建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究

王兵兵 刘 凯

河北省沙河玻璃技术研究院

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究

王兵兵 刘 凯

河北省沙河玻璃技术研究院

随着可持续发展战略的实施，节能减排、保护环境已经成为时代发展的必然选择。玻璃幕墙是建筑中主要的结构，进行设计时，必须从气、人文、经济和环保等多方面进行考虑，保证玻璃幕墙遮阳符合建筑要求，创造出具有特色的玻璃幕墙。因此在实际设计过程中需要结合其所具有的特点，对以往经验进行总结，确定设计要点，做好结构方式、玻璃材料的选择，并积极应用各项新型技术，争取不断提高幕墙节能设计效果。基于此本文分析了建筑玻璃幕墙的绿色节能设计。

建筑玻璃幕墙；绿色节能；设计

1 、建筑玻璃幕墙的节能原理

玻璃幕墙在建筑施工中的应用已成为建筑行业发展的主要趋势。玻璃幕墙是一种透明材料，可通过对流、辐射和传导的方式进行热能的有效传递，为了更好的对玻璃传递能量的过程进行评估，可通过单位面积、单位温差和单位时间内的传递焦耳数进行确定，焦耳数越大则说明玻璃的能耗就越大，这种情况下，采取节能措施是非常必要的。为了更好的对玻璃幕墙节能效果进行测试，还可以通过遮蔽系数进行研究，在同等条件下，将玻璃组件和透明玻璃放置在阳光下，通过太阳辐射能量的比值来确定遮蔽系数，遮蔽系数越小则说明玻璃的能耗越小，即节能效果越好。太阳光在经过玻璃照射到房间时，部分太阳能是直接通过的，另一部分则会被玻璃幕墙吸收并转化为热能，且这部分热能会直接进入室内，导致室内热能增加，从而提升房间温度。

2 、建筑玻璃幕墙节能设计原则

玻璃幕墙表示该项技术的性能，主要从气密性和保温隔热两项性能分析，达到建筑节能设计标准的建筑幕墙。我国人口较多，幅员辽阔，各个地区差气候差异较明显，不同环境对建筑玻璃幕墙的要求也不相同，具有明显差异。建筑玻璃幕墙是对建筑周边环境、温度、管线、气候等众多因素研究后，对玻璃幕墙位置、高度和功能等优化的措施，是一种利用系统技术和产品对室内环境进行调节的过程。此过程的进行需要考虑多种因素，还要正确处理各种关系，保证隔热、采光、这样、通风、传热、噪音等符合施工要求。经分析发现，建筑玻璃幕墙节能设计必须遵循以下原则：第一，科学性。经过综合考虑并衡量多种因素后，对玻璃幕墙的功能、性能、位置等方面进行优化，选择合适的玻璃幕墙，保证与窗户和墙壁成比例，正确选择施工结构和材料。确定幕墙传热系数的时候，必须根据当地气候、玻璃传热系数以及型材传热系数等进行确定;第二，适用性。根据周边环境和地理环境特点，参考施工设计，落实国家对建筑玻璃幕墙的要求，正确处理好建筑低能耗和舒适度之间的关系。第三，经济性。建筑玻璃幕墙不仅是建筑围护结构中的一部分，也是建筑节能的部分，需要全方面考虑建筑节能要求，充分发挥建筑幕墙的功能，体现建筑幕墙的使用价值。从原则上来看，建筑幕墙节能需要与建筑设计师、暖通工程师和室内设计等人员进行协商，在满足设计功能的基础上，实现建筑幕墙节能。

3 、建筑玻璃幕墙的绿色节能设计

3.1 保温隔热设计

玻璃幕墙的使用，能够大大提高房屋的采光效果。但在夏季，由于采光面积过大，导致室内温度上升，被迫使用空调降低温度，这样就会造成电力资源的浪费，在冬季，由于幕墙面积过大，导致热量过度流失，造成室内温度过低，因此，对玻璃幕墙进行绿色节能设计时应该重点考虑玻璃幕墙的保温隔热处理。只有保温隔热工作处理的好，夏天室内温度才不会过高，冬天室内温度不会过低，将室内温度控制在一个合理范围内，减少空调的使用，进而降低电力资源的消耗。

3.2 玻璃幕墙遮阳设计

建筑遮阳技术是建筑节能的一项技术措施，它能够减少阳光辐射和反射太阳热量，改变室内的温度环境，提高室内环境的舒适度，减少室内空调运行能耗。在玻璃幕墙设计中，由于玻璃透光这一物理性能，减少阳光直射是节能设计需要解决的主要问题。玻璃幕墙设计中采用的遮阳方式主要有水平遮阳、垂直遮阳、挡板式遮阳、百叶遮阳或者综合式遮阳等几种方式。合理运用遮阳技术，能在炎热夏天有效遮挡大部分的太阳直射阳光，在冬天又将阳光引人房间，实现冬暖夏凉、保温隔热的效果，从而减少室内空调设备运行，提高建筑节能环保性能。

3.3 自然通风

对于选择玻璃幕墙结构形似的建筑工程，在进行设计时，还需要重视自然通风效果。对于大部分高层公共建筑来说，室内人员密度大，为保证室内空气流动效果与质量，需要提高幕墙自然通风效果。不仅可以维持新鲜空气的流通，同时还可以降低室内通风系统运行所需能耗。合理确定幕墙外窗数量与面积，避免面积过小影响自然通风效果，以及面积过大室内温度流失。同时，还应重点做好外窗密封性控制，提高幕墙节能效果。

3.4 运用新型技术

随着科技不断发展，新型玻璃幕墙材料也越来越多，为了提升玻璃幕墙绿色节能效果，新型材料的应用也越来越多。比如光电技术，光电玻璃幕墙可以利用外界的光能和热能，产生新的能源，这样就能大大减少资源的消耗，起到绿色节能效果。光电玻璃幕墙主要是利用的太阳能，通过对太阳能电池组的加工，将太阳能电池组和玻璃进行融合，各个玻璃之间通过线路连接，使整个玻璃幕墙构成一个整体。使用光电玻璃幕墙，不但能够有效减少资源的使用，还能延长玻璃幕墙的使用时间，并且外观相当漂亮。

总之，从我国当前的发展状况来看，依然存在很多的能源耗费问题，尤其是建筑行业，玻璃幕墙是建筑行业新兴的一种结构，可以满足建筑功能和建筑美学等要求。但是阶段使用的玻璃幕墙存在严重的能源消耗，必须及时对其进行分析，对此本文分析了建筑玻璃幕墙的绿色节能设计，以期提供一些借鉴。

[1]侯盛楠，刘双双，韩庆.浅析我国住宅建筑玻璃幕墙的节能设计[J].河南建材，2010，06：82-83.

[2]丁伟.探讨绿色节能技术在大型公共建筑玻璃幕墙设计中的应用[J].现代装饰(理论)，2016，07：240-241.

[3]车学娅.玻璃幕墙与建筑节能设计[J].上海建设科技，2007，S1：28-32.

[4]项宝力，张莹.节能型建筑玻璃幕墙施工工艺研究[J].科技展望，2015(1)：25.