建筑玻璃幕墙节能技术研究

张宝平

摘要：建筑玻璃幕墙是现代建筑的重要标志，被广泛用于建筑施工设计与建筑翻新设计中，玻璃幕墙作为节能环节中最为重要的部分，是建筑企业必须重视的节能课题。

关键词：建筑;玻璃幕墙;节能技术

前言

对处于快速发展期的建筑行业来说，玻璃幕墙是解决能耗问题的主要环节，根据地理纬度、日照时间以及海拔等因素，对玻璃幕墙的安装是有不同要求的，科学地指导是实现节能目标的唯一途径，对于我国的建筑行业来说，节能建设已经成为一个不可回避的课题。

1建筑玻璃幕墙节能工作的背景

自然环境与人类社会发展矛盾的加深以及能源短缺，加剧了人类社会资源的竞争，同时改变了人们的生活观念和发展理念，资源节约化以及发展环保化的观念已成为社会发展的共识。我国是一个人口大国，同时也是一个资源能耗大国，目前我国建筑行业迎来了发展的黄金期，能源储备不足和资源使用率过低的行业现状加剧了我国资源紧缺，造成极大的环境危害。建筑行业在未来几年的发展中，规模势必扩大，如何解决玻璃幕墙的节能问题，是不可忽视和必须及早提上议程的问题。玻璃幕墙作为现代建筑维护结构的组成部分，直接与空气光线接触，是连接室内外的通道，有着保温隔热的效果，是建筑物节能建设工作中的一大要点。目前来说，我国玻璃幕墙节能建设存在着很多问题，如玻璃材质的选择，玻璃材质自身的热工性能有限，导致建筑的保温隔热效果不达标;玻璃幕墙技术工艺不成熟，建筑企业很难依靠自身力量解决玻璃幕墙节能环节的问题;节能设计缺乏实际可行性，建筑单位幕墙的节能设计往往需要专业的公司完成，因沟通不到位以及工艺理念的不同，容易导致节能措施与设计的不搭。基于环保与资源节约理念高度提升以及我国建筑行业节能工作现状的背景，探讨在符合时代背景下，如何改变建筑行业发展面临的阻碍，解决建筑玻璃幕墙节能问题，俨然成为建筑行业的工作重点。

2工程概述

工程上结构为框剪结构，总建筑面积为18128.22m2，楼高9层，建筑高度为31.35m，幕墙建筑面积850m2。幕墙的建筑工程以玻璃幕墙为主，结构选择开放式的框架，体系采用铝合金龙骨，将玻璃与铝板相结合应用到立面上。经过氟碳喷涂后的铝板厚度为3mm，选择不同型号的兩种增韧中空玻璃、一种钢化中空粘结玻璃。在玻璃板的背面需要叠加铝板，然后继续叠加厚度为900mm的防火墙，此防火墙采用防火钢板和岩棉加工而成。

3在选材方面提升玻璃幕墙节能性能

3.1铝合金断热型材

在幕墙的工程建设中，铝合金的材料具有良好的节能性。除此之外，其还兼顾普通材料支撑龙骨的特点，对于建筑工程来说可以解决不少节能问题。普通铝型材（即传统的非绝热型材）由于其自身的高导热率，通过导热方式在总热量中占据较大比例，对此必须进行断桥处理。本工程的隔热原理是以连续保温区的外观为基础，两个部分都是铝合金结构，采用的尼龙隔热条与铝合金的力学性能指标相近、导热系数远小于铝合金，可以在极端的热处理、风压、压力之下不受变形。通过这些特性，可避免因热膨胀引起的隔热条掉落、扭曲等突发问题。在热处理之后结合铝与滚压的形式，表面进行涂抹或者氧化的处理，这些步骤可以增加节能的效果。

3.2节能玻璃

①镀膜玻璃：包括低辐射镀膜和热反射涂层。前者可以保证光的透射率，以便吸收大量的红外辐射，并且低辐射涂层的远红外光反射率高达80%。后者的目的则是避免阳光照入室内，其原理为反射玻璃上的阳光;大多数的解决方法是采用金属和非金属，还有的就是直接在表面覆盖一层氧化物薄膜，但这只是在透视效果不明显的情况下较为常见。②吸热玻璃：该类型有两种方法可以有效地吸收太阳辐射，分别是本体着色和表面涂覆。其中，表面涂覆的玻璃通过在其表面上喷涂氧化膜将太阳能转换为热能，消耗的方式为对流、辐射和热传导等3种情况。③中空玻璃：为了使玻璃之间夹杂着惰性气体，中空玻璃一般都是由两片及以上的玻璃构成，并且使用密封胶密封。中空玻璃的节能效果体现在其中的气体不相对流动、玻璃的热导率是空气的27倍。同时，在保温、隔音、保温、防结露方面也具有十分显著的效果。

4在构造方面提升玻璃幕墙节能性能

4.1提高玻璃幕墙的密封性能

①开启扇是玻璃幕墙的关键部分，其具有密封的功能。为了提高其密封的效果，密封条要耐久、弹性好，在气密性上保持高水平;②玻璃幕墙的周围应用密封条或密封剂严格密封;

③玻璃幕墙中存在一些零散的部件，部件之间要密封好，最好是用耐久性强、弹性好的密封带，并且要对组装之间的缝隙处理严格认真。同时，为了保障密封的性能，部件安装完成之后要确定密封条是否在压缩状态。

4.2采光与保温的协调系统设计

建筑幕墙要兼顾室内照明和建筑立面两种效果，在建筑工程中大多数的建筑都需要使用到玻璃，相比于非透明玻璃，透明玻璃的保温性是较差的。所以，空调的消耗与采暖设施的投入与透明玻璃面积是成正比的。同时，诸如金属、石墙等非透明幕墙，不存在通透的视觉、天然照明等功能要求。因此，幕墙的设计必需要协调照明与保温的一致性，选取恰当的幕墙材料，调整窗户和墙面的比值。为了使建筑物传热系数的数值降低，采取增加保温岩棉等措施。

4.3遮阳系统的节能设计

合理设计遮阳系统可以有效地防止室内阳光辐射，该系统可以保持室内环境，降低保暖设施的用电消耗。在幕墙的工程中，遮阳和幕墙的系统通常会被设计人员用水平、垂直、挡板、综合等方法结合在一起。在实际工作中，需要在结合遮阳系统的设计流程中，做到类型与功能相结合。最重要的是对建筑的整体结构表现其完整性，同时还要确保幕墙的遮阳设计取得良好的效果。所以，设计人员要依照《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》（JGJ/T151—2008）中的规定，计算施工时的参数，提供实际的参考数据。

4.4活动百叶技术

遮阳技术可以控制建筑物的冷热负荷保持在一定的区间内，从而解决直射的太阳光对建筑物的冷热负荷产生影响的问题。传统的方法是在室外安装固定遮阳罩，但这种方法会衰减建筑物的节能效果，具体体现在循环风管不能正常形成，从而导致对热量的失控。为了弥补传统方法的不足，可以采用活动百叶技术，该方法能够通过改变角度调整太阳的位置，有效地解决通风遮阳的问题，从而达到最佳的状态，实现节能效果。

4.5双层玻璃幕墙技术

双层玻璃幕墙是一种比较常见的玻璃幕墙，采用双层围护结构，综合保证了天然照明和节能的要求，能很好地满足幕墙的保温、隔音等要求。在充足阳光照射的情况下，内幕墙和外幕墙的空气温度与热空气密度呈现反比关系，当湿度增加、热空气减少时，空气从下向上流动，热风排出，从而达到冷却的目的;室外温度较低、幕墙的排气口关闭时，空气温度会增加，这时室内外温度需要达到平衡，室内热风就会向外流动，从而达到保温的目的。当建筑物有供暖要求时，其比传统的玻璃幕墙节能五成左右;当建筑达到制冷要求时，其比传统的玻璃幕墙节能四成左右。

结束语

综上所述，玻璃幕墙既要满足现代意义和艺术意义，又要最大限度地减少能耗损失，达到建筑节能的目的。这就要求建筑设计师根据不同的条件和不同的建筑特点，进行不同的玻璃幕墙节能设计。

参考文献：

[1] 刘潇.节能玻璃幕墙引领绿色未来[J].城市开发，2019（14）：46-47.

[2] 文睿东.探究节能理念在现代幕墙设计中的运用[J].低碳世界，2018（5）：141-142

（作者单位：海南三合泰幕墙装饰有限公司）