效率变低。这时，便可以实际天井或者中庭来解决整个问题。在这两个空间合理种植植物，加以绿化，在增加美观效果的同时，形成一个局部气候缓冲区，有效的调节室内的各种因素。
最后，也可以采用特殊造型元素，这种设计策略的核心是在建筑物上适当设计出开口造型，以充分利用自然风，减少对机械制风的依赖性。根据流体力学的原理，可知，建筑中的通风，主要是通过冷热的气压差，来驱动气流运动。并掌握好空气密度和洞口高差，即可设计出适当的形状来实现节能策略。
结语
随着材料的不断创新和技术的不断发展，玻璃幕墙在结构和外观上都将更加灵活和具有创意，是现代主义建筑的主要特征，也是现代化都市的标志，更是城市经济、技术发展水平的代表。因此，设计时我们不仅要考虑建筑本身的特点，同时涉及了幕墙的设计、材料的选用、制作安装的全过程，创造出更多协调、美观，并富有中国建筑特点的现代化建筑。
参考文献
[1]甘尚琼.玻璃幕墙设计技术关键要点[J]，中外建筑，2011（2）；
[2]黎婉齐.玻璃幕墙设计之外观设计[J]，建材与装饰：上旬，2011(10)；
[3]李隆财.建筑玻璃幕墙的设计研究[J]，新建设：现代物业上旬刊，2011（8）.