节能理念在玻璃幕墙设计中的有效应用探究

2014-01-27李维敦甘肃建筑职业技术学院甘肃兰州730050

中国建材科技 2014年6期

关键词：镀膜遮阳玻璃幕墙

李维敦（甘肃建筑职业技术学院，甘肃兰州730050）

1 玻璃幕墙设计的要求

1.1 注重幕墙设计的整体美观

幕墙的设计要注意建筑的美感，这样的要求对幕墙的设计人员提出了很高的要求，这样的要求需要幕墙的设计人员有宽广的知识，要学会建筑美学和现代美学的相关知识。

1.2 注重幕墙的安全和耐用性

建筑行业对安全尤为注重，对幕墙的安全性更是提出了更高的要求，幕墙合理的设计能够减轻经济损失，保障人民的生命财产安全。幕墙防火要特别注重，因此，幕墙的材料是不容易燃烧的的材料，幕墙中的防雷设施也有很严格的规定，并且和主题结构有非常紧密的联系，幕墙设计中的玻璃是安全玻璃，设计者在设计幕墙时一定要注重幕墙玻璃坠落的情况。例如：可以在幕墙的下边放置隔离板，在建筑的主要入口处设计雨罩等。

2 现代玻璃幕墙设计中节能理念应用的主要形式

现代幕墙的设计体现了现代元素，设计者的这种做法对于我国现代幕墙的发展和进步起到了很重要的作用。

2.1 采用新型材料

透明幕墙就是采用透明材料制作的，可见光和长波辐射能够透过普通的玻璃，当阳光照射到建筑物时，阳光中的可见光和长波就会照进室内，造成室内温度很高，从而，产生温室效应，当室内的温度使人感觉到舒服的时候，就要增加空调的耗能。出现这样的问题，解决的办法就是减少幕墙的利用面积、改变幕墙的位置和合理使用节能材料，从而提高建筑物的节能效果。

2.1.1 缩减玻璃幕墙的利用面积

当夏季炎热时，阳关照射进室内温度就会很高。减少幕墙的使用面积从而减少阳光的进入，温度就会降低，建筑物内的温度就不会很高，空调基本就不会用到，空调的能耗就会减少。但是，在现实的生活中，设计者注重幕墙的立体效果，就会忽视这一节能方式。

2.1.2 调整幕墙的位置

幕墙的位置是由建筑物的方向决定的，所以，设计者在设计建筑物时要注重通风、采光和日照等等。建筑物方向的选取是现代幕墙节能的要素之一，尤其是面积比较大的玻璃幕墙，建筑物的方向最好是南北朝向。

2.1.3 增设遮阳系统

设计者把遮阳系统设计在当代的玻璃幕墙上，能够起到遮阳的效果。遮阳的设计能够减少阳光的照射，遮阳会大大减少阳光的照射，使室内温度不至于过高，这样就会使室内的温度处于一个幅值，也就是室内的温度比较均匀。在炎热的夏季，建筑物的朝向不同，阳光的照射程度就会不同，因此，幕墙的墙面照射强度也就不同。所以，遮阳方式的不同直接对建筑物的节能效果产生影响。从位置的角度来讲，遮阳系统分为内部遮阳和外部遮阳两个系统，往往外部的遮阳能够影响到里面的效果，建筑物窗帘的质量对遮阳效果产生很大的影响。从形式的角度来讲，可以分为四种形式，分别是垂直、水平、综合和档板式遮阳，但是这四种的遮阳范围不同，垂直式运用到正面、东北和西北方向，水平式运用到朝向南北的建筑物。综合式运用到东南和西南方向的建筑物，档板式运用到东西方向的建筑物。遮阳系统的运用大大增加了建筑物的节能，假如考虑光影的效果，建筑物就会更加华丽，更加美观。

2.1.4 选择合适的玻璃幕墙材料

玻璃对于阳光的透过率高，长波和可见光都能透过玻璃，所以，我们在选择幕墙是要注重建筑物的波墙比选取幕墙的玻璃，要注重玻璃幕墙的系数和幕墙的传热系数复核相关的规定。当前，玻璃技术的成熟，生产出了高性能的玻璃，高性能的玻璃包括中控玻璃和镀膜玻璃，幕墙技术的快速成熟，玻璃幕墙的导热系数在很大程度上都减少了。

2.2 双层玻璃幕墙的节能

玻璃幕墙的双层主要由内外两层组成，这种玻璃的节能主要体现在玻璃两层的中间通道，在幕墙的出、进口设置了通风口，这种玻璃幕墙的独特设计能够提高幕墙的隔热性能，同时也能够表现出幕墙的独特效果。这种双层的玻璃幕墙的工作原理是通过与外界的通风，在温度特别低的时候能够保持室内温度，使温度能够长时间保持，在夏季日照下，两层幕墙中的空气被加热，空气会上下滚动，幕墙通过与室外相连带走了热空气，起到了降低室内空气的温度的效果。幕墙中可以放不同的填充物，，在冬季可以选择导热系数低的填充物，而在夏季可以选择导热系数高的填充物。幕墙的换气量受风速和风向的影响，为了使夏季的热风不流动，在幕墙的设计中，要阻止幕墙的通风口。

3 玻璃幕墙的设计要考虑节能

玻璃幕墙的主要传热方式有导热、对流、辐射和太阳光的投射，当前的节能设计就是利用这一特点来得到控制的，因此，加强了玻璃幕墙的保温能力。玻璃幕墙的设计要注重玻璃幕墙的保热性能，还要注重玻璃幕墙的热交换来得到节能的目的。

3.1 玻璃幕墙材料的节能

幕墙材料的节能包括节能玻璃和节能材料，最重要的是在玻璃幕墙选取材料时利用节能型的材料。

3.2 玻璃幕墙中常常用到的节能玻璃

玻璃幕墙最常用的节能玻璃主要有吸热玻璃、中控玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃和光电玻璃。其中，吸热玻璃主要是能够吸收辐射的一种玻璃；中空玻璃是把普通浮法玻璃、镀膜玻璃、钢化玻璃的两层或多层平板玻璃隔开，并且密封好，其内部填入惰性气体和干燥空气的。

镀膜玻璃主要是指低幅镀膜玻璃和反射镀膜玻璃两种。低幅镀膜玻璃就是我们常说的lowe玻璃，能够吸收大量的辐射，也可以保持良好的透射率，节能效果明显。反射镀膜玻璃就是在玻璃的表面镀上金属和非金属的材料，这样就会对阳阳光有一定的反射作用，把阳光反射回大气层，阻碍阳光进入到室内。

真空玻璃是用分布的微粒做间隔，空腔中抽成真空的一种玻璃这种玻璃具有热敏高的特点。

铝塑复合材料和断热铝型材料等高热组材料是玻璃幕墙常用的节能材料。玻璃幕墙的金属结构占外表面的比例虽然很小，但是它是不透明的材料，导热系数非常大，热量很容易损失。要提高金属材料的热阻，并且保证力学材料的前提，可以使用不导热的材料来阻止热量的损失，因此，就可以达到节能的目的。

4 节能理念在玻璃幕墙设计中的有效应用分析

随着我国经济和科学技术的发展，我国的建筑行业也在快速发展着，当今时代的现代理念越来越多地运用到了幕墙中，对现代的幕墙起到了非常重要的作用。以前传统的玻璃幕墙只是能够满足安全和稳定的特性，不能够满足社会的可持续发展要求，所以，就把节能的这一理念体现在了现代的玻璃幕墙中，在开始的时候对于幕墙的投资比较大，因为幕墙的节能，所以要用长远的眼光来看，今后一定能够收回，并且超出最初的收益。

5 新型玻璃幕墙节能的应用

现代的幕墙体现了美观和节能，随着我国科学技术的发展，我国能够独立设计一些隔热性能好的高性能的玻璃幕墙，我国设计的这种幕墙在很大的程度上提高了幕墙的使用功能，例如：美观和舒适度，现在还在向智能和绿色环保的方向发展。其中的代表是光电幕墙，这种光电幕墙是一种太阳能玻璃幕墙，这种玻璃幕墙融合了发电、隔热、隔音和安全，体现了建筑行业的节能理念。并且具有装饰作用，太阳能光电板具有面积小和外观优美的特点，还具有很好装饰作用。