玻璃幕墙节能技术（精选12篇）
玻璃幕墙节能技术 篇1
随着绿色施工、节约能源变成建筑施工中的主流方向, 加上建筑科技的进步和环保技术的与日俱增, 为了把玻璃幕墙的节能设计水平提高, 对其的分析研究力度的加大不但意义重大, 并且迫在眉睫。
1 玻璃幕墙对建筑节能的影响
窗、透明幕墙影响建筑能耗的高低关键有两个方面:一是窗与透明幕墙的热工功能影响到冬季的采暖、夏季空调的室内外传热温差;此外就是窗与幕墙的透明材料受太阳辐射而导致的建筑室内得热。对于夏热冬暖区域而言, 夏季, 经过窗口玻璃幕墙进入室内的太阳辐射变成空调降温的负荷, 所以, 进入室内的太阳辐射的减少和窗或透明幕墙的温差传热的减小都是让空调能耗降低的途径。建筑的节能和环保是全世界建筑行业面对的相同问题, 在建筑的外侧构造上玻璃幕墙有着主导性的功能, 是建筑实施交换热量和传递热量特别敏感的部位。通常的状况下, 陈旧的建筑墙体损失特别大的热量, 在建筑中也是特别大的能量消耗, 但是玻璃幕墙的产生却让这种局面更加严重, 因此它在对热量的节能方面有着特别重大的实际意义。作为建筑外围护体系的关键方式, 从玻璃幕墙开始实施节能改造, 玻璃幕墙建筑物65%以上的节能任务能够完成。现在玻璃幕墙建筑关键从材料学与构造学范围开始实施建筑幕墙节能改造, 像中空玻璃尤其是Low-E中空玻璃技术, 能够降低玻璃传热系数到一般单片玻璃传热系数的1/3以下。
2 建筑玻璃幕墙节能的重要技术分析
2.1 玻璃幕墙材质的选择
对玻璃的选择就是是如何获得合适有效的玻璃面板。第一, 要使玻璃的采光、传热和遮阳系数得到满足, 较小的系数, 冬季保温好, 夏季也会使空调的能耗减少。前者能够选取多层玻璃, 并在空气层注入一点的惰性气体用来保温;后者能够选取有色玻璃、镀膜玻璃等等, 来让散热性提高。设计把这两方面原因考虑在内, 便能够做出合理的玻璃面板。
在玻璃面板方面也要思考玻璃的遮阳结果, 这个能够经过改变遮阳系数来完成, 也是一种关键的立面式的手法。双层玻璃遮阳体系、内、外置遮阳体系是遮阳系统的3大方式。当中德国柏林的GSW大楼就是以双层遮阳体系为主。外层是钢化透明玻璃8mm, 内层则是使用中空玻璃, 并在外内层距离900mm的空中应用橙、粉、红等色彩的具备悬挂折叠作用的穿孔铝板。
2.2 玻璃幕墙断热型材的运用
骨架、玻璃与封条材料是一般玻璃幕墙所用材料基本上包含的。依照材料的组成和结构方式分有四种:型钢骨架、铝合金型材骨架、不露骨架构造和没有骨架玻璃幕墙。当中不露骨架构造和没有骨架玻璃幕墙都是无金属框架, 其幕墙的导热系数都有玻璃自身与封条材料的功能来确定, 封条的材料大部分都是密封胶与密封条。型钢骨架和铝合金型材骨架玻璃幕墙由于使用金属框架, 容易产生冷桥与热桥, 所以, 选定金属框架材料对于玻璃幕墙的节能具备特别关键的意义。现在使用的新型断热金属框有很多名称, 但大部分都是在内外两种高导热性的金属框料中间插入低导热性的隔离物, 产生有效断热层, 阻断经过门窗框或窗扇型材散失热量的方法, 这就是所谓的断热型材。断热型材构造合理、牢固的结合、高强度、刚性好、热阻大, 并且具备优良的隔声节能功能、抗风功能与气密水密功能。早期多用于平开窗的断热型材, 后来渐渐用于有框玻璃幕墙。随着的社会发展, 人们生活水平的改善, 也愈来愈高档化的居住环境, 环保性, 新型隔热保温型材这一新概念产品也从国外引进到我国。每一个从事铝型材生产的企业对国外隔热断桥穿条设备纷纷进行引进, 我国从事铝加工设备的企业, 也能够开发出隔热断桥穿条设备。新型断热铝型材经过连接穿条断桥, 能够连接氧化银白料和彩色喷涂料, 砂面料和着色料的相连接, 使型材的装饰感增加。
2.3 使用双层中空玻璃处理技术
双层中空玻璃指用两块玻璃相隔, 中间产生一单独空间, 能在这单独空间中充入惰性气体, 从而让热交换减少, 起到保温隔热功能。或不充入惰性气体, 使空气自由流动实施通风, 双层玻璃相对于单层玻璃同时又具备相对好的热绝缘功能。既可以自由通风又可以起到相对好的保温隔热功能。双层中空玻璃幕墙通常外层幕墙使用透过率大的单层透明玻璃幕墙, 像点式幕墙等, 内层通常为中空玻璃幕墙。在2层幕墙中间留有必然宽度的空气通道, 在通道的上下两端有进风与排风设施, 实施空气交换。
2.4 建筑玻璃幕墙的遮阳节能技术
玻璃幕墙是建筑物热交换经过中最为活跃、敏感的部位, 通常而言, 其失热损失为陈旧墙体的5到6倍, 此外, 有关数据显示, 在建筑能耗中单层玻璃幕墙能耗大概占到40%。基于此, 在这方面使用有关的方法来提高节能效果是特别有必要的。而在提高玻璃幕墙隔热保温功能方面, 建筑物节能技术中玻璃幕墙遮阳技术是将来特别有潜力的一个研究方向。在建筑物中, 尽管太阳辐射、眩光和室内环境在遮阳的状况下获得改善室内环境等起到必然的改善功能, 但是也会给室内通风和采光形成一些影响。所以, 我们在设计的经过中, 要结合详细的需求对遮阳体系实施选择。详细而言, 假如依照地点实施划分, 系统能够分为内部遮阳和外部遮阳。假如依照遮阳方式来分, 则又能够分为垂直遮阳、水平遮阳、挡板式遮阳和综合式遮阳。遮阳体系智能化设计关键是经过现代计算机集成技术完成遮阳板的角度调节和遮阳帘的升降等。时间电机控制体系可以记录太阳升降经过, 并能够结合季节的不一样对其实施调整, 所以, 经过这种设备我们能够非常好地完成遮阳板的角度调节和遮阳帘的升降等。
3 结束语
总体而言, 玻璃幕墙作为现代化的建筑思想, 在建筑墙体中不但起着装饰的功能, 并且有着显著的节能结果。所以, 在建筑节能、资源运用和环境保护等方面都提出了相对高的要求, 这让玻璃幕墙在建筑中运用特别普遍。因为玻璃幕墙属于一种新技术, 所以, 节能结果与幕墙设计有非常严密的关联。所以, 我们一定要应用合理、科学的方法, 在玻璃幕墙建筑节能设计方面做出巨大努力。
参考文献
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玻璃幕墙节能技术 篇2
摘要：在综述玻璃幕墙热工性能的基拙上，探讨如何合理选择玻璃材料以达到节能的目的；如何在建筑节能设计（尤其是玻璃幕墙的设计）中根据不同的气候区域采用有效的隔热或保温措施，并强调借鉴国内外先进节能技术的意义。关键词：玻属幕墙；建筑节能；保温；隔热
1前言
玻璃幕墙作为建筑物的外装饰是现代化城市建筑的重要标志之一，它打破了传统的实体墙与门窗的界限，巧妙地将建筑物围护结构的使用功能与装饰功能有机地融为一体，使建筑物更具时代感和艺术性。当前，建筑节能成为我国可持续发展战略的一部分，社会对建筑节能的意识也在逐渐增强。建筑节能主要是围护结构的节能，而玻璃墙是现代建筑围护结构的一个重要组成部分。充分考虑玻璃幕墙使用的灵活性和最大限度地减少能耗，是建筑师和采暖空调工程师巫需解决的问题。
2玻璃幕墙的保温隔热性能及节能设计原则
玻璃幕墙保温隔热性能较差，通风效果不好，直接影响到建筑物的设备配置及能源消耗，有悖于我国的国情。保温隔热性能是指幕墙两侧存在空气温差条件下，幕墙阻抗从高温一侧传向低温一侧传热的能力，不包括从缝隙中渗透空气的传热。幕墙保温性能用传热系数k表示。玻璃幕墙的保温隔热性能分级应符合相关规定（表中k值为幕墙中固定部分和开启部分所占面积的加权平均值）。
幕墙的保温性能应通过控制总热阻值和选取相应的材料来解决。为了减少热损失，可以从以下三个方面进行改善：第一是改善采光窗玻璃的保温隔热性能，尽量选用中空玻璃，并减少开启扇；第二是对非采光部分采用隔热效果好的材料作后衬墙（如浮石、轻混凝土）或设置保温芯材；第三是做密闭处理和减少透风。
各地气候条件不同，对幕墙的性能也有不同的要求。在夏热冬暖地区，隔热是建筑围护结构节能的主要问题。玻璃幕墙的隔热性能主要是针对辐射、传导与对流。在谈及反射玻璃时，人们往往只强调它的辐射性能。固然，辐射是上面各种方式中最主要的部分，可占全部热量的2/3左右，空调的主要负荷也来源于太阳辐射，因此，应有效阻挡太阳辐射。但在实际使用中，如幕墙在持久的曝晒下，反射玻璃由于散热较其它玻璃慢，尽管它的反射能力大，但热量的累积使它不可避免地成为一个新热源，所以，玻璃幕墙对太阳能的透射能力是值得关注的问题。温差传热、空气流动热交换也是夏季围护结构节能应考虑的问题，这两个方面的传热均是由室内外温差造成的，不同的是前者是通过传热，后者是通过室内外空气渗透。在进行幕墙热工设计时，必须对其进行具体分析和研究，如：幕墙外表面与周围空气和外界环境间的对流换热、幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热、幕墙和金属框格的传热、通过玻璃的镀膜层减少的辐射换热等。
建筑节能是贯彻可持续发展战略的一个重要方面，是执行节约能源、保护环境基本国策和《中华人民共和国节约能源法》的必要组成部分。我国各地区的气候条件不同，不可能采取同一种模式，而应该针对不同地域采取不同的措施，处理好建筑的节能问题。各建筑气候分区均有或即将有相应的节能设计法规和标准出台，如严寒地区、寒冷地区、温和地区的幕墙要进行冬季的保温设计。幕墙热工设计应依据国家现行的《民用建筑热工设计规范》(GB50176一93),《采暖居住建筑节能标准》(JGJ26-95)和《夏热冬冷地区居住律筑节能设计标准》(JGJ134一2001)等来执行。这些标准的颁布和实施，无疑将有力推动我国建筑节能技术的研究和应用。
3合理选择幕墙玻璃材料，降低建筑能耗
对于玻璃幕墙来说，由于玻璃的面积占据立面的大部分，可以参与热交换的面积较大，能耗也大，决定了玻璃材料是其节能的关键。如果使用普通透明玻璃，它的传热系数偏高，且对太阳辐射和远红外热辐射没有有效限制，因此其面积越大夏季进入室内的热量越多，冬季室内散失的热量也越多。不同的玻璃具有不同的性能，一种玻璃不能适用于所有气候区域和建筑朝向。为阻挡太阳热辐射，必须对玻璃进行一定的处理。在玻璃原片中添加一些元素可以制成吸热玻璃，在玻璃的一面镀膜可制成热反射玻璃、Low一E玻璃及Solar一E玻璃等。比如，吸热玻璃吸收的热量越多，隔热的效果就越好。但吸热和透光经常是矛盾的，所以吸热玻璃的隔热能力也受到一定的限制，况且吸热玻璃吸收的一部分热量仍然有相当数量会传入室内。再比如，热反射玻璃在反射红外线的同时，对可见光的透射也有很大的衰减和反射，造成采光不好，反射光则造成眩光污染。由于热反射玻璃反射太阳能，因而不适用于北方寒冷地区。低辐射镀膜玻璃是在20世纪90年代发展起来的新型保温玻璃，其辐射率一般为0.1左右，最低可以降至0.05，是普通玻璃辐射率的十分之一左右，提高了节能效果。而遮阳型Low一E玻璃采用独特的热喷射镀膜技术制作而成，除本身具有低辐射性能外，它还具有控制阳光的性能。
一般而言，采用单片吸热玻璃或热反射玻璃、Low一E玻璃、Solar一E玻璃能取得一定的节能作用，但效果是有限的，在玻璃面积太大时仍不能满足要求。采用这些玻璃组成的中空玻璃是较好的选择。对于中空玻璃，外片玻璃一般采用吸热玻璃、热反射玻璃、吸热的Low一E玻璃。内片采用透明玻璃、Low一E玻璃等。这样，外片玻璃吸收绝大部分太阳辐射热，而空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外面而不对室内产生二次辐射传热。中空玻璃的采用不仅能降低太阳辐射，也能有效地阻止温差传热。南方首先是减少太阳辐射，这与北方的保温存在原则上的差异。在北方，中空玻璃一般是尽量减少对太阳短波辐射的阻挡，而使得大量的太阳辐射进入室内。而在南方，中空玻璃首先是吸收或反射太阳短波辐射，再利用中空玻璃的空气层有效隔绝温差传热和长波辐射，而使得大量的太阳辐射不能进入室内。中空玻璃的隔热性能主要因其内部气体处于一个封闭的空间，气体不产生对流，而且空气的导热系数为0.028W/(m2•K)，是玻璃的导热系数0.77W/(m2•K)的1/27，除中空玻璃四边的密封胶导热，对流和传导在中空玻璃的能量传递中占较小的比例。要提高中空玻璃的隔热性能，一般是增大空间的厚度和使用导热系数低的气体置换中空玻璃内部的空气，这样可减少传导，但中空层不宜过大，合理的间隙是5～12mm左右。要降低辐射传热，一般是通过使用镀膜玻璃或低辐射玻璃来控制各种射线透过，达到降低辐射传热的目的。通过计算和实验数据显示，通常单片玻璃的传热系数k = 6W/(m2•K)，中空玻璃（普通）k =2.3～3.2W/(m2•K)，而采用离线低辐射镀膜中空玻璃（中空层充惰性气体）k=1.26～2.0W/(m2•K)。需要注意的是，中空玻璃和Low一E中空玻璃，以及阳光镀膜玻璃都有不同程度的节能效果。如何选用，要根据建筑整体设计要求，用于哪个部位，要达到什么样的效果，选用不同类型的节能玻璃，并非“u”值越低越好。要综合考虑，要考虑质量、使用寿命、装饰效果、成本和要求的节能效果。
4综合采取各种相关的建筑节能措施
玻璃幕墙的节能，一方面是减少其使用面积，特别是东、西墙面的使用面积，这主要在建筑设计时确定。在建筑设计中，将需要采光、通风和设置玻璃幕墙的墙面安排在南、北面，尽量减少其朝东或朝西的面积；另一方面是遮阳。由于空调负荷很多都是来自太阳辐射，而玻璃又是太阳辐射得热的主要来源，因而遮阳对玻璃幕墙节能是很有效的，可以使室内长期处于阴凉的地方，从而实现最大限度的降温。在设计遮阳构造时要结合幕墙建筑的整体艺术效果、材料与颜色进行考虑，而且形式要简单、美观，便于清洗、安装。不同形式的遮阳板有时会影响建筑的立面造型，但如果处理得好，会使建筑更加协调。比如，竖向与横向结合的综合式遮阳板既提高了遮阳效果，又可作为立面从实到虚（实墙到玻璃）二者的过渡部分，这种强烈的虚实对比使建筑的个性十足，充分展示出的结构美而让建筑栩栩如生。遮阳最有效的是外遮阳。在外遮阳措施不太可行的情况下，内遮阳、玻璃内部遮阳等均是有效的节能措施。另外，良好的自然通风不仅能保持室内空气的清新，也可以最大限度地减少使用空调的时间，从而达到节能的效果，在寒冷地区采用大面积玻璃幕墙时应用保温措施，防止“热桥”产生，由于幕墙框多为金属材料，金属比玻璃导热系数大，当室内外温差大时，应注意防止结露、挂霜，如在幕墙竖框内外均用热绝缘橡胶密封条分隔形成“热断桥”后，幕墙就不产生结露现象了，而且视野清晰。
在设计玻璃幕墙建筑时，应科学合理地规划、设计和施工，避免玻璃幕墙带来的弊病。玻璃幕墙可将阳光的热量反射到周边建筑物、人行道或广场上，使人有灼热感，甚至损坏其他建筑物上的建筑材料（如密封胶、沥青材料等）。因此，不要将玻璃幕墙建筑物安排得过于集中，不要面向居民楼设置玻璃幕墙，限制在并列的和相对的建筑物上采用全部玻璃幕墙。在“丁”字路口和居民区20m以下高度不使用大面积、高反射率的镀膜玻璃。玻璃的阳光控制膜有低反射、吸热等不同数值可供选择，如反射率在5%～70％之间变化，可根据使用要求作出调整。设计落地幕墙时可采用在墙脚布置绿化遮挡热量，也可改用反射率低的铝板、石板等。
5探索先进的节能技术
上世纪70年代能源危机后，人们逐渐意识到玻璃幕墙在能源消耗方面的缺陷，发展了不同的系统来增强玻璃幕墙的热工性能。幕墙节能包括两个内容：一是减少冬季采暖的热损失；二是减少夏季空调制冷的热量进入。未来幕墙热工设计追求功能的主动性和积极性，变被动设计为主动利用能源的理念。幕墙热工设计发展趋向是对于采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果，无论哪种幕墙都将力图合理利用绿色能源之最—太阳能。未来的节能型幕墙的结构特征是采用光热效应优化组合的双层或多层中空玻璃、断热复合型金属框格，非采光部位采用仿真复合型轻质隔热低发泡化学材料、开启部位采用高性能（气密、水密、隔热、隔音）复式密封窗。幕墙饰面材料的光敏、热敏特性与室内供热、制冷系统形成计算机自控网络，达到幕墙热工效应智能化。幕墙结构体系和太阳能利用体系的结合形成一体化，达到幕墙热工效应多元化。
新型幕墙追求保温隔热、降低消耗、消除噪声、可控阳光等效果，且标准越来越高，要满足大厦全天候人工空调系统的环境和节能设计要求。因此，幕墙的金属结构、玻璃、壁板及其他饰面材料，必须同时达到新型高档建筑对围护结构体系的设计要求。最近，在国外开始使用的一种光电幕墙，为利用太阳辐射热开辟了一条新路。光电幕墙是在玻璃中间复合光电池板块，然后在装配时将其连接在一起，从而形成一套发电系统。这套发电系统通过一定的储存设备和转换设备将电能转化为可以直接应用的电源，供照明及辅助设施之用。另外，作为智能幕墙的一种，通风性幕墙是一个双层玻璃外层再加一层单片玻璃幕墙，在两个玻璃幕墙中间形成一个通道，在夏天太阳直射外层玻璃幕墙，通道起到烟囱效应，可使热空气自下而上流动，带走单层玻璃幕墙内的热空气，由上方排除，降低内侧幕墙的表面温度，冬季则把通道上下关闭，阳光照射形成温室，这样等于提高了内侧幕墙外表面温度，减少取暖费用。当然，不一定整个幕墙作为一个通风通道，可以二层、三层一组，高层幕墙可以分组通风。目前，上海几家玻璃公司（厂），已能够按照玻璃幕墙使用环境的要求，生产出各种不同控制阳光反射和光通透值的幕墙玻璃。根据我国的气候和纬度，江南地区夏季长、气候炎热，宜采用高光通透、低辐射的镀膜玻璃，避免采用透光度太低而反射率高的银灰色玻璃。一般可用透光度14%、光反射在33％～34%，或透光度18%、光反射为27％的镀膜玻璃，即可降低光污染。而我国北方地区夏季短、气温不高，选用幕墙玻璃的原则应与南方相反。
6结语
节能是人类社会目前经济发展所面临的共同课题。伴随着人类社会的发展，建筑设计理念的不断提升，现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调等方面提出了新的要求。采用大面积玻璃幕墙是现代建筑的一种潮流。玻璃幕墙作为一项高新技术，其节能的效果直接与幕墙设计有密切关系。应配套科学的测量标准和方法，完善相应的评估手段，创造出新型建筑节能技术和设计方法。
参考文献
玻璃幕墙节能技术 篇3
就现阶段我国建筑工程开展情况来看，门窗幕墙的设计将会对建筑的设计与施工质量产生深远影响。在可持续发展与绿色建筑设计理念的影响下，引进绿色节能技术俨然已成为门窗幕墙设计发展的发展大势。随着各类新型节能建筑材料与技术的日益普及，门墙幕墙的建设获得进一步提升。在本文中，笔者对建筑门窗幕墙中的绿色节能技术进行探讨，希望能给业内同行带来一些启发。
现阶段门窗幕墙设计中的不足之处
1.未获得足够重视
就目前情况来看，绝大多数建筑设计单位与建筑施工单位，对门窗幕墙绿色节能设计的重要性缺乏足够认知，因此并未对门窗幕墙的设计与修建工作给予足够重视。另外，相关工作人员对绿色节能知识少有涉及，门窗幕墙设计的归属问题模糊不清，缺乏参照的设计标准，这些情况均给建筑施工的正常开展造成了不利影响。部分施工单位直到工程开始预埋前，才开始进行幕墙的招标工作，幕墙设计尚未正式发布，主体工程就已基本完工，由于时间过于仓促，未对整体建筑布局进行全方位考量，因此建筑结构强度削弱、应用性能受到影响等现象屡见不鲜，严重影响了整个建筑的施工质量。
2.管理机制相对落后
随着市场竞争日益激烈，许多采购人员在选择门窗幕墙设计方案时，首先会从经济的角度出发，要求价格合理，其次会从外观的角度出发，要求外形美观，最后才会对设计门窗幕墙的应用性能进行考量，并没有对产品的绿色、节能抱有过多要求。在此市场背景下，建筑门窗幕墙中的绿色节能内容未获得重视，导致该行业的发展与创新一度陷入困境。而且，采购一味注重物美价廉，最终只会导致建成产品华而不实。
3.各部门单位工作缺乏协调性
新时期的门窗幕墙不但要具备经济、美观、应用性能佳等条件，还需满足绿色、节能、可持续发展的时代要求。从该角度来看，可持续发展理念的提出，促进了绿色节能型门窗幕墙设计的发展。不过大多数企业与设计人员在对门窗幕墙进行设计时，因缺少与建筑设计部门的有效溝通，最终导致设计理念严重脱离建筑整体实际情况，门窗幕墙的实际应用性能也势必会受到一定影响，整个工程的质量都会大打折扣。
绿色节能技术在建筑门窗幕墙中的应用
1.采光通风方面的应用
近年来，我国科学技术日益精良，各类新型节能材料相继问世，为门窗幕墙的绿色节能发展奠定了良好基石。在现代建筑工程中，设计人员会根据建筑的地理条件，对建筑区域内的光照变化规律进行产全方位考量，计算出对应数据后，再对门窗幕墙进行设计。现代化门窗幕墙多采用双层幕墙结构，不但能有效提高建筑的采光性与通风性，还能降低建筑物在正式使用过程中产生的能耗。另外，在绿色节能技术的支持下，门窗幕墙还能实现自动化调节室内光照强度，提升了建筑的应用性能。
2.遮阳方面的应用
就现阶段门窗幕墙设计行业整体情况来看，遮阳产品多以遮阳帘、天幕遮阳较为常见。考虑到不同建筑工程的类型与功能不尽相同，因此并非任意一种设计方案能够符合这些建筑的全部需求。所以，在对建筑门窗幕墙中的遮阳系统进行设计时， 应根据建筑工程的实际情况，结合建筑工程的类型与功能，在确保遮阳幕墙设计能发挥出良好应用效果的同时，不会对建筑的整体结构与功能带来不利影响。笔者建议，设计人员可遵循《建筑门窗幕墙热工计算规程》里的相关规定，对设计中的各项参数进行计算，为设计出绿色、节能门窗幕墙提供参考数据。
3.保温方面的应用
考虑到部分地区冬季干燥寒冷，这对门窗幕墙的保温性能提出了严峻挑战。随着技术人员的不断钻研与尝试，门窗幕墙的保温功能日益完善。在施工期间，可根据各类建筑工程的实际情况，合理设置门窗幕墙的保温功能。门窗幕墙的保温性能主要取决于门窗的不同结构和幕墙的建筑材料，现有的门窗幕墙结构材料，以松木、钢材、玻璃、合金等最为常见。设计人员仅需根据建筑的实际情况与当地气候条件的实际需求，结合实用性与经济性，对门窗幕墙的建筑材料进行配置，以确保最终建筑能发挥出理想的保温性能。
结束语
综上所述，随着可持续发展理念的提出，绿色节能技术逐渐渗透进各大行业中。在建筑门窗幕墙的过程中，业内从事者应给予绿色节能技术足够重视，紧跟市场发展步伐，结合建筑的实际需求，认真落实门窗幕墙的绿色节能设计工作。笔者在本文对绿色节能技术在门窗幕墙采光通风、遮阳、保温方面的应用进行了简单介绍，以供业内同行参考借鉴。有关该课题的研究还应继续跟进，为实现该行业的可持续发展、建设资源节约型社会添加不懈动力。
玻璃幕墙节能技术 篇4
玻璃幕墙作为现代建筑的象征在我国国内得到了越来越广泛的应用。但是, 玻璃幕墙也给我们带来了负面影响, 如光污染和温室效应等。引入生态技术是使用玻璃幕墙的关键。“绿色科技”的理念在于运用现代科技将玻璃幕墙与建筑竖直绿化或水平立体绿化直接挂钩, 借助嵌入式的绿化设计解决遮阳和通风问题, 可以取得一举多得的效果。
建筑绿化相对玻璃幕墙来说, 既能解决光污染的问题, 又能解决温室效应。具体来讲, 它强化了幕墙外表面与周围空气和外界环境间的对流换热、幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热、幕墙和金属框格的传热、通过玻璃镀膜层减少的辐射换热等。实际测量数据表明, 墙面设置了爬墙植物, 夏季其外表面昼夜平均温度由35.1℃降到30.7℃, 相差4.4℃;墙的内表面温度相应由30.0℃降到29.1℃, 相差0.9℃。由于建筑附近的叶面蒸发作用而带来的降温效应, 还会使墙面温度略低于气温 (约1.6℃) 。显然, 绿化对墙体和室内温度的影响是极其重要的, 也增添了建筑物的艺术美。
(摘自中国玻璃网)
玻璃幕墙节能技术 篇5
1.概述
建筑用U型玻璃（亦称槽型玻璃）事用先压延后成型的方法连续生产出来的，因其横截面呈“U”型，故得名。U型玻璃品种很多，有着理想的透光性、隔热性、保温性和较高的机械强度，不但用途广泛、施工简便，而且有着独特的建筑与装饰效果，并能节约大量轻金属型材，所以被世界上许多国家的城乡建筑所采用。
世界上最早生产U型玻璃的国家之一是奥地利，该过的Moosbrunner Glasfubrik公司从1957年开始生产底宽为262mm的U型玻璃，在此前后，比利时的Glaverbel公司、法国的Saint-Gobuin公司和Boussois公司、英国的皮尔金顿公司、原联邦德国的BauglassindustrieAG公司、美国的LOF公司和AFG公司、加拿大PPG工业公司和日本板硝子也先后建起了U型玻璃生产线。
东欧国家以前苏联为最早，1965年，俄联邦的首条U型玻璃生产线在波尔斯克玻璃厂投产，年产量为3万m2。随后，在鲍尔玻璃厂、红五月玻璃厂、切尔尼亚金玻璃厂、古雪夫玻璃厂、莫斯利石棉隔热材料联合公司等11家企业先后建起10多条U型玻璃生产线，到了1975年，前苏联的U型玻璃产量已达到400万m2。
前民主德国以及罗马尼亚、匈牙利、南斯拉夫、葡萄牙等国的U型玻璃生产，也大多始于60年代后期。
阿尔及利亚奥兰玻璃公司一窑双线的U型玻璃于1992年年底投产，开创了非洲U型玻璃生产之先河。
在我国，介绍U型玻璃的资料出现于70年代末期。因为玻璃生产企业和有关建筑部门对这种玻璃都十分陌生，所以这种新型建筑玻璃一直没得到开发，更谈不上推广和应用。1995年，云南省昆明创安U型玻璃有限公司从国外引进了关键设备，由秦皇岛玻璃工业研究设计员配套设计，于1996年初建成了我国第一条U型玻璃生产线，现已正式投产从而填补了我国国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，在我国建筑和装饰设计部门、生产部门和流通领域等各方面的共同努力下，这种新型建筑玻璃在我国一定能够得到推广和应用，取得快速的发展。
2．说明
U型玻璃（U-Profile-Glass）亦称槽型玻璃，是一种新颖的建筑型材玻璃，国外有近40年的生产应用历史。因截面呈U型，使之比普通平板玻璃有较高的机械强度并具有理想的透光性、较好的隔音性、保温隔热性、能节省大量金属材料、以及施工简便等优点，适用于建筑的内外墙、隔墙、屋面及窗等。
昆明创安U型玻璃有限公司与德国RULEX公司合作，引进德国U型玻璃生产技术和设备，其产品经国家玻璃质量监督检验中心按前苏联「OCT-21992-83标准，参照德国DIN1249标准进行检测，各项指标合格，并通过省级产品鉴定会鉴定。
．采用标准：
A.异型玻璃（国家标准报批稿）
2、U型玻璃/Q KYB01-1997
B.建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88。
C.装饰工程施工及验收规范JGJ73-91。
D.中华人民共和国《U型玻璃外装修标准06J501》
4.适用范围：
由于U型玻璃具有较好的透光而不透视的特性和良好的装饰性，可用于机场、车站、体育馆、厂房、办公楼、宾馆、住宅、温室等工业与民用建筑非承重的内外墙、隔断、窗及屋面。
5.U型玻璃的建筑设计：
A.U型玻璃按表面处理方式不同，有普通压花玻璃、夹丝玻璃、彩色玻璃等，设计选用时除普通压花玻璃外，选用其余玻璃应予注明。
B.U型玻璃属不燃烧材料，如有特殊要求时应按有关规范进行设计。
C.U型玻璃分类：
?按颜色分：有色的和无色的。
?按表面状态分：有平滑的和带花纹的。
?按强度分：有钢化、贴膜、保温层
?按规格分：有钢化、贴膜、保温层
D.U型玻璃属不燃材料，如有特殊要求时按有关规范进行设计。
E.U型玻璃两翼的朝向测试结果表明两翼向迎风买内，强度高于两翼背风面。
F.型玻璃按造型及建筑使用功能分别采取以下组合方式：
⑴单排 翼朝外(或内）
⑵单排 楔形结构,互相咬合
⑶单排 楔形结构,互相贴合
⑷双排 翼在接缝处成对排列
⑸双排 翼对翼
G.型玻璃隔墙长度大于6000，高度超过4500时，应核算墙身的稳定，采取相应的措施。
H.型玻璃用于湿度较大的房间且室内外温差较大时，应处理好玻璃表面露水的排泄及下滴问题。
I.型玻璃用于圆型墙及屋面时，曲率半径不应小于1500。
J.点构造详见国家标准图集《U型玻璃外装修标准06J501》。
6.性能指标
?抗压强度700～900 N/mm2。抗拉强度30～50 N/mm2。
?莫氏硬度6～7。
?弹性模量60000～70000 N/mm2。
?线膨胀系数（温度每升高1℃）(75～85)×10-7。
?化学稳定性0.18 mg。
?弯曲强度 ?透光率：当表面有小花纹装一排时为89%，装两排时81%。
?传热系数：①单排安装时3.65W/m2K。②双排安装时1.74W/m2K。③贴膜时1.57 W/m2K ④填充保温层1.2 W/m2K
?隔声能力：单排安装时27db，双排安装时38dB。
?耐火极限：0.75h（单排）。
7.安装要点:
?U型玻璃的端面和平面应无锯齿状缺口或裂纹。
?各独立的U型玻璃构件应支撑在具有均匀弹性的衬垫上。
?玻璃与临近的金属件、混凝土和砂浆结构之间不能有硬性接触。
?在U型玻璃的上端与更高处的建筑物件（如过梁、大梁、屋面板等）之间必须留有缝隙。
?U型玻璃上端与临近的上部结构之间的空气缝隙不应小于25mm，以应付其变形，便于安装更换。
?必须用弹性密封材料填充U型玻璃之间的纵缝。
?密封材料，通常有二组分的聚硫塑料、硅铜胶、柔性聚氯乙烯型材等，用于U型玻璃与固定件、U形玻璃条之间的密封。
?圆绳，用于U型玻璃与边框之间的密封。
?条形衬垫、柔性聚氯乙烯型材、浸过沥青的条带、硬泡沫塑料等，用作U型玻璃与边框之间的胀缝和滑缝。
?膨胀螺栓，用于固定边框
规格（注：最大出厂长度并不等于使用长度）8.U型型玻璃的安装：
A.用膨胀螺栓或射钉将边框料固定在建筑物的洞口中，边框可用指直角或斜角连接。边框每侧应至少由个固定点。上下框料每隔400~600应有一个固定点。
B.将起稳定作用的塑料件截成相应长度，放入框中上下型材内。
C.U型玻璃入框时，应将玻璃内面仔细擦洗干净。
D.将U型玻璃条依次插入。U型玻璃插入上框料的深度应≥20。插入下框料的深度应≥12，插入左右框料的深度应≥20。当U型玻璃插至最后一块，洞口宽于玻璃宽不一致时，沿长度方向裁切玻璃，按18页“端头玻璃安装顺序”将所裁切玻璃装入，同时将塑料件截成与玻璃相应长度放入边框一侧。
E.在边框与玻璃间的缝中塞入弹性垫条，垫条与玻璃和边框接触面不得少于10。
F.在边框与玻璃，玻璃与玻璃，边框与建筑结构体的接缝中，填入玻璃胶类弹性密封材料（或称硅酮胶）密封。玻璃与边框的弹性密封厚度最窄处≥2，深度应≥3，U型玻璃块之间的弹性密封厚度应在3-5之间。
G.玻璃全部安装完，将表面的污垢清除干净。
9.U型玻璃的验收：
U型玻璃的验收除参照建筑装饰工程及验收规范（JGJ73-91）第三、四章门窗工程及玻璃工程有关章节外，还应重点检查：
A.边框是否直接固定在建筑上，之间的缝隙是否密封。边框承受的荷载应直接传给建筑，不应使U型玻璃受力。
B.玻璃与玻璃之间，玻璃与边框之间的缝隙，是否按上述要求进行密封。
C.应使U型玻璃在框了中沿玻璃长度方向能自由伸缩，在上框料与U型玻璃之间要留有适当缝隙。
D.为防止膨胀螺栓等固定件与框料之间相互接触发生化学反应产生接触腐蚀，在钢膨胀螺栓等固定件与铝框之间应用合成材料垫圈或油漆类物质隔开。
10.U型玻璃使用长度的计算
U型玻璃垂直安装时使用长度的计算
在有风荷载的情况下，应通过计算来确定U型玻璃的最大使用长度。
不同规格的U型玻璃的抗弯模量见表12：
Wf1=翼的抗弯模量 Wst=底版的抗弯模量
单排U型玻璃墙体的风荷载,在翼朝室内安装时，采用翼的抗弯模量计算最大使用长度
在翼朝外安装时，采用底版的抗弯模量计算最大使用长度
单排U型玻璃墙体的风荷载情况
双排U型玻璃构造的墙体：
外层玻璃承担一半风荷载和全部风量。
计算实例：
采用单排500/41/6U型玻璃构筑垂直墙体，U型玻璃翼朝室内安装。
U型玻璃的最大使用长度用下式计算：
式中：L=U型玻璃最大使用长度（m）
=U型玻璃的弯曲应力（N/mm2）
Wf1=U型玻璃翼的抗弯模量（cm3）
Wst=U型玻璃翼的抗弯模量（cm3）
P=风荷载（KN/m2）
A=U型玻璃的底宽（m）
1000=转换系数
设：风荷载P=0.5KN/m2
弯曲应力 =30N/mm2
=2.31
由计算得知，在已知风荷载和弯曲应力（一般为30N/mm2）的情况下，使用规格为500/41/6的U型玻璃构筑单排墙体，U型玻璃的最大使用长度为2.31m。
11.U型玻璃露点的计算
根据《采暖通风与空气调节设计规范》
A.根据用户的要求，确定以下参数，B.室内计算温度16℃，相对湿度60%，室外温度－23℃，风速0.2m/s。
C.根据给定参数，求出U型玻璃墙内表面的温度：
∑=tm－Rn/R0×(tn－twn)。设中∑－U玻墙内表面温度，Rn－内表换热阻取0.11 W/(m2.k)，R0－总热阻双层U玻（两翼相对安装）取0.476W/(m2.k)，tn－室内计算温度，twn－室外计算温度，U玻墙内表面温度是∑=14.99℃，近视为15℃。
D.根据要求：室内16℃，相对湿度60%，含水量为12.477g/m3,而-23℃相对湿度100%时，相对湿度含水量为12.84 g/m3，由12.477g/m3<12.84 g/m3，因此不会结露。
12.U型玻璃的保温性能
衡量建筑材料的保温性能通常以传热系数或传热阻来评价。
在物理手册中，我们很容易查到一些材料的热传导率，如玻璃的传导率为0.7-0.9W/（M.K），与红砖0.8W/(M.K)差不多，而空气的热传导率为0.03W/（M.K），仅为玻璃的1/27，U型玻璃墙体就是应用了这一原理，在两块玻璃中间留有空气层作为介质，那么这个空气层对玻璃来讲，就是热阻，从而使玻璃的传热系数降低，起到保温的性能，中空玻璃就是根据这个原理而加工制成的。
以22MM厚的中空玻璃为例：它是由两片5MM的玻璃，中间夹有12MM厚的空气层，它的传热系数为3.17W/（M2.K），厚度等于5 5 12=22MM，那么等厚的22MM的普通玻璃的传热系数为4.93-5.0W/（M2.K）。
双层安装U型玻璃（等于两片6MM的玻璃加上一个35MM厚的空气层）其传热系数为2.8W/（M2.K），及相当于240MM厚的粘土砖墙。
如果用双层翼高60MM的U型玻璃（等于两片8MM厚的玻璃加上52MM厚的空气层）。其传热系数进一步降低至2.1W/（M2.K）。及相当于270MM厚的粘土砖墙。
13.U型玻璃幕墙大样节点：
U型玻璃立面图 U型玻璃安装平面投影图
U型玻璃安装剖面图 U型玻璃端头安装顺序
14、U型玻璃工程实例：
15.U型玻璃的计算方法：
基本参数：
1：计算点标高：100m；
2：力学模型：按简支梁形式计算；
3：玻璃跨度：L=4050mm；
4：玻璃类型：单片玻璃P260/60/7；
5：玻璃翼朝向：室内；
6：玻璃安装方式：单排连接，垂直布置；
7：玻璃材料物理性能级截面参数：
玻璃强度设计值：30MPa；
玻璃弹性模量E：70000MPa；
玻璃截面积A：25.62mm2；
翼板部分截面抗弯矩Wx1：53780mm3；
板面部分截面抗弯矩Wx2：13710mm3；
绕Y轴截面抗弯矩Wy：170230mm3；
X轴截面惯性矩Ix：655500mm4；
Y轴截面惯性矩Iy：22129400mm4；
(对于夹层玻璃，该处的各抗弯矩和惯性矩采用的是内片玻璃参数)
U型玻璃可以按支撑于两点的简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
15.1 U型玻璃荷载计算：
(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：
qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；
wk：风荷载标准值(MPa)；
B：U型玻璃宽度，也就是承载宽度(mm)；
qwk=wkB
=0.001×260
=0.26N/mm
qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)
qw=1.4qwk
=1.4×0.26
=0.364N/mm
(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：
qEk：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；
qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；
βE：动力放大系数,取5.0；
αmax：水平地震影响系数最大值，取0.16；
Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；
A：幕墙构件的面积(mm2)；
qEAk=βEαmaxGk/A ……5.3.4[JGJ102-2003]
qEk=qEAkB
qEk=5.0×0.16×0.0000256×25.62
=0.0005N/mm
qE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；
qE=1.3qEk
=1.3×0.0005
=0.0007N/mm
(3)幕墙受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： ……5.4.1[JGJ102-2003]
q=qw+0.5qE
=0.364+0.5×0.0007
=0.364N/mm 用于挠度计算时，采用Sw标准值： ……5.4.1[JGJ102-2003]
qk=qwk
=0.26N/mm
(4)U型玻璃在组合荷载作用下的弯矩设计值：
Mx：弯矩组合设计值(N•mm)；
Mw：风荷载作用下产生的弯矩设计值(N•mm)；
ME：地震作用下产生的弯矩设计值(N•mm)；
L：U型玻璃跨度(mm)； 采用Sw+0.5SE组合：
Mw=qwL2/8
ME=qEL2/8
Mx=Mw+0.5ME
=qL2/8
=0.364×40502/8
=746313.75N•mm 15.2 U型玻璃的抗弯强度计算：
按简支梁抗弯强度公式,应满足：σ=Mx/Wnx≤fg 上式中：
Mx：弯矩组合设计值(N•mm)；
对于单片的U型玻璃，该参数就是上面计算得到的Mx；
对于夹层的U型玻璃，参考JGJ102-2003关于夹层玻璃计算的规定，该参数为参数Mx再乘以系数1/2，2层玻璃强度相同；
Wnx：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)，翼板朝向室外时取面板部分的抗弯矩，翼板朝向室内时取翼板部分抗弯矩；
对于夹层玻璃，该参数采用内片玻璃参数；
fg：玻璃的抗弯强度设计值，取30MPa； 则： σ=Mx/Wnx
=746313.75/53780
=13.877MPa≤30MPa
U型玻璃抗弯强度能满足要求。1５.3 U型玻璃的挠度计算：
根据简支梁挠度计算公式，得：df=5qkL4/384EIx
对于单片的U型玻璃，该处qk就是上面计算得到的qk；
对于夹层的U型玻璃，按等刚度分配原理，该处qk为上面计算所得参数qk再乘以系数1/2；
对于夹层玻璃，公式中的惯性矩采用内片玻璃参数；
df=5qkL4/384EIx
=5×0.26×40504/384/70000/655500
=19.85mm
而df,lim=4050/200=20.25mm
玻璃幕墙节能技术 篇6
关键词：建筑；幕墙设计；节能
一、节能型建筑幕墙的设计原则
节能幕墙的设计要遵循的原则如下：
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（幕墙的型式和窗墙面积比），选材和构造。
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。
经济性： 建筑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。
二、节能材料的选择
1节能玻璃。
① 阳光控制镀膜玻璃。阳光控制镀膜玻璃是在玻璃表面镀上一层金属或金属化合物膜，膜色不仅使玻璃呈现丰富的色彩，而且更重要的就是对波长 350nm（0.35m）—1800nm（1.8m）的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃，其对于可见光有适当的透射率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有较高吸收率；具有单向透视性，在室内可清晰地观察室外景物而不影响室内自然采光，在室外（光强面）只能看到周围的景物，使建筑物绚丽多彩却无法看清室内，也称为热反射玻璃。
②低辐射玻璃（Low-E玻璃）。Low-E玻璃又称低辐射玻璃，这种玻璃不但可见光透过率高，而且具备很强地阻隔红外线的特点，能够发挥自然采光和隔热节能的双重功效使用后可以有效地减少冬季室内热量的外散流失，在夏季也能阻隔室外物体受太阳照射变热后的二次辐射，从而达到节能降耗的目的。
③中空玻璃。中空玻璃是一种以两片或多片玻璃组合而成，玻璃与玻璃之间的空间和外界用密封胶隔绝，里面是空气或其他特殊气体，中空玻璃具有优良的隔热和隔音性能，相比砖墙或混凝土墙体又轻得多，对于建筑节省能源的要求，中空玻璃以其不可替代的优越性能而被广泛使用。
④夹层玻璃。夹层玻璃是由两片或两片以上的玻璃，由中间层与玻璃牢固的韧性粘结合成的复合玻璃制品，中间层一般为透明性的有机材料，其加工工艺分干法和湿法两种 夹层玻璃具有很高的冲击性和抗惯性，在受到冲击破碎时，使得无论垂直安装还是倾斜安装，均能抵挡意外撞击的穿透，一般情况下，还能保持一定的可见度，从而起到安全防护作用。
⑤真空玻璃。真空玻璃是将两片或两片以上平板玻璃以支撑物隔开，周边密封在玻璃间形成真空层的玻璃制品，其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同，通过把中空玻璃空腔里的空气抽走，消除掉空腔内部的对流和传导传热，可以获得更好地隔热效果，这种玻璃的空腔很窄，一般为0.5-2.0mm，两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。真空玻璃相对于其他的隔热玻璃而言生产工艺较为复杂，中间小立柱的存在也影响了它的外观。
2铝合金型材。
铝合金型材在建筑幕墙系统中，不但起着支承龙骨的作用，而且对节能效果也有较大影响。普通铝型材，即非隔热型材，其热导率非常大，是热的良导体，由热传导方式通过型材的热量占总热量的 50%以上，必须采用断桥处理；隔热断桥型铝合金型材采用导热系数很低的塑料进行隔断，隔热的原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金结构分隔成明显的两个部分，隔热条选用材料聚酰胺尼龙-66，其导热系数远远小于铝合金的导热系数，而力学性能指标与铝合金相当，可避免热胀冷缩作用导致隔热条与铝型材间发生脱落，可承受风压，垂直冲击力和长期的压力，能够经受极端热处理，用滚压方式与铝型材结合后再进行阳极氧化处理或表面处理，节能性能非常好。
三、幕墙节能体系
1）双层幕墙技术。双层幕墙是一种特殊的幕墙系统，与传统建筑幕墙有本质区别，其由外层幕墙，内层幕墙、遮阳系统和通风装置组成，内外层幕墙之间形成空气缓冲区；其设计理念是体现节能、环保，它除了具有传统幕墙的全部功能以外，在防尘、通风、保温隔热、合理采光、隔声降噪、防止结露和安全性六个方面更具显著特点。
2）光电幕墙。光电幕墙的基本单元为光电板，光电板是由若干个光电电池进行串并联组合而成的电池阵列，将电池阵列放入两层玻璃中（上层为透明玻璃，下层颜色任意）用铸膜树脂热固而成，在光电板背面接线盒和导线，这样就可以将太阳能转化为电能为人们所使用。
四、建筑门窗与建设幕墙的节能设计发展可以促进建筑行业纵深性发展
1对建筑门窗与建筑幕墙比例上的控制
考虑到建筑的性质、建筑物所处的气候环境、建筑物的使用功能等具体条件来设计门窗和幕墙，这就要求对建筑门窗和建筑幕墙的比例有一定的控制，这是由于门窗、幕墙的面积率在一定程度上直接影响着建筑采光、采暖空调在能源上的消耗量，常用的门窗与幕墙的比例控制在零点三左右。特别是在炎热地区或者是严寒地区，在进行大面积建筑门窗或者建筑幕墙设计的时候一定要注意采光、热工性能相对较好以及隔声效果好的新型玻璃材料。考虑到地区的不一样来选择符合当地实际情况的热反射玻璃、保温玻璃以及中空玻璃等材料。
2源于对建筑日照设计原理的考虑
在开展遮阳设计的时候要对各个地区的气候特征有一个全面的考虑，特别是对于冬冷夏热的地方夏天需要遮阳，冬天需要日照，因而要采取相关活动式的遮阳方法。而在开展遮阳构造设计的过程中要充分考虑到建筑门窗、建筑幕墙在整体上的艺术效果、颜色以及材料，力求形式上的美观与简单，方便于安装和平时的清洗；在寒冷地区如果采用大面积的玻璃门窗或者幕墙的时候要注意不要产生“热桥”。这是因为建筑门窗与建筑幕墙框绝大部分都是金属材料，玻璃。金属材料导热系数比较大，所以在室外温差相对大的时候就应该在门窗和幕墙框架内加热绝缘体材料来进行一定的保温，以免挂霜或者结露，这样也可以降低能源的消耗。此外，夹在幕墙竖框室内室外一般可以使用热绝缘橡胶密封条来加以分割，促进“热断桥”的形成，这样就可以有效地防止结露想现象的产生了，而且对视野没有丝毫的影响，依旧清晰。
3加强对视觉现象和冷凝现象的注意
在使用一定的保温材料之后，要是防火材料或者保温隔热材料接触热反射玻璃的背面抑或是在热反射玻璃背后选择颜色各异且不均匀的衬热材料的时候，受到某种光照条件的影响，有可能会滋生视觉“穿透”现象，可以看到后面的物体。除此之外，要是这些材料和玻璃间有冷凝水积聚或者又潮气的时候也就致使玻璃与一些保温材料慢慢腐蚀，从而形成一些对外观有着各种影响的小斑点。此外，建筑门窗与建筑幕墙的设计发展还应该考虑到经济、美观、维修以及耐久，这样也便于清洗。在构造形式与合理选择材料的时候要对其使用的灵活性以及能源的消耗上有一定的考虑。所以，对立面分格方向、大小以及玻璃与框格的颜色不仅要经济、适用，而且还得给人一种视觉美的感受，从而确保建筑展现在人们面前的是一种多姿多彩效果和一种富丽堂皇的艺术气息。
五、结语：
对玻璃幕墙节能技术发展的探讨 篇7
近年来,随着社会的进步和人民生活水平的提高,玻璃幕墙已在国内外获得了广泛应用,逐步成为现代建筑特别是现代城市建筑的象征。玻璃幕墙具有轻巧、灵动、活泼、时尚的外观,能改变传统建筑沉闷、凝重的外立面格调,给人一种全新的现代时尚的感觉。它的透光性能营造出较明亮的室内环境,克服了传统墙体厚重、隔光的缺点,达到建筑内外空间交融的效果。但正因为玻璃幕墙的上述特点,也造成了室内外环境容易发生能量交换,从而达不到较好的节能效果。随着玻璃幕墙的应用,窗体在建筑物中所占的面积越来越大,通过窗体热交换成为建筑热交换的主要途径。因此,如何控制玻璃幕墙的热交换是建筑物达到节能环保标准的重要措施之一。
1 解决玻璃幕墙耗能的要点
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,均由基本的玻璃和框架两部分材料组成,因此,控制玻璃幕墙的热交换,也必须以控制这两种材料为基本点。
目前,提高玻璃的节能保温性能的主要措施有:采用镀膜玻璃、Low-E玻璃、双层中空玻璃等玻璃处理技术。
1.1 采用镀膜玻璃技术
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀1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。镀膜玻璃按产品特性的不同,可分为热反射玻璃、低辐射玻璃、导电膜玻璃等。热反射玻璃一般是在玻璃表面镀1层或多层如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高的吸收率,因而也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙。低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系,产品对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能。由于膜层强度较差,一般制成中空玻璃使用。导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电薄膜。
上述不同的镀膜玻璃有各自的特性,在设计玻璃幕墙时,可根据需要采用不同的镀膜玻璃。
1.2 采用Low-E玻璃处理技术
Low-E玻璃属于镀膜玻璃的一种,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。Low-E玻璃对太阳光中的可见光有高的透射比,而反射比则很低,这使得其与传统的镀膜玻璃相比,光学性能大为改观。从室外观察,外观更透明、清晰,既保证了建筑物良好的采光,又避免了以往大面积玻璃幕墙中空玻璃门窗光反射所造成的光污染现象,营造出更为柔和、舒适的光环境。在实际幕墙工程中,运用Low-E玻璃在冬季可以保持相对高的室内温度,而不结霜,也能够阻挡大量的紫外线透射,防止室内的物品退色。Low-E玻璃是我国大力推广并应用的镀膜玻璃。
1.3 采用双层中空玻璃处理技术
双层中空玻璃是指用两块玻璃相隔,中间形成一独立空间,可在此独立空间中充入惰性气体,从而减少热交换,起到保温隔热的作用。或不充入惰性气体,让空气自由流动进行通风。相对于单层玻璃,双层玻璃具有较好的热绝缘性能,既能自由通风,又能起到较好的保温隔热作用。
双层中空玻璃幕墙外层一般采用透过率大的单层透明玻璃幕墙,如点式幕墙等,内层一般为中空玻璃幕墙,在两层幕墙中间留有一定宽度的空气通道,在通道的上下两端有进风和排风设施,进行空气交换。
1.4 提高结构框架的节能保温性能
对于构成玻璃幕墙结构框架的铝合金型材,我们采用的是所谓的“断桥隔热”技术。断桥隔热式铝塑复合窗的原理是利用塑料型材将室内外两层铝合金既隔开又紧密地连接成一个整体,即在内外两层铝合金型材间填入保温复合材料,构成一种新的隔热型铝型材,用这种型材做门窗,其保温性好,且隔声性、气密性好,隔热性与塑钢窗在同一个等级——国标级,水密性比普通的铝合金型材有很大的改良,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。
2 玻璃幕墙节能发展新趋势
运用建筑绿化方法引入生态技术是玻璃幕墙节能发展的新趋势。该理念在于运用现代科技将玻璃幕墙与建筑竖直绿化或水平立体绿化直接挂钩,借助嵌入式的绿化设计解决遮阳和通风问题,可以取得一举多得的效果。
单块玻璃幕墙绿化最初的做法是倚着玻璃幕墙而种植,这样做基本可以达到遮阳和景观的目的,且具有一定的隔热作用,但未解决自然通风问题。一旦室内外无法交换空气,就会出现温度差,因而这种做法一般只应用于低层的小型玻璃幕墙。
在建筑立面造型和玻璃幕墙错落运用立体水平绿化的做法能解决通风问题。所谓立体水平绿化是指在玻璃幕墙的不同水平间距之间实施大面积的绿化,例如在高层建筑安全层外建造空中花园并留下通风口,虽然通风口的开通未能使旁边的房间达到最佳通风的效果,但可以令整栋建筑产生气流与空气交换,整体上达到一定的通风效果。
3 结语
玻璃幕墙的大量采用,必然会导致建筑立面窗面积的增大,并影响到建筑物的节能环保效果。通过对玻璃幕墙构成材料——玻璃、铝合金框的合理选用,并加强新技术、新材料在玻璃幕墙上的应用,如采用“断桥隔热”玻璃、幕墙绿化技术等,可以减少玻璃幕墙应用带来的能耗与污染,促进建筑物节能技术的发展。
参考文献
[1]邓力,徐美君.低辐射玻璃生产应用及市场[J].玻璃与搪瓷,2003,31(1):56-59.
[2]王强,黄义龙,曹芹.双层玻璃幕墙节能效果实验研究[J].新型建筑材料,2006,(7):70-72.
玻璃节能应用新技术:玻璃贴膜 篇8
关键词：节能,玻璃贴膜,隔热,安全性
在建筑节能中,建筑玻璃门窗是一个非常薄弱而且常常较易为人忽视的重要环节,但同时也是建筑节能工作中大有潜力可挖之处。目前我国许多老建筑在大量使用装有普通透明玻璃的钢窗、铝窗,即使是近几年的新建筑中,尤其民用住宅的门窗仍然大量使用普通透明玻璃。
在南方地区漫长的夏季中,日照充足,气温时常都在30℃以上,白天室外的太阳热辐射大多是通过玻璃门窗进入室内使室温升高,需要加大制冷负荷抵消热量。夜间室内的制冷能量大都是通过玻璃门窗流失的,从而大大增加了能源消耗,这就是造成建筑物使用能耗高的直接原因。有效的解决办法之一是采用新型的节能玻璃门窗,尽量减低太阳能辐射的透过率。
人们也许注意到我国建筑门窗所用的玻璃,正经历着从普通白玻璃一—较深颜色的吸热玻璃(俗称茶色玻璃)一一浅绿色吸热玻璃及镀膜玻璃一一浅绿色中空玻璃这样一个发展过程。由于浅绿色玻璃价廉又略有一定的隔热效能,正被大量用于普通住宅门窗上,而中空玻璃由于具有良好的隔音隔热性能,则逐步被用于新建的高档豪宅门窗上,但其昂贵的价格也制约了普及推广。而且上述各种玻璃都还有一个与普通玻璃一样最致命的弱点即易脆易碎,亦即是玻璃的安全性能低。
建筑如何采取有效、经济、便捷的方法,来解决建筑玻璃门窗隔热节能并提高其安全性能呢?
多功能玻璃贴膜是一种能有效控制太阳能热辐射和增加玻璃强度的高科技节能产品,属于一种新型节能建材。
这种贴膜是由特殊的聚脂薄膜作为基材,在聚脂膜中间用磁控溅射等方法,镀上各种不同的高反射率金属或金属氧化物涂层,再经特殊工艺复合层压制成的一种既透光又高隔热的功能性玻璃贴膜。它可使廉价的普通透明平板玻璃改造成多种颜色、多种功能的安全隔热玻璃。
比如,可在普通透明玻璃上直接贴膜变成像镀膜玻璃而形成多种颜色、多种功能的安全隔热玻璃。比如,可在普通透明玻璃上直接贴膜变成像膜玻璃一样的隔热玻璃,可将普通透明玻璃变成兼有隔热和安全防爆作用的安全隔热玻璃。还可在幕墙玻璃上加贴有色或无色透明安全膜,使镀膜玻璃的镀膜层不易氧化褪色脱落,增加其抗风压和抗酸碱侵蚀的能力。据测试,12mm的普通玻璃贴两层安全防弹膜,可防79微型冲锋枪的射击而不穿透,并且无飞溅物,足见其可靠的抗冲击性能。用普通玻璃加贴安全膜而制成的安全玻璃,具有可靠的安全性能,且价格较低并能大幅减轻玻璃的重量。用特殊安全膜贴在一定厚度的普通玻璃上制成防爆玻璃,在遇到爆炸时能有效地抵挡爆炸所产生的冲击波,减少了直接伤害和玻璃碎片飞溅造成的伤害,同时也能减少受炸设施和爆炸中心附近设施的修复费用。
多功能玻璃贴膜具有以下特点:
1.高隔热节能(隔热率70%以上)、节省空调用电,令室内冬暖夏凉;
2.紫外线阻隔率不低于98%,保护室内家具、地毯等物品不易褪色老化;
3.有良好的透光性(5%～87%),保证室内有足够的自然光照亮度;
4.安全防爆、抗地震和台风的破坏、玻璃破碎时被膜贴牢,不会飞溅伤人;
5.有单向透视性、室外看不清室内、室内看室外则非常清晰;
6.容易装贴、无需特殊工具、无需更换玻璃、易于清洁、无需特别维护;
7.不褪色、不起泡、金属层不脱落、贴膜表面有防划伤保护层;
8.经济实用、功能多、颜色多样、装饰性强、使用寿命长达7～10年以上;
9.适用范围广、新楼安装和大量的旧楼门窗改造均可以使用;
10.尤其适用于高层建筑和东西日晒严重的家居、写字楼、宾馆、商铺、学校、幼儿园、医院、别墅、幕墙玻璃、大厦天幕玻璃、种植温室、银行柜台、博物馆、珠宝店、美术馆、图书馆、体育馆、运钞车等场所使用。
据国内一些研究部门测试,普通6mm透明玻璃可使84%的太阳能辐射透进室内。在我国西部一些城市和地区,夏季太阳的辐射进入室内的辐射流大约是1.676×106J/m2·h。当在厚3mm的普通透明玻璃上贴一层隔热膜后,可使太阳热辐射的透射量减少至82.5%,从而使夏季由窗玻璃进入室内的热辐射流从1.676 X 106J/m2·h。降至0.239×106J/m2·h。从窗户的传热系数来比较,单层窗的传热系数K值为5.24W/m2·K,在单层窗的普通玻璃内侧表面贴隔热膜,其传热系数为3.93w/m2·K,而在双层窗普通玻璃的内层外侧粘上膜,其传热系数可达到2.04w/m2·K在基本条件下,对两个空调房作为期30天总耗电量的对比测试,当两个房间的窗户面积相同时,已贴隔热膜的房间建筑面积为13.76m2,耗电量为563.35KW/h,而对照组(未贴膜)的房间建筑面积为14.78m2,耗电量为649.35KW/h,已贴膜的房间省电13.24%。由此可见,在建筑门窗玻璃贴上隔热膜后的隔热节能效果是非常明显的。如果在单框双玻璃塑钢窗的第二片玻璃的外侧贴隔热膜,其隔热节能效果就更为显着。
玻璃幕墙节能技术 篇9
本文对光电幕墙、双层动态节能幕墙和生态幕墙等绿色环保节能幕墙及其动态节能技术进行介绍和阐述。
一、绿色环保节能幕墙的应用背景
据相关资料显示, 我国目前每年房屋建筑面积约有10亿平方米, 其中住宅面积约有5到6亿平方米, 工业面积约有1亿平方米。我国的建筑能耗占全国总能耗的40%以上。是相同气候发达国家的2至3倍, 因建筑门窗幕墙部分不节能的耗能占建筑能耗的40一50%。我国每年竣工的幕墙工程的能耗影响巨大, 如果不能正确加以引导与管理, 有可能会出现大规模消耗常规能源, 对能源供应、资源利用和环境保护带来巨大压力, 从而可能带来严重的能源、环境与资源问题。影响到我国经济社会的和谐发展。因此, 绿色环保节能幕墙的应用具有重要意义。
二、绿色环保节能幕墙简述
绿色环保节能幕墙。就是具有无污染 (或污染很低) 、并具有环保和节约能源功能的幕墙。这是幕墙今后发展的必然趋势。目前应用比较多、研究比较多的有三类:光电幕墙、双层动态节能幕墙, 以及生态幕墙。这三类绿色环保节能幕墙的应用与动态节能技术在后面的论述中详细介绍。
三、光电幕墙及其动态节能技术
光电幕墙产生是在二十世纪初期。随着世界经济的发展, 一些国家出现能源危机。常规发电成本的不断上升和人们环保意识的不断增强。致使他们纷纷推广、实施太阳能利用技术, 并提出了“建筑物产生能源”的概念.推动了光电技术应用于建筑物的科研和使用, 由此光电幕墙开始研发。
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙.它是用光电池、光电板技术, 把太阳光转化为电能, 它关键的技术是太阳能光电池技术。
四、双层动态节能幕墙及其动态节能技术
1. 双层动态节能暮墙。
双层动态节能幕墙, 是由双层结构组合而成的幕墙, 由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗。在外层幕墙的遮挡下, 室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启。外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制。内外层之间的热通道。可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应, 从而做到既保证必要的通风、换气, 又能够节约能源。因此。双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙, 按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。
2. 双层动态节能幕墙的性能特点。
双层动态节能幕墙, 在动态节能上具有极大优势。它具有的技术性能包括:
(1) 运用动气热压原理和烟囱效应。让新鲜的空气进入室内, 把室内污浊的空气排到室外, 并且能够有效防止灰尘进入室内, 具有绿色的环保功效。
(2) 具有卓越的冬季保温和夏季隔热功能。因此具有典型的动态节能性。
(3) 合理的采光功能, 可根据使用者的需要, 调整光线的变化, 改善室内环境。
(4) 卓越的隔声降噪功能, 为使用者创造宁静地工作生活环境。
从上述的几个特点可以看出, 双层动态节能幕墙具有良好的绿色环保节能性。
五、生态幕墙及其动态节能技术
1. 生态幕墙。
生态幕墙, 它是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑, 是指根据建筑物的使用功能或使用要求, 能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑称之为生态建筑。根据使用功能或使用要求, 能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙。
生态幕墙, 可以在建筑与周围生态环境之间, 建立的一个缓冲区域, 既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响, 又可强化各种微观气候调节的效果, 进而满足人们舒适的要求, 并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造, 超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程, 需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理, 了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识, 需要多学科的协调, 各专业的通力合作。
生态建筑与生态幕墙在三维空间中, 引入了时间, 在功能及美学上具有独特的意义, 可以称其为“四维建筑”, 即静与动, 封闭与开放, 收敛与张开, 空间与时间, 使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩, 拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术, 对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展, 有着独立的价值和意义。
2. 生态幕墙的节能与性能特点。
生态幕墙是科学技术的综合体现, 生态幕墙具有以下性能特点:
(1) 传统幕墙理念是幕墙与自然生态环境相分离, 对自然通风考虑不够:而生态设计理念是幕墙与自然生态环境组成统一的有机体。精心设计自然通风。
(2) 与传统幕墙相比生态幕墙更多的考虑节能, 资源重复利用, 保护生态环境.积极利用太阳能等自然能量。
(3) 在设计上生态幕墙是依据环境效益和生态环境指标与功能、性能及成本来设计。
玻璃幕墙节能技术 篇10
1.1 门窗设计的优化
1.1.1 选择适宜的窗墙比
一般来说, 门窗是住房能量散失相对比较薄弱的一个部位。由于门窗的传热系数一般为建筑物外墙的5倍左右, 所以, 建筑物的能耗随着窗墙比的增大而提高。然而, 这样越不利于建筑的整体能量的节省。
1.1.2 优化窗型设计
众所周知, 门窗设计窗型的样式直接影响着建筑的外形美观及门窗成本, 一般情况下, 在设计建筑物窗型时, 整体需要遵循多玻璃、少框架, 大固定、小开启的原则。门窗的开启必定会存在一些缝隙, 然而这些缝隙常常会成为空气或雨水渗漏的通道, 引起建筑物更多的能量消耗。目前, 建筑市场上大多采用隔热较好的金属窗, 这种窗一般具有较高的传热系数, 有利于降低了整窗的传热性能。“小开启、大固定”是西方国家建筑常见的设计风格, 这种风格不但考虑到窗户的通透和采光, 而且又达到了降低能耗的效果, 这些是值得我国建筑设计借鉴的。
1.1.3 增加门窗的气密性
提高门窗的气密性是降低门窗能耗的关键, 一般通过采用具有良好的密封性能的新型门窗材料或设置密封条来实现。一般情况下, 门窗框和墙之间的缝隙常常采用具有良好弹性的密闭型材料 (如聚乙烯泡沫) , 或者具有弹性松软型的材料 (如毛毡) , 也可采用密封膏等方式进行密封。
1.1.4 科学地设计门窗开启方式
从节能效果差异性的出发, 固定窗与平开窗的节能效果比推拉窗好。由于在结构上, 传统的推拉门窗的会存在一些弊端。推拉门窗滑动时是沿窗框下滑轨进行的, 因此, 它的上下部都会存在一些空隙, 但是这样会致使在窗扇上下, 形成比较明显的热冷空气的对流, 从而引起大量的能耗损失。
1.2 合理地选择配件
五金配件是用于门窗的关闭和开启的主要部件, 五金配件的性能对门窗的气密性能、保温性能等会产生直接的影响。所以, 在建筑施工过程中, 为了使门窗达到较好的节能效果, 必须采用性能较好的五金配件来完成。目前, 大都采用具有良好密封性能的多锁点五金配件。
1.3 有效地提高门窗的保温性能
现代的许多建筑物, 大都采用大面积玻璃门窗和幕墙, 这样会使建筑更加美观, 采光效果也会提升。然而, 这种建筑物不适合建在较寒冷的地区, 因为大面积玻璃门窗和幕墙会引起“热桥”现象, 导致能耗的增加。如果要在寒冷区域建筑这种建筑物, 需要采取必要的保温措施。目前, 门窗和幕墙框大都采用的是金属材料, 然而, 玻璃和金属材料具有较大的导热系数, 如果室内外温差较大, 需要在门窗和幕墙框架格内加设具有保温性能的绝缘材料, 以防止挂霜及结露现象, 降低能耗。
1.4 沿用先进技术产品
玻璃的传热系数是玻璃三部分的传热系数的加权平均值, 玻璃包括边缘密封、边缘面积和中央面积三部分。在经济条件允许的情况下, 可以尽可能地采用先进的技术, 降低这三个部分的传热系数, 从而降低整个中空玻璃传热系数, 达到增强门窗的节能作用。降低传热系数采用的方法包括:填充惰性气体、低辐射玻璃、暖边技术、热反射玻璃、真空玻璃等。
1.5 在建筑外构建遮阳系统
按照建筑遮阳系统的位置的不同, 可将建筑物的遮阳系统分为建筑内遮阳与建筑外遮阳两种形式。顾名思义, 建筑内遮阳就是指将遮阳帘安置在窗户里面, 但是这种遮阳方式隔热性较差, 使得热量很容易进入房间。目前, 一般采用的遮阳帘材料为布帘、席帘、纤维质等。建筑外遮阳就是把遮阳系统构建在窗户的外面, 这种方式不但能挡住光线, 而且同时又能够反射光线和吸收热量, 具有良好的节能效果。综上所述, 在节能效果上, 建筑外遮阳高于建筑内遮阳。
2 幕墙节能技术
2.1 光电幕墙
光电幕墙主要是利用太阳能光电技术来实现节能的, 这项技术是基于光电电池进行的。首先将若干光电电池串或并联组合形成电池阵列;然后将该阵列置于两片玻璃之间, 用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上, 形成光电板。若在光电板背面接入导线与线盒, 就能通过电池将光转化为电能, 供人们使用。
2.2 双层幕墙技术
双层幕墙不同于传统建筑幕墙, 它是由内层幕墙、外层幕墙、通风装置与遮阳系统四方面组成。这种设计理念是通过内外层幕墙之间的空气缓冲区, 不但能有传统幕墙所具有的功能, 而且还能具备合理采光、保温隔热、防尘通风、防止结露、隔声降噪等显著特点, 充分体现了节能、环保的特色。
2.3 解决推广幕墙节能问题的措施
目前, 推广节能型建筑幕墙是一项复杂而艰巨的工作, 因为它涉及的面非常广, 需要技术、人力和资金的三重结合。因此, 对于一般的企业来说, 筑建节能型建筑是比较困难的。由于人们环保意识的加强和国家对节能技术的重视, 使得政府提出一些相关的支持政策, 然而, 这些却不能解决建筑行业中节能技术应用难的根本问题。
从以上的一些问题, 可以实施以下举措:
(1) 想要在全国范围内更好地推广节能建筑或者节能产品与材料, 关键在于国家的大力支持与肯
(2) 国家可以根据实际情况, 在建筑上可以提出一些更加严密的、精细的新要求, 再通过出台一些鼓励政策加以辅助, 使节能型建筑能得到极大的推广与支持。
(3) 推广节能型建筑的工作必须有计划, 有系统的进行。应从易到难, 先考虑较易改造的公共建筑, 然后再向居民住宅推广。
(4) 在推广过程中, 应健全构建节能型建筑的相关法律。
(5) 应研发一些低成本的节能技术和材料。
3 结语
目前, 由于我国经济快速发展带来的环境与能源问题日益严重。我们应尽可能地合理地、绿色环保地利用能源, 使经济可持续发展。在建筑领域, 应全面实行建筑节能计划, 这样不但能降低能源消耗, 同时, 也会对生态环境的改善产生积极深远的影响。
参考文献
[1]刘惠敏.玻璃幕墙工程节能探讨[J].科技资讯, 2010 (24) .
双层玻璃幕墙节能研究综述及探讨 篇11
【关键词】玻璃幕墙；双层玻璃幕墙；节能；建筑能耗；节能设计；探讨
自绿色经济和绿色建筑被提出以来，节能减排问题在建筑行业所受到的重视便更甚。从建筑设计到建筑施工，直至使用，无一不在提倡节能。当前，在我国各大城市的高级商业建筑中，玻璃幕墙几乎已成为其建筑立面设计的统一选择。然而传统的玻璃幕墙在实际使用时，其保温隔热性能并不能达到预期效果，甚至还在一定程度上增加了建筑的供热和降温能耗，与目前所提倡的建筑节能理念不符。为了改善这一状况，本文在原玻璃幕墙的设计基础上提出了一种新型的玻璃幕墙技术，即双层玻璃幕墙技术。
下面对该玻璃幕墙的设计、设计特点以及热工性能等相关内容作主要探讨。
1.双层玻璃幕墙设计
双层玻璃幕墙，英文简称DSF，该设计理念和构造形式的最早出现时间是上世纪70年代，地点是欧洲。作为一种较为新型的玻璃幕墙形式，其设计的主要目的是为了解决建筑物使用了传统的大面积玻璃幕墙后，所出现的夏季过热、冬季过冷、建筑高层通风不良以及难以清洗等多种问题。简单来说，双层玻璃幕墙是在传统的大面积玻璃幕墙的基础之上发展起来的，同时也是解决大面积玻璃幕墙实用问题的一种解救方法。
其解决问题的主要方法是：在建筑物原有的玻璃幕墙外面再次增设一层玻璃幕墙，但两层玻璃幕墙之间要注意预留百叶夹层，通过百叶夹层来实现夏季隔热、冬季保温。夏季，关闭百叶，利用百叶的遮挡来隔绝热量，而夹层所具有的通风功能会将幕墙内过多的热辐射排走，起到隔热防辐效果；而冬季，打开百叶的同时关闭夹层通风，一来可接受和吸收外界热量，二来可保证室内热量不向外流失，形成温室效应，并达到冬季保温的目的。这样一来，建筑的室内温度将由双层玻璃幕墙来作合理、适当的调节，不需要再在室内安装空调，从而达到了减少建筑空调能耗的目的，实现了建筑节能。
2.双层玻璃幕墙的热工性能研究
目前关于DSF热工性能的研究主要见诸国外文献中，归纳起来主要有三个方面：基本传热研究、与建筑运行模式结合的研究以及全寿命周期分析。
2.1基本传热过程分析
研究表明，DSF的传热过程非常复杂，包括长短波辐射、对流以及导热等，同时受幕墙结构、室外气候条件和室内环境控制的影响。目前有很多数值方法和实验方法用于对DSF中的流动和传热过程的研究，比如：国外某研究人员用代数方程计算分析了DSF内温度场和速度场特点，指出自然对流计算中采用湍流流态下得到的阻力系数可能会产生错误，为设计人员提供了一种简易快捷的分析工具等等。
2.2与建筑运行模式结合的研究
2.2.1自然通风模式
除了良好的隔声效果外，DSF系统最大的优势就是具有自然通风能力。出于隔声、防盗、防风和防雨考虑，普通幕墙建筑不得不常年关闭窗户，不仅增加了建筑能耗，而且使室内空气质量恶化，危害室内人员的身心健康。在1990年以后，全球变暖的现实使得自然通风更加受到重视，有研究表明，如果能采用自然通风，室内舒适温度可以明显提高。因此详细研究DSF的通风问题有实际意义。
目前DSF通风研究主要基于两种方法，一种是对已经建成的建筑进行常年监测，分析其自然通风特点，积累设计和运行经验。这些结果不仅有利于指导建立数学模型，而且可以指导工程设计。另一种方法是建立理想建筑模型，采用软件模拟在不同室外气候条件和幕墙结构下的通风特点，据此制定通风策略。荷兰学者的研究结果表明，简单的夜间机械通风能降低40%的装机容量和能耗，如果考虑采用可控窗户以及天气预测系统，节能潜力将达到70%。自然通风是DSF节能潜力的关键，但是考虑室外气候变化的复杂性，DSF的自然通风性能仍然是今后研究的重点和难点。
2.2.2空调模式
对于大部分的建筑，需要结合幕墙、HVAC和控制三方面综合分析，利用商业能耗模拟软件和根据网络法原理编程计算。相关研究人员对这三个方面在不同组合情况下的综合性能进行了析，对于窗户、阀门和百叶制定不同的控制原则和优先等级，对于各种组合均从空调系统能耗和装机容量两个方面进行分析。模拟表明，虽然DSF初投资高，但是由此带来的低HVAC装机成本以及运行成本可以弥补DSF的高投资。某一研究人员对中国夏热冬冷气候条件下DSF的热工性能作了大量实验研究，提出外循环式更适宜这种气候，而夹层宽度以400 mm为宜，夏季通风应以风压为主而不是热压，遮阳百叶以及内外幕墙比较理想的材料分别是穿孔的铝合金和高透玻璃。
2.3全寿命周期分析研究
尽管DSF系统初投资比普通幕墙高很多，但是带来的制冷机装机容量减少以及可能的能耗降低却非常显著，同时由此可能带来整体排放量的降低，因此从全寿命周期的角度进行分析是非常必要的。
目前从全寿命周期分析（特别是全年建筑能耗分析）角度研究DSF的还很少，主要研究指标包括全寿命经济分析和全寿命温室气体排放量。在双层幕墙系统中，最节能方案比最费能方案节能33.9%；投资最高方案比投资最低方案在全寿命周期内节省费用7.7%。采用遮阳技术有利于减少建筑能耗和投资。从综合经济性和环境影响两方面来看，虽然高性能窗在全寿命周期中给环境造成的影响稍大，但是和它带来的节能效果相比微不足道。
现阶段，世界各国还尚未研究出一种实际、可行的，且可以将DSF建筑在一年内所消耗的所有能源作准确、全面计算的计算方法，本文认为，其计算方法无法被研究出来的主要原因如下：
（1）在双层玻璃幕墙建筑的使用中，热量的传递方式极为复杂，传导、对流和辐射三种传热方式相互交叉、重叠，甚至耦合，这使得热量的计算工作无法进行。
（2）建筑能耗所受到的影响因素比较多，且各种因素间的关联性比较强，比如：设置于双层玻璃幕墙中的遮阳百叶，其角度改变之后，建筑室内的热辐射、双层玻璃幕墙中的对流转换热量等都可能随之作出相应的改变，进而引起一系列连锁反应，导致建筑室内的供热或制冷需求也随之发生改变，影响建筑能耗。
（3）如果要对DSF建筑的全年能耗作全面、准确的计算，往往需要借助一些先进的动态能耗虚拟软件。但是在使用动态虚拟软件进行计算时，软件工作中所需要设置的相关参数并不是根据经验便可进行准确设置的，还要借助其他的辅助手法，比如CFD模拟、风洞试验等。而鉴于这一类辅助手法的实际执行难度较大，所以往往不予采取。
3.结束语
综上所述，双层玻璃幕墙作为一种新兴的幕墙形式，相比于传统的玻璃幕墙，其在减少建筑能耗、提高热工性能等方面的潜力是相对较大的。通过本文所作论述，可以认为：双层玻璃幕墙可在建筑立面设计中得到广泛的应用和推广，其所具有的保温、隔热、通风、隔声、防辐射、防眩光等多种功能均与建筑行业所提倡的节能减排理念相符合。因此在建筑节能设计中，可以适当引进双层玻璃幕墙设计理念，并针对建筑类型的不同，慎重选择双层玻璃幕墙形式，以便其热工性能得到最大限度的发挥，从真正意义上实现建筑节能。
【参考文献】
[1]王强，黄义龙，曹芹.夏热冬冷地区“双层皮”玻璃幕墙节能技术研究[J].节能技术，2006（01）.
节能技术在建筑幕墙设计中的应用 篇12
1 节能幕墙的设计原则
若想让节能幕墙具备节能的作用, 首先要了解当地的气候条件和温湿度, 再结合建筑的特点, 比如高度, 朝向等设计布局, 而后应用节能施工技术, 将室内环境调整到最佳舒适度。节能技术对建筑的采光、遮阳、传热和水密度的要求非常高, 这些因素必须进行控制和检测, 以满足节能技术的应用条件。在设计节能幕墙时, 除了严遵相关规范和要求之外, 更要考虑当地的自然环境, 选择最合理和科学的建筑用材。当然, 所有的建筑构件, 必须与建筑的整体结构相结合, 建筑幕墙亦如此, 所以, 与设计师的充分沟通显得十分必要。只有设计理念与施工技术和谐统一, 才能体现建筑的艺术风格, 最大限度的提高节能幕墙的节能效果。
2 节能幕墙的设计思路
当今的中国, 环境污染, 自然资源的匮乏, 让人们越来越多的认识到环保节能的意义和价值。于是, 建筑设计师集思广益, 将多种节能技术灵活应用于建筑幕墙的设计中。当地气候和自然条件, 常常影响着节能效果, 换言之, 不同的气候条件下, 用到的节能技术也不同。只有两者巧妙结合, 节能效果才更好。本着这样的思路, 在设计建筑幕墙时, 要考虑工程的整体情况, 遵循可持续发展的设计原则, 把最合适的技术用于建筑中。为了尽可能地节约非再生资源, 就要最大化地利用水能, 太阳能, 风能等自然资源。然而, 在不断的实践中, 节能幕墙的设计仍不能完全达到预先设想的要求, 没有哪项新技术, 在开创之初便完美无缺, 所以, 我们要相信设计师的智慧, 节能幕墙中存在的问题, 终究会得以解决。
3 节能材料的选择
3.1 节能玻璃
节能玻璃大概可以分为五种:真空玻璃、中空玻璃、低辐射玻璃、阳光控制镀膜玻璃和夹层玻璃。节能玻璃具有热交换的作用, 所以是建筑幕墙设计的关键。节能玻璃的选择, 主要看位置, 如果是朝阳面, 平时日照时间很长, 那么就要用能够控制阳光射入的节能玻璃, 以减轻室内空调负荷, 比如热吸收玻璃、热反射玻璃或者两者共同组成的中空玻璃。而严寒地区, 背阳面的节能玻璃就要考虑热传导, 比如由低辐射玻璃组成的中空玻璃。
①阳光控制镀膜玻璃
也称之为热发射玻璃, 就是在玻璃上镀一层膜, 这层膜可以是金属, 也可以是金属化合物。玻璃膜可以让玻璃的颜色丰富多彩, 而更为关键的是, 它可以控制波长在350nm~1800nm之间的太阳光, 并提高对紫外线的吸收率, 红外线的反射率, 以及可见光的透射率。镀膜玻璃有单向透视的特点, 可以从室内观望室外景色, 又不会影响自然采光, 而一旦处于室外的强光面, 就只能看到四周的景色, 但无法看到室内。
②低辐射玻璃 (Low-E玻璃)
它有非常高的可见光透射率, 而且还能有效阻隔红外线, 同时发挥隔热节能与自然采光的作用。冬天, 低辐射玻璃可防止室内热量的流失, 夏天, 它能阻隔室外各设施、景物在光照下变热, 从而产生的二次辐射, 因此起到了节能作用。
③中空玻璃
它通常由两片或以上的玻璃共同组成, 用密封胶隔绝玻璃外界和中空部分, 而里面则是气体。中空玻璃的隔音效果非常好, 隔热性能也很优秀, 在重量上, 更比混凝土墙体以及砖墙轻巧很多。所以, 中空玻璃在节能幕墙的使用中非常广泛。
④夹层玻璃
实际上, 夹层玻璃是一种复合玻璃制品, 两块或以上玻璃, 由中间层和紧固玻璃的韧性粘结合而成。一般情况下, 透明的有机材料作为中间层, 有干、湿法两种加工工艺。夹层玻璃的抗惯性与冲击性非常高, 无论倾斜安装, 或是垂直安装, 当它在冲击下破裂时, 夹层玻璃都可以阻挡撞击中的穿透, 即使破碎, 也有可见度, 安全防护的作用非常大。
⑤真空玻璃
真空玻璃就是用支撑物将两块或以上的平板玻璃隔离开, 然后将四周密封, 从而在玻璃之间形成一层真空层, 就像玻璃保温瓶那样起到隔热和保温的作用。抽走玻璃之间空腔内的空气, 空腔内部的传导传热和对流没有了, 隔热效果也就达到了。真空玻璃的空腔非常窄, 通常不会超过2mm, 一定数量的支柱均匀分布于玻璃之间, 从而将两层玻璃分开。相比其它隔热玻璃, 真空玻璃制作工艺复杂, 制作要求更高, 由于需要支柱, 所以表面看起来并不那么美观。
3.2 铝合金型材
铝合金型材对节能的影响比较大, 它的作用主要是支撑龙骨。不具有隔热作用的普通铝型材, 有非常大的热导率, 一半以上的总热量, 是通过热传导方式而来的, 所以必须经过断桥处理, 隔热断桥型铝合金型材, 即通过导热系数极低的塑料予以隔热。它的隔热原理, 是在铝合金的结构中, 放置隔热条将其分离成比较明显的两部分, 通常会选用聚酰胺尼龙66作为隔热条, 它比铝合金的导热系数要小的多, 但是却具备与铝合金几乎一样的力学性能指标, 不仅能承受垂直冲击力和风压, 即使长期的压力也能承受, 因热胀冷缩导致的铝型材和隔热条的脱落现象, 也能够有效避免, 极端的热处理同样可以经受, 通过滚压, 将铝型材和隔热条结合在一起, 再经表面处理或者阳极氧化处理, 因此有非常优秀的节能效果。
4 幕墙节能体系
4.1 光电幕墙
光电幕墙是一种集装饰、发电、隔热、安全、隔音于一体的新型绿色能源, 在双层钢化玻璃之间置入太阳能转换模板, 从而实现太阳能到电能的转换, 它将建筑理念的人性化、智能化体现的淋漓尽致。光电幕墙最大的技术难点在于太阳能光电池技术, 在设计结构时, 要严格按照相关法律法规进行, 同时满足建筑的抗风、抗震和装饰性能, 对一些安全因素也要考虑充分, 如隔音保温、气密性、用电安全以及水密性等。需要注意的是, 施工时要把电线隐藏在幕墙骨料内部的空腔中, 以保证墙面的美观和简洁。
作为一种功能性的, 新型的建筑幕墙, 光电幕墙同时集合了两种技术:幕墙技术和太阳能光电技术。它通过太阳能发电技术, 将那些会给人们带来伤害的太阳光, 转化为可服务于人们的电能。
4.2 生态幕墙
生态幕墙是伴随科学技术的进步而发展起来的, 它的设计理念, 充分考虑到人们对生态环境的各种需求, 为人们提供了更为健康、舒适的居家环境, 充分满足了自然资源的可持续发展要求, 提高了社会效益、经济效益以及自然效益。生态幕墙采用了高新技术, 生物气候缓冲层是其主要的考虑因素, 以此起到节约资源, 减少污染的作用。生态设计是一种最科学的设计, 将自然生态环境与幕墙完美结合在一起, 对节能高度重视, 各类自然资源得以重复利用, 从而达到保护生态环境的目的。
4.3 双层玻璃幕墙
和生态幕墙一样, 双层玻璃幕墙也是伴随科技的革新发展而来的, 是一种新型的幕墙样式。早在一百多年前, 欧洲各种办公建筑便普遍采用了双层玻璃幕墙, 充分利用了建筑能源, 同时又改善了室内空气质量, 人们的工作环境极其舒适。目前, 我国的很多档次较高的写字楼, 也开始使用双层玻璃幕墙, 它最大的优势在于对夏季的热处理, 以及对冬季的冷处理, 夏天它能够隔热, 冬天它能够保温, 而且具有优秀的降噪隔音性能, 为人们提供了冬暖夏凉, 安静的生活、工作环境。
4.4 节能百叶技术
随着节能技术的不断创新, 节能百叶技术在建筑幕墙的设计中, 受到了人们的普遍认可, 尽管, 在视觉效果上, 它并不占优势。但是, 安装百叶之后, 人们可以调节采光效果, 室内空调负荷得以控制。总的来说, 从节能效果来看, 百叶技术不是太明显, 但是它方便, 经济, 一定程度上改善了传统建筑幕墙的节能效果。
结束语
总体而言, 在建筑领域内, 节能技术的应用以及节能效果, 还是值得肯定的。伴随时代的进步与发展, 人们对建筑幕墙的节能设计, 必然会有愈来愈高的要求, 为了使人们有一个健康、舒适、安全的生活环境, 设计师们应该与时俱进, 提高生态环保意识和综合素养, 创新出更先进的节能技术。与此同时, 设计师们要具备“可持续发展的绿色环保观念”, 为人们设计出集美观、实用、经济、环保、节能于一体的建筑幕墙。
参考文献
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