浅析节能玻璃幕墙的节点设计

张大永

摘    要：玻璃幕墙因为自身具有的保温隔热、节能环保等各方面的特点，已经被广泛的应用于各种类型的建筑物中。特别是大型的写字楼更是对使用玻璃幕墙装饰青睐有加。虽然玻璃幕墙经过长期的发展和应用已经取得了长足的进步，但是其不管是在设计还是应用等方面仍然有很大的发展空间。

关键词：节能;玻璃幕墙;设计

1  玻璃幕墙及其节能设计概述

1.1  玻璃幕墙概述

玻璃幕墙虽然是保护建筑外围结构的重要装饰结构之一，但是由于其自身具有的位移能力，是通过菌渣支撑结构体系实现的，所以其并不会承担建筑主体结构的受力。这种设计新颖且符合现代建筑设计理念的新型墙体装饰材料的应用，已经成为了当前我国建筑外围墙面结构装饰中最常用的材料之一。

1.2  玻璃幕墙节能设计的原理及原则

玻璃幕墙常用的热传递方式主要有对流、传导以及辐射等几种方式。而玻璃幕墙的节能设计就是在这几种传热方式的基础上开展的。如果设计人员用K表示单位面积时间内玻璃传递的能量的话，那么K值大小就是直接反应玻璃隔热能量、能量损耗效率优劣的重要指标之一。通过相关节能测试效果的实验发现，如果其他外部因素不变的话，那么通过实验发现，遮蔽系数越小，玻璃损失的能量就越少，自然节能效果也就越显著。这就说明，在最大限度的满足建筑整体设计要求的前提下，如果加强玻璃幕墙节能设计研究的话，设计人员必须在综合各方面因素的前提下，严格的按照适用性、科学性以及经济性的原则开展建筑节能设计的标准开展设计工作。

2  建筑玻璃幕墙绿色节能设计要点

2.1  保温隔热设计

虽然建筑物在应用的玻璃幕墙后，建筑的采购效果得到了显著的提高。但是由于建筑通透面积增加，所以，为了确保建筑的隔热保温性能，室内空调的耗电量也随之增加。也就是说，只要确保了玻璃幕墙的隔热保温性能，那么不管是夏天还是冬天，建筑室内温度也不会因为玻璃幕墙的隔热性能变差而出现室内温度升高或者降低的现象。随着建筑室内温度始终处于恒定舒适的范围，建筑的电力消耗自然也就得到了有效控制。因此，设计人员在进行玻璃幕墙的节能设计时，必须对保温隔热设计予以充分的重视。

2.2  玻璃幕墙遮阳设计

建筑室内的温度不止会受到保温隔热设计效果的影响，同时阳光的直射也是影响室内温度的重要因素之一。如果设计人员在设计过程中，对玻璃幕墙采取遮阳处理的话，那么就可以通过减弱阳光的方式，降低阳光直射对室内温度变化产生的不利影响。（1）玻璃幕墙材质自身带有遮阳。设计人员在玻璃幕墙设计时，可以采取在玻璃上镀膜等增强玻璃幕墙自身遮阳性能的方式，减少投射到室内的阳光，温度室内温度，从而达到降低空调电力消耗的目的。（2）设置遮阳物。设计人员采取的在建筑室内外设置遮阳物的方式，也是提高玻璃幕墙遮阳效果的重要手段。为了提高玻璃幕墙的遮阳效果，设计人员必须按照建筑物自身的实际情况，选择和使用遮阳物，通过在建筑室内设置遮阳物的方式，有效的减少透射到建筑室内的阳光。

2.3  自然通风

自然通风是玻璃幕墙使用过程中必须充分重视的问题之一。一般情况下，写字楼在室内外装修时使用的大量玻璃幕墙，因为自然通风效果较差，不仅导致建筑室内出现了通风较差的问题，而且这种密不透风的工作环境也对长期处在室内工作的人员的身体健康产生了不同程度的危害。如果设计人员站在人性化的角度考虑问题的话，自然通风是建筑节能设计中必须充分考虑的问题之一，假如建筑室内的自然通风条件较好的话，那么室内通风系统使用的能源消耗也会随之下降。另外，由于玻璃幕墙外窗数量的多少是影响建筑室内温度的重要因素之一。因此，为了避免因为外窗数量不足而影响建筑室内通风的效果，设计人员必须在玻璃幕墙设计时，合理的设置外窗的数量，才能达到提高玻璃幕墙节能效果的目的。

2.4  玻璃幕墙断热型材的使用

为了促进玻璃幕墙节能设计效果的有效提升，设计人员必须严格的按照节能设计理念的要求，选择玻璃幕墙的中框架材料。目前，我国玻璃幕墙中应用最广泛的中框架主要以新型断热金属框等为主。这种断热金属框最大的特点就是通过在原有内外两高导热性金属框中间添加低导热性隔离物的方式，利用断层设计阻断建筑室内热量的流失。断热型材因为自身具有的强度高、刚性大、密闭性好等各方面的优点被广泛的应用于建筑节能设计中。

3  建筑玻璃幕墙绿色节能设计措施

3.1  双层玻璃幕墙

双层玻璃幕墙与传统的单层玻璃幕墙最大的确保在于，双层玻璃幕墙是由内外两道幕墙构成的。内幕墙一般采用明框幕墙、活动窗以及检修门等设计方式，以便于后续的维护和检修。而外幕墙则主要采取的是有框幕墙或者支点玻璃幕墙的设计方式进行设计。双层玻璃幕墙不管是构成还是结构上与外层幕墙结构之间都存在着较大的差异。比如，铝合金、明框玻璃幕墙等都是最常用的内幕墙结构设计材料。点式、明框、隐框玻璃幕墙等则主要应用于外幕墙的结构设计中。另外，由于两层玻璃之间留有的孔隙具有减少热量交换的特点，所以这种双层中空玻璃幕墙设计方法的应用，不仅提高了建筑室内通风的效果，同時也满足了建筑绿色节能设计的要求。

3.2  双层玻璃幕墙的分类

（1）封闭式内循环幕墙。封闭式内循环幕墙是目前室内常用的一种热循环设计方式，这种设计方式主要是将室内的地面换风循环系统将室内气流排放至出风口，然后由室内吊顶中设置的排风管送出，确保室内空气的循环和流通。由于这一过程中只是发生在建筑室内，所以，这种借助自然空气循环的设计方式，不仅有助于室内空气流通能耗的降低，同时也达到了提高室内保温隔热性能的目的。（2）开敞式外循环幕墙。开敞式外循环幕墙使用的材料主要以中空玻璃为主。这种设计方式就是通过在外幕墙开设进风口与排风口的方式，借助管道将经过室外的气流带走，在这一过程中内目前是处于完全封闭的状态。这种完全依靠自然气流循环的设计方式，因为有效的节约了建筑室内的能源消耗，所以被广泛的应用于建筑室外的装饰中。另外，双层玻璃幕墙设计方式的应用，不但满足了建筑室内通风的要求，而且也达到了保温隔热的目的。设计人员在选择双层中空玻璃材料时，外层幕墙应该使用透光率较好的透明玻璃，而内侧幕墙则应该以中空玻璃为主，才能满足提高玻璃幕墙节能效果的目的。

3.3  节能型幕墙

由于建筑能耗较大，所以，设计人员在开展玻璃幕墙设计工作时，应该对绿色节能设计工作予以充分的重视。通过选择节能材料，使用节能措施的方式，促进玻璃幕墙节能效果的有效提升。如果建筑微云气候温润的南方的话，那么设计人员在设计玻璃幕墙时，应该采用反射性能好且吸热性能优良的玻璃幕墙材料。反之，如果建筑位于气候干燥且温差较大的北方地区的话，设计人员应该根据实际的情况，尽可能的选择中空玻璃幕墙。另外，为了确保玻璃幕墙的节能效果，设计人员在选择和使用玻璃幕墙材料时，应该严格的按照节能环保的要求，选择辐射相对较低的中空玻璃材料，才能在有效减少光污染的同时，促进玻璃幕墙节能设计效果的稳步提高。

4  结束语

总之，城市化进程的加快以及建筑能源消耗的不断增加，已经成为了当前制约我国社会经济长期可持续发展的重要因素。所以，建筑设计人员在开展建筑设计时，必须严格的按照绿色节能理念的要求，合理运用玻璃幕墙设计手段，提高建筑节能的效果。

参考文献：

[1] 王福强.建筑玻璃幕墙的绿色节能设计[J].居业，2019（4）：36.

[2] 刘沛霄.建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究[J].绿色环保建材，2019（3）：29～31.