智能玻璃在建筑门窗幕墙中的应用发展

佘立建

摘 要：随着社会快速发展和国民经济水平不断提升，人民的物质生活质量不断提升，对生活环境的要求也越来越高，作为人们生活和工作的重要组成部分，现代建筑项目施工应满足人对们对“绿色生活环境”和社会发展提出的可持续发展两方面的要求。智能玻璃幕墙的应用，不仅协调了建筑的整体美观，并且具有极高的保温性能及隔热性能，改善了传统玻璃幕墙应用中的不足之处，能够对现代建筑发展起到积极的促进作用。

关键词：智能玻璃；建筑门窗幕墙；应用发展

1 引言

新时期国家对建筑行业提出“节能”“环保”的发展要求，不仅要在建筑设计环节中秉承环保的设计理念，在建筑材料的选择上也要突出材料的环保性能，力求多方面促进建筑行业迈向更高的发展台阶。智能玻璃幕墙应用是现阶段建筑项目施工过程中重点用到的建筑材料，它的设计原则、工作原理及通风模式上都有着其他建筑门窗无法比拟的优点，能够实现节省资源、保护环境，推动可持续发展进一步推进的目标。本文主要针对智能玻璃在建筑门窗幕墙中的使用情况及发展情况进行分析，着重分析设计原则等相关内容，以期为相关的研究提供有效值的参考信息。

2 智能玻璃的定义及分类

智能玻璃是由玻璃材料或透明塑料等基材和感应材料所组成的、能感知外部环境变化并能实时地改变自身性能的玻璃器件。在一定物理条件下，这种器件可以根据人们的意愿，稳定、可逆地改变自身的光学属性（颜色、反射率、透过率、吸收率等），从而具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热扩散。到目前为止，智能玻璃的制备方法可大致分为两种：一是将感应材料制成膜状复合到无机玻璃表面或是夹杂在两层普通玻璃中间；二是利用感应材料对玻璃本体进行改性。相对而言，玻璃本体改性获得的智能玻璃工艺复杂、成本高。

3 玻璃幕墙发展现状

通过对国际上建筑门窗幕墙节能技术的应用情况进行研究，可以发现应用技能技术可以有效节约建筑物的使用资源可以发现应用技能技术可以有效节约建筑物的使用资源，减少的损耗量能够达到减少的损耗量能够达到40%以上以上，同时，应用新的先进施工技术还可以简化施工流程，增加施工速度，从而提前完成施工任务。目前，在门窗幕墙设计中应用建筑节能技术已经成为行业的发展方向。我国的建筑门窗幕墙节能技术在全世界来说，属于发展最成熟并且拥有最完整技术体系的国家。我国在节能技术应用相关方面的起步时间相对较晚，在建筑门窗幕墙实际施工过程中，应用节能技术时还会遇到很多难题。同时，在具体施工中，因为施工地区和项目情况的不同，节能技术和节能措施在应用上有所差异，特别是在经济水平比较低的地区，因为资金问题，对于一些智能幕墙、生态幕墙以及光电幕墙等智能化的并且技术含量高的节能技术，大部分地区还实现不了。幕墙是建筑施工过程中要用到的重要建筑材料，幕墙质量的好坏对建筑项目的开展起到重要影响。建筑业发展是社会发展的重要组成部分，在对建筑业发展提出要求的同时，也是在对建筑材料提出新的发展要求。为相应行业发展需要及社会发展要求，近年来玻璃幕墙行业不断研制的玻璃幕墙材料，利用新技术不断提升玻璃幕墙节能、环保等多个性能。随着玻璃幕墙的研究发展，越来越多的玻璃幕墙被开发出来，其特点也各自不同。例如，铝合金材料的玻璃幕墙具有极高的保温隔热性，真空玻璃能够有效降低噪音。积极的响应了国家房地产业发展及节能减排要求的提出。本文提到的智能玻璃幕墙主要采用双层幕墙的形式，具有保温、防雨、防风沙、减少噪音等多个优点。两层玻璃之间的距离大约在的距离大约在20cmm～100cm之间，可根据需要不同设置不同的距离。

4 智能玻璃幕墙产生的背景

根据调查显示，我国城乡建筑中有高达我国城乡建筑中有高达99%的耗能建筑的耗能建筑，这与建筑项目施工过程中所使用的建筑材料有极大的关系。建筑耗能对自然资源及环境保护有着极大的消极作用，因此国家对建筑行业发展提出更高的要求。综观发达国家在建筑业使用的节能环保建材良好效果看，我国的住宅、办公等建筑也应做出相应的改善，从而有效地降低建筑的耗能。智能玻璃幕墙在这样的发展环境下应运而生，这种幕墙适合现阶段建筑发展需要，同时对建筑设计没有较高的要求，能够保证建筑美观而实用的建设要求。

5 智能玻璃幕墙的重要内容

5.1 智能玻璃幕墙的设计原则

智能玻璃幕墙能够通过对建筑外墙构造的调节与建筑设备之间互相作用相配合，从而实现对能源的优化使用。智能玻璃幕墙主要利用吸收太阳辐射，通过太阳热能的转换为冬季采暖提供热能。同时，利用太阳光照可以减少人工照明的使用。智能玻璃幕墙使用过程中与建筑墙体对热量存储相结合，将夏季的制冷需求量减少，保证室内冬暖夏凉的效果。智能玻璃幕墙在设计过程中将通风、遮挡阳光、存储热量和供暖等多个性能配合起来，使智能玻璃幕墙在使用中达到最高的使用效果。

5.2 智能玻璃幕墙的工作原理

智能玻璃幕墙能够满足四季对门窗冷热转换的要求。冬季，智能玻璃幕墙能够发挥最大效果吸收太阳辐射，结合大小不同的进出风口，控制好新风的转换量，通过两层玻璃之间的缓冲，对冷空气进行加热，再由内层玻璃送入室内。夏季，将遮阳设施放下，可以挡住部分太阳辐射能量，再由自然通风将热量排到室外。同时，内侧窗户通过对夜间冷空气的应用有效的降低建筑温度，而被冷却的楼板、墙体等能够达到冷却室内温度的效果。

5.3 智能玻璃幕墙的通风模式

智能玻璃幕墙能够在全年内实现自然通风，即使是刮风下雨的天气也能通过通风组织将浑浊空气进行转换，从而排除室外。日常的应用中主要有以下四种通风系统：楼层水平进出风口对角通风系统；带有窗户的下墙通风系统；竖向、横向通风系统；带有竖向风道的箱式外窗的排风系统。以上四种通风系统能够满足不同建筑使用功能不同的需要，有效达到将室内空气排出室外，转换空气质量的效果。

5.4 智能玻璃幕墙的优点

在智能玻璃幕墙设计过程中有效地应用了空氣热压原理和烟囱效应，达到室外新鲜空气和室内污浊空气相互转换的效果，对室内的空气进行有效地转换，防止灰尘等进入室内。无论是晴天还是刮风下雨的天气，都能进行自然通风，实现良好的通风效果。智能玻璃幕墙用其双层玻璃间的空隙，对冷热空气进行缓冲，提升幕墙冬季保温及夏季隔热性能。同时，遮阳设置的应用能够起到有效遮光的效果，将太阳能遮挡在双层玻璃间。智能玻璃幕墙具有选择采光功能，使用者可以根据自身需要调节设置，控制进入室内光线的亮度及射入的方向。双层玻璃能够形成在中间形成空气缓冲层，将冬季进入室内的冷空气进行加热，夏季进入室内的热辐射排除在外，保证冬夏两季室内温度的平衡。

6 结语

从目前我国建筑行业发展情况看，使用具有环保性能的新型建筑材料已经成为未来建筑行业发展的毕竟之路，鉴于智能玻璃幕墙在建筑行业中取得良好的使用效果，在日后的建筑行业中大量使用智能玻璃幕墙能够促进建筑行业迈向更高的发展台阶，向绿色环保的方向发展。

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