基于建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究

唐献

摘 要：近年来，随着我国经济与社会的迅猛发展，玻璃幕墙在建筑中的应用十分广泛。尽管在应用玻璃幕墙后，能够大大减少混凝土与钢筋等的使用量，并且这对降低资源的消耗产生更多有利影响；然而，若把玻璃幕墙当作外围护结构时，其各种性能都远不如传统墙体，如：保温性能与隔热性能，据统计，玻璃幕墙的热损失是传统墙体热损失的6倍左右。但是，玻璃幕墙能耗是建筑能耗的一半。由此看来，玻璃幕墙在建筑节能设计中占有十分重要的位置。

关键词：建筑；玻璃幕墙；绿色节能；设计

导言：在建设项目的建设中，需要消耗大量的资源。今天的建设项目设计比过去更加复杂。如果没有合理的设计方案，将会浪费大量资源。中国建筑业消耗大量能源，尤其是过去，这不仅能源效率低，而且对周围环境造成一些污染。为了解决这个问题，我国必须开始推动绿色节能建筑的发展，比如玻璃幕墙的绿色节能设计，因为原来的玻璃幕墙消耗更多的能源，因此，必须降低其所消耗的能源，选取合适的玻璃材料，对玻璃幕墙展开科学合理的设计。设计好玻璃幕墙开窗面积以及增强其整体的密封性等。如此就可以设计出全面完善的绿色节能玻璃幕墙，将其运用在建筑当中，可以提升人们的生活环境质量，还可以让我国建筑变得更为节能。

1玻璃幕墙节能设计原则

随着GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》、JGJfF151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》、GB/T21086-2007《建筑幕墙》标准的执行，保温隔热性能及其计算是幕墙节能的重要指标之一。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除保证本身性能指标外，还应结合当地气候条件遵循以下设计原则：①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；②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；③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。

2建筑玻璃幕墙绿色节能设计的要点

2.1玻璃幕墻遮阳设计

为了保持室内温度处在正常范围内，可以对玻璃幕墙采取遮挡处理，这样能够有效减少阳光对幕墙进行直射，保证室内温度不会过高。对玻璃幕墙进行遮阳处理常见的方法有三种，第一种方法是选择遮阳能力强的玻璃，这样在施工后，它可以有效阻挡热量进入，保持室内温度，减少能源浪费。第二种方法是在室内设置遮阳设施，这也可以防止阳光进入。当在室内设置遮阳时，你可以根据实际情况选择合适形状的遮阳，这样遮挡光线的能力会更好。第三种方法是在室外设置遮阳设施，可以有效地遮挡阳光，降低室内温度。选用合适的遮挡方式能够很好对屋内进行遮挡，进而保证屋内气温不会太高。

2.2自然通风

玻璃幕墙在使用前必须经过严格的设计，在设计玻璃幕墙时应考虑整体通风。玻璃幕墙通常用于办公楼，办公楼内人员密度相对较高，导致内部通风不良，从而影响工作人员的健康。因此，良好的通风能保证人们的健康，这就要求提高玻璃幕墙的通风效果。提高玻璃幕墙的通风效果可以促进空气循环，降低室内通风系统的能耗。对玻璃幕墙进行通风设置时，应该考虑玻璃幕墙外窗数量设计是否合理，玻璃幕墙外窗数量太少就会导致通风质量差，数量太多又会造成室内温度流失。所以设计玻璃幕墙外窗时一定要综合考虑，控制玻璃外窗的数量。玻璃幕墙的外窗还要严格控制密闭性，增强玻璃幕墙节能效果。

2.3保温隔热设计

玻璃幕墙可以大大提高防御的照明能力，但是如果是在夏天，由于照明面积过大，玻璃幕墙会导致室内温度变高，所以人们只能通过空调降低室内温度，从而浪费更多电能。冬天到来时，玻璃幕墙的面积将会太大，这将导致室内温度的巨大损失，因此室内温度将会非常低，人们将不得不打开空调来保暖。因此，玻璃幕墙的绿色节能设计需要把握重点，即保温隔热。如果玻璃幕墙具备良好的保温隔热功能，其就可以在夏天的时候保持室内温度不会太高，而在冬季的时候也不会温度过低，这样室内的温度就可以保持在一个合适的范畴当中，自然也就不需要大力地使用空调了，这样自然会让减少电力的使用。

3建筑玻璃幕墙绿色节能设计措施

3.1节能型玻璃

为了提高建筑玻璃幕墙的绿色节能设计效果，应尽可能选择新的节能玻璃材料，以确保它们能满足实际施工要求。对于夏热冬暖地区，幕墙用玻璃材料应具有良好的反射或吸热效果。对于夏热冬冷地区，幕墙的最佳材料是中空玻璃。在冬季寒冷地区，应选择符合系数低的玻璃。在所有类型的玻璃中，如果经济条件允许，应尽可能选择低发射率中空玻璃，这不仅具有良好的综合性能，而且不会造成光污染。中空玻璃现在也已经被广泛应用到建筑玻璃幕墙工程中，其主要利用间隔框将双层平板玻璃隔开，且对周边进行密封，将干燥空气冲入中空层，并添加适量的干燥剂，来保证中空夹层内空气的干燥性，以此来达到保温隔热效果。

3.2新型技术应用

应积极采用各种新技术，提高玻璃幕墙的绿色节能效果。例如，光电技术主要是通过光电效应产生电能，以提高资源利用率。太阳能是一种可循环利用的能源，具有利用率高、传输方便的特点，目前已广泛应用于建筑工程设计中。对于大型建筑项目，太阳能电池板和玻璃幕墙可以组合安装，太阳能发电可以用来为建筑提供电力。此项技术的应用，使得玻璃幕墙设计由传统的被动节能，转变为主动向建筑供给能源的方式，通过多种节能技术的搭配，降低玻璃幕墙能源损耗。

3.3双层玻璃幕墙

也就是说，玻璃幕墙将设计成内外两层模式，内层选自开放式幕墙或铝合金门窗，外层选自点式玻璃幕墙、开放式幕墙或隐藏式幕墙等。这种方法在玻璃幕墙的节能设计中很常见，在设计中必须选择合适的玻璃材料，并确保通风层宽度和风口设计的合理性。其中，在确定通风层宽度时，应对建筑结构隔声效果以及节能要求进行综合分析，确定空气层厚度，一般应控制在100mm以上。还应对遮阳附件、绿化植物以及清洁等要求进行分析。空气间层内气流流速慢，且容易受结构、环境等因素影响，在设计时要保证参数选择的合理性。常见的双层玻璃幕墙如箱式双层玻璃幕墙、走廊式双层玻璃幕墙、井箱式玻璃幕墙等。

结束语

总而言之，随着中国社会经济的不断发展，中国的城市建筑消耗越来越多的能源。因此，在当今的建设项目中，必须重视绿色节能。目前，玻璃幕墙已被广泛使用，其对建筑的影响也在增加。因此，建筑玻璃幕墙必须进行绿色节能设计，才能达到节能环保的效果。玻璃幕墙在我国建筑中的应用还比较早，因此，对玻璃幕墙的研究也比较深入，基于此，在建筑工程中运用玻璃幕墙需要从我国的实际情况和优势出发，对玻璃幕墙展开合理科学的设计，确保其充分发挥绿色节能的作用。在玻璃幕墙绿色节能的设计过程中，需要结合从前的经验，明确其中的关键点，对玻璃幕墙的结构进行合理设计，并且选取合适的玻璃材料，还需要不断采用新技术，这样就可以让玻璃幕墙的设计效果不断提升。

参考文献

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[2]胡亦明，王勇.绿色节能技术在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用[J].陕西建筑，2017，（6）：9-12.

[3]肖湘东，谢立群，毕瀛.玻璃幕墙植物生态技术研究[J].安徽农业科学，2018，（32）：15774-15776.

（作者单位：香山红叶建设有限公司）