摘要：玻璃幕墙技术是现今广泛应用的一种建筑外墙技术，它具有美观大方，透光性好等特点，但是由于材料自身特性和传热系数大的缺点导致建筑能耗高于普通建筑幕墙，因此，探讨玻璃幕墙的节能设计十分必要。
关键词：玻璃幕墙；节能；设计
中图分类号：J527文献标识码： A
“城市节能”是当今社会城市发展共同关注的话题，随着社会经济模式的不断转化，建筑行业的目标也发生了巨大变化，各类节能型建筑材料也成为各大建筑企业的首选，基于这一点，玻璃幕墙得以推广。玻璃幕墙作为一种新型材料，具有采光面积大、造型多变、美观大方、自重轻、光影效果好等诸多优点，但是，由于自身传热系数大，所以能耗也大，这就说明在享受其诸多优点的同时就一定要牺牲建筑节能。如何寻找建筑美观与建筑节能之间的平衡点呢，玻璃幕墙技术是突破的关键，通过玻璃幕墙节能设计，使用玻璃幕墙可以更好的促进现代建筑行业的发展。
1、玻璃幕墙的节能原理
由于玻璃幕墙的透明性特征，它可以通过对流、辐射的方式使热能进行传递。除此之外，玻璃幕墙也能通过太阳光的直接通过来传递热能，人们为了对玻璃传递能量的过程进行更好的评估，可以通过单位面积、单位温差和单位时间内的传递焦耳数来确定。焦耳数越大就证明玻璃的能耗损失越多，对节能是特别的不利的。研究玻璃幕墙的节能效果还需要考虑遮蔽系数，在同样的条件下，将玻璃组件和透明的玻璃放置在太阳光下，让太阳辐射能量通过得到辐射能量的比值来确定遮蔽系数，遮蔽系数越小，说明节能的效果更好。
2、玻璃幕墙材料的选择
2.1 铝合金型材（隔热断桥）
铝合金材料是玻璃幕墙中主要的支撑构件，金属导热系数较大，普通幕墙的型材容易“热桥”现象。为了防止“热桥”的出现，可以采用断热桥铝型材来有效地达到节能效果。断热桥铝型材的隔热原理是基于一个连续的隔热区域，利用低导热系数材料制成隔热条，将铝合金型材分成两个部分。隔热条材料的导热系
数 0.3 W/（m2・K），远小于铝合金导热系数 203 W/（m2・K），强度与铝合金材料相当。在炎热的夏季，断热桥铝型材室外部分温度达 40～60 ℃时，室内部分可保持在 25 ℃左右，可以有效地阻止热量传到室内。冬季，室内外铝型材温差也可达到 20 ℃左右，从而减少热量损失，达到节能目的。
2.2保温材料
层间结构梁位置的玻璃幕墙可采用单片玻璃和保温岩棉的组合设置，以确保玻璃幕墙在非透明位置的保温系数满足节能计算要求。
3、玻璃幕墙节能设计的原则
由于我国南北气候差异较大，在不同的气候条件下对幕墙的节能要求不同。因此，玻璃幕墙的节能设计应结合当地气候条件遵循以下设计原则：①充分考虑当地气候条件，综合各方面因素进行合理选材、选型；②严格遵循国家现行的外围护结构热工设计的有关标准规范；③热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。④冬季寒冷地区应进行保温设计，夏季炎热地区应进行隔热、通风设计；
4、玻璃幕墙的节能技术
4.1单层玻璃幕墙节能技术
合理利用玻璃幕墙可以达到冬季保暖夏季隔热的最佳下过，通常通过以下三种三方法来实现：①减少玻璃幕墙的面积：这种方式较适合南方，适量的减少玻璃幕墙，特别是朝阳面的玻璃幕墙可以减少夏季太阳辐射，降低室内温度，节省空调能量，达到节能的目的；②合理选择材料，可以选择一些减少辐射的材料，例如：Low―E玻璃，这种材质的玻璃可以直接反射远红外辐射，有效防止玻璃吸热后再以辐射形式向外扩散热量，并且这种玻璃与普通玻璃见光率相差不大；③可以通过玻璃幕墙的遮阳技术防止太阳辐射，避免了眩光，也改善了室内环境。
4.2双层玻璃幕墙
与传统玻璃幕墙相对应的是双层玻璃幕墙，它是一种新型节能材料。双层幕墙主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成，在两个幕墙中间有一个空间，在空间的上下两端有进风和排风设施，这个空间就是热通道，因此也称为“热通道幕墙”。根据结构不同，可分为封闭式内循环体系和敞开式外循环体系两种类型。
4.2.1 封闭式内循环体系
封闭式内循环体系外层玻璃幕墙全封闭，室内空气通过内层玻璃幕墙通风口进入热通道，从热通道上升至上部排风口，空气从吊顶的排风管排出。这样使得热通道内温度与室内温度基本相同，大大节省了取暖和制冷的电力消耗，这种形式的幕墙多用于冬季寒冷的地区。内循环体系幕墙的外幕墙封闭，通常采用中空玻璃和断热铝型材，内幕墙则采用单层玻璃或单层铝门窗。内、外两层幕墙之间热通道的距离通常为 200 mm 左右，有的工程为了维修、清洗方便将热通道的距离设计为 500～600 mm。在通道内设置电动百叶或电动卷帘，以便在夏季起遮阳作用，减少太阳辐射热产生的通道温升，提高制冷效果。
4.2 .2敞开式外循环体系
敞开式外循环体系是指空气从外层幕墙的下通道进入热通道，然后从外层幕墙的上部排风口排出，内层幕墙完全封闭。其结构为外层幕墙采用开敝结构的单片玻璃幕墙，内层幕墙采用中空玻璃隔热幕墙。敞开式外循环幕墙的内幕墙封闭，外幕墙有下进风口和上排风口。进风口和排风口可以开启和关闭，冬季关闭上、下风口，热通道成封闭空间。热通道内空气经阳光照射升温，可以提高内侧幕墙外表面温度，达到保温节能的效果。夏季开启通风口，利用“烟囱效应”进行自然通风换气，带走热通道内由于日照而产生的热量，降低内层幕墙的外表面温度，减少了空调冷负荷。
5、 建筑工程施工中的玻璃幕墙节能技术
5.1 幕墙施工中的节能控制要点在施工阶段，对金属材料、构配件连接处的柔性垫片、块设置要到位，立柱上下端与主体结构问要留缝注胶密封。结构胶施工车间温度、湿度、卫生情况应符合要求，结构胶施工要规范，施工后养护条件及养护时间要符合要求。耐候胶施工前要清洁玻璃打胶面。不宜在夜晚、雨
天打耐候胶，在接缝内打耐候胶应两对面黏结，不应三面黏结（如三面黏结，耐候胶经反复拉压后会被撕裂，从而失去密封作用），其施工宽度不宜小于 2 倍的施工厚度。幕墙与各层楼板、隔墙外沿问封堵岩棉（矿棉）应填充密实、厚度不应小于100mm，不仅提高防火性能，还能有效提高隔热保温性能。幕墙玻璃周边及建筑物内、外装饰丽问所留缝隙，要采用柔性材料嵌填密封。上、下横梁及边立柱与主体结构间空隙处宜用发泡剂填充后再做装饰处理。
5.2 幕墙节能质量验收主控项目
幕墙的气密性能应符合设计规定的等级要求。当幕墙面积大于 3000m2或建
筑外墙面积的 50％时，应现场抽取材料和配件，在检测试验室安装制作试件进行气密性能检测，检测结果应符合设计规定等级要求。密封条应镶嵌牢固、位置正确、对接严密。施工时要采取防潮措施确保保温材料的保温性能，所采用的保温材料如无防潮性能，则不得在受潮后使用。遮阳设施的安装位置应满足设计要求，遮阳设旋的安装应牢固。幕墙工程热桥部位的隔断热桥措施应符合设计要求，断热节点的连接应牢固。幕墙隔汽层应完整、严密、位置正确，穿透隔汽层处的节点构造应采取密封措施。冷凝水的收集和排水应通畅，并不得渗漏。
结语
研究玻璃幕墙节能技术，寻找美观性与节能型的平衡点，将玻璃幕墙技术更好的运用到当前各项建筑中，促进城市节能事业的发展，促进绿色环保型社会的建设，为人们生活代能更多的舒适与方便，对我国建筑行业的发展具有非常重要的意义。
参考资料
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