1、节能玻璃幕墙的节点设计摘要： 随着社会经济的快速发展步，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多，特别是高层办公楼中，玻璃幕墙几乎成了建筑立面的代言。建筑节能是当前建筑界共同关注的问题，而玻璃幕墙的保温隔热性能较差，与传统墙体相比差距很大，其热损失是传统墙体的 67 倍，玻璃幕墙成了制约此类建筑节能的瓶颈。因此，对玻璃幕墙的节能设计对建筑节能具有重要意义. 关键词：节能；玻璃幕墙；设计 中图分类号：TE08 文献标识码： A 一、材料节能 材料节能就是在玻璃幕墙选材时，选用节能型材料，包括节能玻璃和节能型材。 1、玻璃幕墙常用的节能玻璃有：吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。 吸热玻璃是
2、一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。 镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃两种。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达 30，可以有
3、效减少进入室内的热量，节约能耗。此外，热反射镀膜玻璃具有单向透视性，迎光面具有镜面反射效果，而背光面则可以透视。低辐射镀膜玻璃，也就是我们常说的 LowE 玻璃，它能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有 80以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。 中空玻璃是将普通浮法玻璃、钢化玻璃、镀膜玻璃等两层或多层平板玻璃隔开，并用密封胶密封，内部充入干燥空气、惰性气体等。由于空气的导热系数仅是玻璃的 1/27
4、，并且间层内气体不产生对流，因此中空玻璃有较好节能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墙的隔声和保温隔热性能，而且具有很好的防结露性能。 真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有 0.1mm-0.2mm，空腔内抽成真空，真空度达到 0.1 帕以上，总厚度最薄只有 6mm 左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保温隔热性能，其保温性能是中空玻璃的 2 倍，是单片普通浮法玻璃的 4 倍。由于真空玻璃热阻较高，因此真空玻璃具有很好的防结露性能，也不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。 光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能
5、发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。 2、玻璃幕墙常用的节能型材有铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料等。 玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于其多为铝合金或不锈钢材料，导热系数较大，热量容易损失。为提高金属框架的热阻，在保证材料的力学性能的前提下，可以选用断热桥型节能型材，如断热桥铝型材，用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，减少两部分之间的热传递，达到节能的效果。 二、 建筑玻璃幕墙的节能设计 玻璃幕墙的传热方式有导热、对流、辐射，还包括太阳光的透射，节能设计就是要对这些环节的热交换加以控制，增加玻璃幕墙的保温隔热性能。 玻璃幕墙的节能设计首
6、先要注重玻璃幕墙材料本身的热工性能，选用节能型材料；其次是采用一些特殊的构造做法控制热交换，达到节能的目的；还可以借助一些辅助措施，取得节能效果。 2.1 玻璃幕墙材料节能 2.1.1 玻璃幕墙常用的节能玻璃有：吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。 吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能
7、，降低了空调制冷费用。 镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃两种。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达 30，可以有效减少进入室内的热量，节约能耗。此外，热反射镀膜玻璃具有单向透视性，迎光面具有镜面反射效果，而背光面则可以透视。低辐射镀膜玻璃，也就是我们常说的 LowE 玻璃，它能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有 80以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热
8、量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。 中空玻璃是将普通浮法玻璃、钢化玻璃、镀膜玻璃等两层或多层平由于空气的导热系数仅是玻璃的 1/27，并且间层内气体不产生对流，因此中空玻璃有较好节能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墙的隔声和保温隔热性能，而且具有很好的防结露性能。真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有 0.1mm0.2mm，空腔内抽成真空，真空度达到0.1 帕以上，总厚度最薄只有 6mm 左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保温隔热性能，其保温性能是中空玻璃的 2 倍，是单片普通浮法玻璃的4 倍。由于真空
9、玻璃热阻较高，因此真空玻璃具有很好的防结露性能，也不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。 2.1.2 玻璃幕墙常用的节能型材有铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料等。 玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于其多为铝合金或不锈钢材料，导热系数较大，热量容易损失。为提高金属框架的热阻，在保证材料的力学性能的前提下，可以选用断热桥型节能型材，如断热桥铝型材，用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，减少两
10、部分之间的热传递，达到节能的效果。 2.2 辅助措施节能 玻璃幕墙的辅助节能措施有：为玻璃幕墙设置遮阳系统、利用密封材料增加玻璃幕墙的气密性等。 2.2.1 为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。 玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏
11、季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。 内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。 参考文献 1 翁启奋 .建筑玻璃幕墙节能技术探讨J.福建建材 ,2012 2 滕惠根 .浅析建筑玻璃幕墙节能技术J.硅 谷 ,2009, 3:084. 3 施长青.对玻璃幕墙节能技术发展的探讨J.建材技术与应用,2011 4张雷.建筑节能技术的思考J.科技风，2008. 5王聃,方利国,宋德清玻璃幕墙节能技术及性能评价研究J建筑节能，2008
