节能玻璃范文

导语：如何才能写好一篇节能玻璃，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：玻璃幕墙；建筑；节能材料；双层幕墙

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

正文：

玻璃幕墙作为建筑护结构的一种，以其漂亮的外观、卓越的透光性，越来越受到建筑师和业主的喜爱，尤其在大城市和经济发达地区，其使用率越来越高。而我国建筑节能的总体目标要求：到2020年北方和沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能65%的目标。这就对玻璃幕墙的节能提出了更高的要求。玻璃幕墙的节能效率，主要从幕墙所用材料和幕墙结构两个方面提高。

玻璃幕墙节能材料

现阶段，提高玻璃幕墙节能保温性能的材料主要有镀膜玻璃、low-e玻璃、中空玻璃及断热铝型材。近几年新出现先进的环保、节能玻璃主要有以下几种：

阳光辐射控制玻璃

这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果,主要有: 光谱选择透过性玻璃和透过率可调玻璃。光谱选择透过性玻璃实际上是Low-E 玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲, 它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层, 使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射具有不同的透过率。采用该技术,经过细心“ 调制”, 可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。根据玻璃特性改变的机理不同, 这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。

1.2 隔热玻璃

近年来, 在中空玻璃技术的基础上, 一些新型的隔热玻璃不断出现, 主要有如下几种。

①惰性气体隔热玻璃。通过在中空玻璃的空腔内充入惰性气体, 可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氪气的4-8-4-8-4 三层中空玻璃, 结合Low-E 技术, 它的传热系数可以达到0.7W/m2·K。

②气凝胶隔热玻璃。气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶, 95%(体积比)为空气。由于它内部的气泡十分细小(小于20mm), 所以具有良好的隔热性能, 同时又不会阻挡、折射光线(颗粒远小于可见光波长), 具有均匀透光的外观。把这种气凝胶注入中空玻璃的空腔,可以得到传热系数小于0.7W/m2·K 的隔热玻璃组件。该种物质长时间使用后的沉降现象是目前限制它大范围商业应用的主要因素。

③真空隔热玻璃。通过把中空玻璃空腔里的空气抽走, 消除掉空腔内部的对流和传导传热, 可以获得更好的隔热效果。通过附加Low-E 涂层改善其辐射特性。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言, 具有厚度薄、重量轻的优点, 但生产工艺较为复杂, 在一定程度上限制了它在幕墙、门窗上的应用。

2.新型节能玻璃幕墙-双层幕墙

双层幕墙是一种特殊的幕墙系统，与传统建筑幕墙有本质区别。其由外层幕墙，内层幕墙、遮阳系统和通风装置组成，内外层幕墙之间形成空气缓冲区。其设计理念是体现节能、环保，让人亲近自然。它除了具有传统幕墙的全部功能以外，在保温隔热、防尘通风、合理采光、隔声降噪、防止结露和安全性六个方面更具显著特点。

2.1 双层幕墙的分类方式很多，一般按通风方式可分为三类：整面式、通道式、箱式动态幕墙。

2.1.1 整面式双层幕墙：

空气在幕墙中间整体流通，热量传送损失少，外部隔音效果好，而且安装简便，不影响外观效果。主要缺点是声音会在各层之间反射，下一楼层所换出的空气可能进入上一楼层。夏季高层炎热，不能开窗进行通风，失火时烟火会在中间弥漫，防火问题很难解决，因而应用并不广泛。

2.1.2 通道式双层幕墙：

窗户和通风道相互交错，窗户的进气口向外，出气口在两侧向着通风道通风，从而实现窗户的通风。优点是热量传送损失少，不影响外观效果，外部隔音效果好。通风道、通风口需根据实际情况设计及试验，设计不当易产生夏季过热、冬季过冷现象。起火时，烟火会顺着通道弥漫到各个楼层，因此必须预加排烟、防火措施。

2.1.3箱式双层幕墙：

各层均有通风装置，每个层间都有水平隔板，每个窗户都有竖直隔板。它的优点是能够减少热量损失，不影响外观，隔音效果好，不存在声音在各层间反射的问题。通风道处，冬夏换气条件得到了改善。进、出风口可上下或交错排列，下层上来的过滤物相对减少。由于有水平、垂直隔板，起火时烟火能够被分开，不需预加其他防火措施。一般可适用于高层建筑。

2.2 按通风原理可分为二类：自然通风方式、机械通风方式,也叫外循环式和内循环式。

2.2.1 自然通风方式

利用热压原理（烟囱效应）和温室效应，实现节能和自然通风的效果。有时受外界因素影响如：室外温度、空气质量、局部风压分布等，难以达到自然通风的效果。整面式、通道式自然通风方式一般可适用于较低建筑，箱式自然通风方式可用于高层建筑，但外视效果可能受到局限，目前所知国外建筑实例多为显横隐竖形式。

2.2.2 机械通风方式：

结构上一般外层为中空玻璃幕墙，内层为单玻璃幕墙。为了降低动态幕墙平均传热系数K，外层幕墙采用断热式结构。幕墙系统同建筑的空调系统、通风系统（以及环境监控系统）相互配合，实现节能和室内通风的效果。一般为箱式结构，以一个层间为单位，通道之间互不连通。被处理过之后的新鲜空气通过建筑设施（风道）送入空气层，空气层与室内实现通风。空气层中可放置温度、风速传感器，通过楼宇控制系统对通风系统、空调系统、活动百页进行控制调节。

2.3 双层幕墙工作原理

2.3.1 冬季保温

进入冬季，关闭双层幕墙的出气口，使缓冲区形成温室。白天太阳照射使温室内空气蓄热，温度升高，使内层幕墙的外片玻璃温度升高，从而降低内层幕墙内外的温差。有效阻止室内热量向外扩散。夜间室外温度降低，由缓冲区内蓄热空气向外层幕墙补偿热量，而室内热量得到相应保持，因而无论白天和夜间，均可实现保温功能。

2.3.2 夏季隔热

进入夏季，打开出气口，利用空气流动热压原理和烟囱效应，使双层幕墙由进气口吸入的空气进入缓冲区，在缓冲区内气体受热，产生由下向上的热运动，由出气口把双层幕墙内的热气体排到外面，从而降低内层幕墙温度，同时，电动遮阳装置使用，有效地减少室外阳光辐射进入建筑内部，减少室内得热。所以双层幕墙具有优良的隔热功能。

3．结束语

新型材料的出现，一直推动着建筑技能效率的提高，所以作为幕墙工程设计师，必须持续关注各种新型技能玻璃的出现。双层幕墙和普通单层幕墙相比，增加了一道屏障，一次性制造成本提高了，但从国外已经投入使用的双层幕墙反馈的使用效果来看，在幕墙正常寿命内，仅节约电费一项，就能节省相当于单层幕墙造价的5倍，节能效果显著。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部 玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003中国建筑工业出版社

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夹层玻璃是在两层或多层玻璃之间夹上特殊的中间膜，再经高温高压制成的一体化深加工玻璃。使用这种安全玻璃，窃贼就是用电动工具或者燃气割炬，也不能破坏玻璃整体，可为防范破窗入室盗窃提供很好的安全保证。这是因为特殊的中间膜具有极强的抗拉强度、延展率等物理性能，仅从一面是极难将夹层玻璃割开的，就是窃贼使用无声玻璃切割器也没有作用，即使窃贼将玻璃敲碎，由于中间层同玻璃已经牢牢地粘附为一体，仍能保持完整性，窃贼仍无法进入室内。

除此之外，这种夹层玻璃还具有良好的节能环保性能，当阳光直接照射一块无色的夹层玻璃时，中间膜能够吸收掉大部分热量，只把很少一部分热量辐射至室内，并使室内和室外的热能不易传导，减少热能消耗，从而保持室内温度，也减少空调耗能。此外，彩色中间膜能隔离掉99％以上的紫外线，减少室内织物的褪色程度。夹层玻璃在隔离紫外线的同时，并不会阻挡可见光的射入。

“印花绵绸”畅销

最近在杭州中国丝绸城上市了一批“印花绵绸”，既经久耐用又舒适柔软，引起了国内外客商的关注。丝绸产品的传统旺销已展开，成交量稳步增长，除了顺纡乔其、双绉等走俏外，“印花绵绸”也是被人所看好品种。其中，一款13897“印花绵绸”经纬都采用1／25N／1桑抽丝为原料，织物组织采用平纹的方式，织物经纬密度216X175根／10厘米，经过精练、印花等精良工艺加工而成，以其质地优、图案美、易打理等长处取信于消费者。面料特适宜在夏季制作套装、裤裙装、短衬衫、连衣裙等，成装上身，既得体大方，又典雅飘逸。面料适用范围较广，不仅适合年轻姑娘穿着，而且也适合中老年妇女。成品外幅为114厘米，成品重约为146克／米2，现市场批发价在10．80―11．60元／米之间。以其价廉物美、色彩丰富成为市场时令畅销品种之一。

年轻人喜欢特殊材料家具

目前，一些特殊材料家具正悄悄占据市场，受到越来越多的年轻人特别是白领一族的青睐和好评。

在特殊材料家具中，原料取自热带植物的藤家具在纯天然方面更胜一筹。无论是竹藤结合还是藤木结合的家具，均具有人造板式家具无法比拟的环保优质。无有害气体的防霉、防虫的纸家具，在国外也已经投放市场，在日本、新加坡等国家，在大商场随处可见纸床、纸桌、纸书柜等系列家具。据资料显示，高品质纸家具可承受90公斤重物10万多次撞击不变形，它的色彩可任意调制，自身重量轻，特殊工艺加上绝对环保的纸造就了与众不同的视觉效果。

另外，玻璃、金属、压克力(有机玻璃)等制作的家具虽多为小型，但也为家具选材多样性提供了更大余地。另外，伴随着新材料和新工艺的出现，新型的环保、健康家具也将成为家具市场的主流。

市场看好高附加值鸡蛋

近年来，在超级市场上高附加值品牌的特殊鸡蛋不断增多，消费量也在逐年增加。这种特殊鸡蛋的生产场家在全国各地都有，上市的品种有70多个，其中高碘蛋已成为国内外食品卫生部门的特许产品，市场前景看好。

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(讯)谈起玻璃，相信大家都不会陌生，但能够变色的玻璃恐怕并不多见，而一家名为View的公司设计了一款全新智能玻璃，通过变色可达到为用户节能的目的。

该技术号称可为用户每年节约20%电费账单，配备这样玻璃的大厦可自动调节室内温度，减少用户对控号依赖而产生的费用。

据了解，该智能玻璃的工作机制如下：在玻璃内部附着着一层金属氧化膜，当微弱的电流通过这层金属氧化膜时，其内部电离子会在玻璃内流动并触发变色材料，实现对玻璃的变色控制。

据View公司的CEO Rao Mulpuri透露，每块View智能玻璃都拥有自己的IP地址，这也就意味着每块玻璃都可以通过网络进行控制。并且还可实现与照明系统和HVAC系统通讯。在未来，智能玻璃能够与智慧城市和智能电网进行联通。

而刚刚拿到的1.5亿美金的融资也将被用于自己工厂的扩大，而这样的智能玻璃也希望早点应用与家庭！(来源：中关村在线 编选：中国电子商务研究中心）

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【关键词】建筑；玻璃幕墙；节能技术

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

玻璃幕墙作为建筑护结构的重要组成部分，在建筑节能中发挥着不可替代的作用。玻璃幕墙不仅实现了建筑护结构中墙体与门窗的合二为一，而且把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和装饰艺术性。

一、建筑玻璃幕墙节能的关键技术分析

1、镀膜玻璃技术

镀膜玻璃顾名思义就是在玻璃的表面上多涂镀一层或者是多层的金属、金属合金或者是金属化合物的薄膜，这样就能够较好的改善玻璃本身的光学性能，从而在实际的应用过程中一定程度的降低热交换，因此就能够在建筑中起到隔热的作用。根据镀膜玻璃隔热性能上的差别我们可以将镀膜玻璃细分如下：热反射玻璃、低辐射玻璃和导电膜玻璃。热反射玻璃主要是在玻璃的表面涂镀了铬、钛或者是不锈钢等金属，因此能够使得玻璃呈现出丰富多彩的颜色来，由于可见光具有较为适当的透射率，对紫外线有着较高吸收率的同时对红外线有着较高的发射率，这也就是能够对阳光进行一定的控制，在建筑节能玻璃幕墙中的应用比较广泛。低辐射玻璃表面所涂镀的主要是银、铜或者是锡等金属，这样一些金属膜对于可见光有着较好的吸收率的同时对于红外线有着较高的反射率，但是低辐射玻璃膜层的强度一般比较差，因此在实际的应用过程当中往往都是制作成中空玻璃来使用。而导电玻璃则是在玻璃的表面上涂覆了氧化铟等具有导电性质的薄膜。通过上文中的分析我们可以看到，不同的镀膜玻璃都是有着其固有的特点和性质的，因此在实际的应用过程中要根据需要来进行取舍。

2、Low-E玻璃处理技术

Low-E玻璃从本质上来说也是镀膜玻璃的一种，但是这样一种镀膜玻璃更多的是应用于建筑物门窗的制造之中，能够极大程度的降低热能由室内向室外的传递，因此在实际的应用过程中就能够得到相当好的节能效果。Low-E玻璃所营造出的光环境相对而言更加的柔和和舒适，在我们国家是被大力的推广和使用的。

3、双层中空玻璃

双层中空玻璃就是在两层玻璃之间留出适当的间隔来，中间部分独立的成为一个空间，在这样一个空间内充入惰性气体，就能够较好的减少玻璃内外的热交换，以这样一种方式来实现玻璃的隔热保温作用，实现节能的目的。应用双层中空玻璃的时候需要在外层的幕墙上采用透过率比较大的单层透明玻璃幕墙，而在其内层使用中空玻璃幕墙，这样一种设计主要是希望在两层玻璃之间形成一个良好的空气通道，以便于上下两端之间的空气交换。

二、建筑玻璃幕墙节能技术分析

1、玻璃部分的节能技术

玻璃是建筑玻璃幕墙的主材，同时也是热量的良好导体与太阳辐射的良好透过体，是控制热传递的关键因素。因此，必须充分重视玻璃部分的节能技术应用。

1.1尽可能采用节能型玻璃

目前，建筑玻璃幕墙所采用的玻璃种类很多，如低辐射镀膜玻璃、光致变色玻璃、光电玻璃、中空玻璃等，都在不同程度上实现了节能。因此，要根据建筑的设计与节能性能需求，选择不同性能的玻璃类别。

1.2尽可能降低玻璃的传热系数，提高玻璃的节能保温性能

一方面，可以采用中空玻璃处理技术。中空玻璃有双层与多层之分，即在玻璃与玻璃之间形成空隔，并充入惰性气体、干燥气体等，以减少热量的传递，能起到良好的保温隔热性能。另一方面，可以采用 Low- E 玻璃处理技术，即低辐射镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃能够吸收大量的辐射热能，并降低热能量的传递。在冬季可以把室内的热辐射反射回室内，减少室内热量的流失，而在夏季又能将室外的热辐射反射出去，减少室内热量，由此而达到节能的效果。真空玻璃与气凝胶玻璃等，都可以在很大程度上降低玻璃的传热系数，提高玻璃的节能保温性能。

1.3玻璃的遮阳节能技术

对于玻璃的遮阳，可以从两个方面加强。一方面，是选择合理材质的玻璃来影响太阳光的辐射。如Low-E玻璃，对太阳光中的可见光有比较高的透射比，但反射比则较低，保证了室内采光充足的基础上，同时可以避免光反射而造成的光污染现象。另一方面，是通过遮阳系统的建设来提高遮阳节能性。在夏热冬暖地区，通过设置遮阳装置来减少太阳光的直射，可以在很大程度上控制辐射热的传递而遮阳系统的设置形式有许多，如室外遮阳、室内遮阳等。通过多种多样的遮阳装置可以降低遮阳系数，提高建筑玻璃幕墙的节能性。

2、铝合金部分的节能技术

除了玻璃之外，铝合金也是热量传导的主要导体，通过铝合金传导的热量是建筑玻璃幕墙热量传导的一半以上。可见，铝合金型材也是热传导的重要通道。因此，对铝合金部分的节能技术的应用也是建筑玻璃幕墙节能技术探讨的重要组成部分。要尽可能选择隔热节能型的铝合金型材。而影响隔热铝合金型材的热导率的重要因素主要有几个，即隔热条的形状设计、隔热条的宽度以及相关的辅助措施等。隔热条可以在热传递的路径形成空腔，使热传递出现阻断，从而阻止热量的传递。可见，隔热条是铝合金的重要部件，对隔热铝合金门窗的质量起到极其关键的作用。因此，隔热条的质量、尺寸、内部结构都应该是选择隔热型材的考虑因素。利用隔热断桥技术提高铝合金的节能性，即是基于产生一个连续的隔热区域，利用材料为聚酰胺尼龙66的隔热条把铝合金分为两个部分。目前，隔热断桥铝材已不断地应用于我国的许多对隔热保温有高要求的建筑。对隔热铝型材的设计，应当在保持铝合金型材截面不变的基础上，改变隔热条的尺寸并装配不同的玻璃，以达到隔热的效果。

3、建筑玻璃幕墙设计方面的节能

建筑玻璃幕墙的设计与节能效果密切相关。因此，必须在总体上综合考虑建筑方向、建筑玻璃幕墙等各个方面的因素，尽可能减少建筑玻璃幕墙的热传递。

3.1要科学合理地设计好建筑玻璃幕墙的朝向。建筑玻璃幕墙的朝向不同，太阳辐射的热量也有所不同。在设计建筑玻璃幕墙的朝向时，应当以朝南为宜，并尽量避免朝西等。同时，幕墙的安排也不宜过于集中，不宜面向居民楼。

3.2要科学设计建筑玻璃幕墙的面积。除了要尽可能提高材料的利用率，还要尽量减小幕墙的面积，控制铝合金门窗与幕墙在建筑表团面积中的比例，降低能耗。

高硼硅3.3玻璃技术参数为：厚度mm：0.5－20；密度ρ：2.23±0.02ρ；热膨胀系数：（0-30℃）3.3、0.1ⅹ10﹣6 K﹣1；软化点：820±10℃∕cm³；同片温差性能：100k增强型＞300k；耐热冲击性≥125；最高工作温度≥450℃；折射率：ND＝1.47384；透过率：92%（厚度≤4mm）91%（≥5mm）；热容：（0-100℃）0.82KJⅹ（kgⅹk）﹣1；导热系数：1.2wⅹ（mⅹk）﹣1。

后续加工：切割，莫标，钻孔，热弯、镀膜，半钢化，丝印等

出厂尺寸（mm）：1150ⅹ850；1200ⅹ600；1150ⅹ1700（可根据客户要求定做各种大小形状规格）

结束语

总之，玻璃幕墙的节能效果与幕墙设计有密切关系。建筑玻璃幕墙的节能对促进建筑节能发展具有极其重要的意义。因此，应当在科学合理设计建筑玻璃幕墙的前提下，选择节能型的玻璃、铝合金型材和辅助材料，尽可能降低玻璃与铝合金型材的传热系数和遮阳系数，从各个方面综合考虑，提高建筑玻璃幕墙的节能性。

参考文献

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【关键字】建筑门窗；玻璃幕墙；建筑节能

房屋建筑中门窗及玻璃幕墙的保温、隔热往往是消耗能源的主要环节。在高寒地区，在房屋设计时就应根据日照的时间对门窗及玻璃幕墙的安装位置进行设计，确保能够达到采光时间长，并且使用热工效果好的玻璃材料，在炎热地区，要使用隔热防紫外线能力强的玻璃材料，设计挑檐时要做好遮阳措施，减少日光直射的面积从而降低空调的使用时间，达到节能的目的。

1 建筑门窗及玻璃幕墙的节能对策

建筑节能已经成为建筑领域的一个热门话题，并且要求完成建筑节能的规划目标，所以科研机构和生产企业应实现技术方面的突破和量化生产，使建筑门窗及玻璃幕墙的节能实现真正意义上的普及推广。

1.1 建筑门窗及玻璃幕墙的保温隔热能力是评定其节能的标准之一，在设计方面要求针对实际的住宅门型及窗型的结构特点和开启关闭的方式选择和设计能够达到节能目标的玻璃材料和门窗产品，确保施工中的施工质量和门窗的密封性能。

1.2 玻璃幕墙的节能采用自然通风器替换排气扇，这样即达到通风的目的又能够节省电力的开销，并且起到了对建筑的整体外观的美化作用。

1.3 建筑门窗及玻璃幕墙的保温隔热技术可以通过采用自然能源的充分利用达到优质的使用效果，譬如利用太阳能保温等。

1.4 建筑门窗及玻璃幕墙的安装技术也需要进一步的创新，对围护结构进行技术改良，达到密封的要求，使其达到更好的节能效果。

2 建筑门窗及玻璃幕墙的节能的方法

建筑门窗及玻璃幕墙的节能的目的是降低房屋的采暖能耗和降温能耗，一般可以通过以下几种方法来解决。

2.1 在建筑设计中，门窗及玻璃幕墙的比例设计对建筑节能效果起着重要的意义，所以针对不同气候环境的建筑，门窗及玻璃幕墙的设计和使用材料有所不同。在我国北方地区，冬季气候寒冷，日光照射时间短，所以门窗及玻璃幕墙的设计和材料选择上要以采光性能好，热工性能高的玻璃材料，施工中要做好密封保温，门窗位置要尽量设计在日照时间长的位置。在我国南方地区，夏季炎热，日照时间长，门窗及玻璃幕墙的设计和材料的选择上要求具有隔热降温，防紫外线的性能，门窗位置的设计要避免设计在太阳直射的位置。

2.2 建筑门窗和幕墙框架的施工材料多为金属材质，导热性能大，当室内和室外的温度温差较大时容易发生“热桥”，导致房屋内的墙壁出现结露、发霉的现象。所以在门窗及幕墙框架内需要加入热绝缘材料来防止“热桥”的出现，并且做好门窗及幕墙的密封，确保透光性能好。

2.3 门窗及玻璃幕墙的施工中应注意防火和隔热的材料不要接触到热反射玻璃的背面，这样如果在光照下会透过玻璃看到墙体影响美观，另外如果遇到寒潮天气会使材料与玻璃之间有冷凝水生成这样逐渐就腐蚀了墙体。在做门窗遮挡结构时采用遮挡中空玻璃，消除反射透视现象，并能够保证玻璃围护结构的热工特性。

2.4 玻璃幕墙的设计与安装要结合建筑自身特点，确保其的美观性。另外，对玻璃幕墙的经济、耐用、维修与清洗方面也要求达到简便灵活。

3 建筑门窗及玻璃幕墙节能设计

3.1 因地制宜对建筑门窗及玻璃幕墙进行节能设计

在对建筑门窗及玻璃幕墙的设计中要以建筑整体的结构和性质，确保建筑的各项功能可以完全的展现出来，依据建筑所处的地理环境需求，对门窗及玻璃幕墙的比例进行设计、控制和安装。如果在温度变化差异大的地区，如果采用大面积的玻璃幕墙设计，则对玻璃材料进行特殊的选择，要求玻璃材料具有透光性能强、保温隔热性能高、隔音防震效果好的玻璃材料，通常采用热反映玻璃。如果在炎热地区，设计大面积使用玻璃幕墙，则玻璃材料需要具有隔热降温，防紫外线的功能，从而降低空调的使用时间，一般采用具有防紫外线功能的中空保温玻璃或者是LOW-E中空玻璃。

3.2 中空玻璃的节能效果

中空玻璃是两层或者多层玻璃中间充入空气介质黏合而成的特殊玻璃，其优点是具有隔热、保温、隔音、防结露等功能。中空玻璃是普通单层玻璃节能效果的30%，虽然中空玻璃的造价要比普通单层玻璃高，但是对于新建建筑，长期使用来说所节约的能耗要比普通玻璃长远的多。中空玻璃对室内的温度控制非常有效，其可以减少室内的空气对流，保证室内温度均匀，并且具有抗震性能，可以增加其的使用年限。

3.3 LOW-E玻璃的节能效果

目前的建筑设计，为了其达到美观效果，大量使用玻璃幕墙的设计方案，如果使用普通的玻璃那么对于隔热、控温、防紫外线等问题没有控制效果，所以需要采用特殊材质和特殊制作而成的玻璃材料从而达到节能的设计要求。这样就可以确保室内的温度可以做到冬暖夏凉。LOW-E玻璃是一种低辐射玻璃，其玻璃表面镀有金属膜，具有透光效果好，传热系数低，中远红外线反射性能高的特性，使用保温型LOW-E玻璃可以将室内的热温反射回室内，不容易散出，起到了室内保温的效果，从而降低了取暖的能耗它可将冬季室内暖气、家用电气及人体发出的热量反射回室内，并通过降低玻璃自身的热传导获得极佳的保温效果。使用遮阳型LOW-E玻璃，其传热的系数低，反射中远红热外辐射，并具有抵御紫外线渗透的能力，适合南方地区使用。

3.4 窗户挑檐的设计

在建筑设计中对于门窗及玻璃幕墙的采光设计，窗户的挑檐也是需要精心研究的，依据建筑的实际需求合理的设计，在北方日照时间短，可以增加玻璃的日照面积，在南方日照时间长可以减少玻璃的日照面积，这样北方可以降低取暖能耗，南方可以降低空调能耗。

遮阳板的设计可以分为室内遮阳板设计和室外遮阳板设计，相比室外遮阳板的使用效果要比室内遮阳板好，但是依据实际需求合理的安排，如果同时需要日照和遮阳的设计，则可以采用活动式的遮阳板，在遮阳板的设计上要整体考虑建筑的美观性，即要求满足节能要求也好保证建筑的艺术效果，对遮阳板及窗户挑檐的设计也要充分考虑日后的维修和清洗工作，要保证安装简单清洗方便。

3.5 采取保温措施，防止“热桥”产生

如果在严寒地区大面积使用玻璃门窗和玻璃幕墙，需要进行保暖密封措施，因为门窗和幕墙大多为金属材料，导热系数大，当室内温差大时，容易发生“热桥”现象，所以在门窗及玻璃幕墙安装时，应注意在门窗及幕墙框架型材内加热绝缘材料进行保温，这样可以防止结露、挂霜，这样在日常生活中可以能源的消耗。

4 结束语

建筑门窗及玻璃幕墙的应用是建筑建设中不可或缺的组成部分，在建筑建设中，玻璃材料应满足建筑的结构设计需求，譬如玻璃材料要具有一定的强度和刚度，能够抗压抗震，并且要求能够抵制温度变化引起的变形，在建筑节能方面，建筑门窗及玻璃幕墙需要满足围护结构要求，因地制宜，选择适合地区气候环境特点的玻璃材料，在设计和选材上达到节能的目的。

参考文献

[1]周明云等. 玻璃钢门窗与幕墙系统[J]. 中国建筑金属结构，2010（3）

[2]许之. 玻璃幕墙建筑设计中的节能策略研究[J].东南大学，2010

[3]邱文航. 夏热冬冷地区建筑西向气候适应性设计与建筑形态研究[J]. 华中科技大学，2003

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【关键词】玻璃幕墙，节能设计，分析研究

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

可持续发展要求节约能源和保护环境。环境保护和节约能源二者相辅相成，环保要求节能，节能促进环保。随着这一理念在建筑业的传播，新世纪国际建筑逐渐形成了“开放与交流，舒适与自然，环保与节能”的三大原则，绿色建筑概念应运而生。玻璃幕墙作为现代建筑的象征之一，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。

二、建筑幕墙节能技术分析

(一)新型构造技术在建筑幕墙节能设计中的应用

现阶段，许多新构造技术在建筑玻璃幕墙设计中得到新的应用,如：双层玻璃幕墙、利用水幕降温的玻璃幕墙、可进行雨水收集的玻璃幕墙等。其中双层玻璃幕墙的应用最为普遍，节能效果也很好，它是利用新的构造技术达到了绿色节能目的。目前进行深入研究的要数节能玻璃幕墙。

应用最为普遍的双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙来组成的。内层幕墙大多采用铝合金门窗或明框幕墙来制作，外层幕墙大多采用明框、隐框、点式玻璃幕墙来制作。由于普通玻璃幕墙耗能高、室内空气质量差，使用双层玻璃幕墙后能很好解决这些问题。采用这种双层体系作为围护结构,能更好的实现自然采光和室内通风的效果，幕墙的隔音、保温、通风等性能都得到了很大的提高,从而达到增加室内的舒适度，进一步的降低能耗,与传统的玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙在采暖时，可以有效的节约能源42%-52%,在制冷时节约能源38%-60%。最终达到了建筑节能的目的。

在结构构造上，双层玻璃幕墙根据通风层的结构可以分为：封闭式内循环体系和敞开式外循环体系两种构造类型。封闭式内循环体系常被使用在冬季较为寒冷的地区，由于外层玻璃幕墙外层一般是由断热型材与中空钢化玻璃组成，内层一般由可开启窗的单片钢化玻璃组成，因此封闭性能很好，在寒冷的季节可以起到很好的保温效果。而敞开式外循环体系就是人们常说的呼吸式双层玻璃幕墙,它作为一种新形式的双层玻璃幕墙系统已经得到了广泛应用，它的外层是由非断热型材组成的单层玻璃幕墙,内层幕墙则是由隔热或断热明的明框幕墙或单元幕墙组成。根据构造形式和通风方式的不同,大多采用以下几种类型:井箱式双层玻璃幕墙,走廊式双层玻璃幕墙,箱式双层玻璃幕墙,可开启式双层玻璃幕墙，多层式玻璃幕墙。敞开式外循环体系可以根据构件的加工程度和在结构上安装工艺的区别,分为构件式和单元式两种玻璃幕墙形式。

(二)新型材料在建筑幕墙节能设计中应用

随着现代科技水平的迅速提高和应用技术的日新月异,各种功能独特的玻璃纷纷问世,丰富了玻璃家族。原来玻璃幕墙和窗户的能耗约占建筑总能耗的50%,如果要达到降低能耗的目的,采用高性能的节能玻璃是达到节能效果的重要方面。目前常用的玻璃有浮法玻璃、低辐射玻璃、热反射膜玻璃、中空玻璃、夹胶玻璃、钢化玻璃等。

目前，国内采用的几种常见的节能玻璃材料主要有:被称为阳光控制镀膜玻璃的热反射镀膜玻璃。它具有反射太阳能的作用，对可见光具备高通透能力,对远红外线辐射具有极高的反射率,因此，80%的可见光可以进入室内,同时又能将90%以上长波的辐射留在室内,这是一种透明性很好的低辐射玻璃。另外，被称为保温镀膜玻璃，兼具多种功能,是一种新型复合材料贴膜玻璃，不仅能反射较宽频带的红外线,还具有较高的可见光透射率。究其原因是因为它在两层平板玻璃间利用间隔框架隔开,具有较好的密封性能,在充入干燥空气或少量干燥剂而制得的中空玻璃，它不是普通的中空玻璃，具有隔热、保温性能,它的保温性能是中空玻璃的2倍,是单片普通玻璃的4倍。

三、目前常见的新型玻璃技术类型

1、选择光谱透过性玻璃

这种新技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。它通过在玻璃表面涂上几层特殊材料做成，对不同波长的太阳辐射或热辐射的吸收强度有所差异。可以让太阳辐射中的可见光成分最大量的通过，在采光和制冷或制暖两方面起到节能效果，它对具有较高热量的红外线或，紫外线有阻挡效果，可以让自然光最大限度的照亮室内，把辐射的热能阻挡在室外。另外利用它相反的特性和对可见光透过热量的阻挡，可以使室内迅速加温。这种特性最适用于高纬度地区，在高纬度地区，当太阳高度较低的，消除了进入室内的眩光的同时又充分利用了太阳辐射的热量。

2、透过率可调玻璃：

该种玻璃的特性是可以随环境的变化改变自身的透过率，因此它可以实现对太阳辐射能量的有效控制，满足节能要求。可调玻璃可以根据玻璃特性的不同，对机理进行改变，因此，可调玻璃又可分为：电至变色玻璃和光至变色玻璃。通常所说的光至变色玻璃当有电流通过或光强度增大的时候，玻璃透过率会降低。而热至变色玻璃也会随温度升高，降低透过率。光至变色玻璃的透过率变化范围在25%-75%之间，太阳辐射变化率在23%-53%。相比之下，电致变色玻璃则可以使可见光在短时间内的通过率从10%达到67%，使太阳辐射能透过率在10%到66%之间变化。

四、现代幕墙建筑设计中的节能设计分析

1.建筑幕墙节能的遮阳设计

（一）科学选择遮阳的玻璃

在遮阳节能设计过程中，遮阳玻璃的选择是其中很重要的环节，在进行遮阳玻璃的选择时候，可以综合考虑到各种遮阳系数，建筑施工点的自然气候条件，人文经济因素等多方面的条件，进行综合分析，科学选择，一般而言，镀膜玻璃、反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等玻璃类型都是节能设计过程中广泛运用的类型。

（二）优化遮阳构件设计

遮阳构件的设计按位置可分为外遮阳和内遮阳，外遮阳的形式可分为水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳和挡板式遮阳、幕墙遮阳板常见形式。其中水平遮阳板设计时要注意对玻璃外侧热空气散逸的处理，即遮阳板与玻璃墙面应有一定距离，遮阳板本身也应做通风处理，比如设计成倾斜百页状。垂直遮阳板最好设置可调节，可以根据太阳位置改变方向。内遮阳就是在幕墙内侧设置遮阳帘、软百页、竹帘等。

2.幕墙节能的热工设计

（一）建筑幕墙热工节能设计的发展趋向

在幕墙节能设计过程中，如果幕墙的主要用于采暖供热，那么，在设计时候要注意保温性能，力求实现温室效益，但是，如果是为了达到制冷效果，比如冷房效果，在综合考虑到这些性能特征的同时，都要综合利用太阳能，双层通风幕墙就是一种比较科学合理的发展方向。

（二）幕墙热工节能设计中的传热优化设计

进行幕墙热工设计时，需要对其复杂的传热过程和传热方式进行研究分析。玻璃幕墙的传热过程有以下几种途径：

一是通过单层玻璃和铝合金金属框格的热流来传热，通过金属框格和玻璃的镀膜层的辐射减少来达到换热的目的；

二是通过幕墙内表面与室内空气和环境间来达到换热。具体的方式是使室内空气与内表面之间形成对流来换热或者是使室内环境与内表面间的辐射来换热；

三是通过周围空气和外界环境与玻璃幕墙外表面来达到换热的目的。具体要实现的是周围空气与外表面的对流来换热，外界环境与外表面间的辐射来换热，环境中的各种长波辐射与外表面来换热。设计时采用尼等结构塑料，形成“断桥”，可增大热阻，减少热传导，从而设计隔热幕墙。

五、结束语

总之，加强对玻璃幕墙的建筑节能的设计分析，可以不断提高玻璃幕墙的绿色化和节能化，这对于我国玻璃幕墙的应用具有十分重要的意义。

参考文献：

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关键词：玻璃幕墙辅助措施节能设计

1 前言

随着社会经济的快速发展步，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多，特别是高层办公楼中，玻璃幕墙几乎成了建筑立面的代言。建筑节能是当前建筑界共同关注的问题，而玻璃幕墙的保温隔热性能较差，与传统墙体相比差距很大，其热损失是传统墙体的6～7 倍，玻璃幕墙成了制约此类建筑节能的瓶颈。因此，对玻璃幕墙的节能设计对建筑节能具有重要意义.

2 建筑玻璃幕墙的节能设计

玻璃幕墙的传热方式有导热、对流、辐射，还包括太阳光的透射，节能设计就是要对这些环节的热交换加以控制，增加玻璃幕墙的保温隔热性能。

玻璃幕墙的节能设计首先要注重玻璃幕墙材料本身的热工性能，选用节能型材料；其次是采用一些特殊的构造做法控制热交换，达到节能的目的；还可以借助一些辅助措施，取得节能效果。

2.1玻璃幕墙材料节能

材料节能就是在玻璃幕墙选材时，选用节能型材料，包括节能玻璃和节能型材。

2.1.1玻璃幕墙常用的节能玻璃有：吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。

吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。

镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃两种。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达30％，可以有效减少进入室内的热量，节约能耗。此外，热反射镀膜玻璃具有单向透视性，迎光面具有镜面反射效果，而背光面则可以透视。低辐射镀膜玻璃，也就是我们常说的Low－E玻璃，它能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有80％以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。

中空玻璃是将普通浮法玻璃、钢化玻璃、镀膜玻璃等两层或多层平由于空气的导热系数仅是玻璃的1/27，并且间层内气体不产生对流，因此中空玻璃有较好节能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墙的隔声和保温隔热性能，而且具有很好的防结露性能。真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有0.1mm～0.2mm，空腔内抽成真空，真空度达到0.1帕以上，总厚度最薄只有6mm左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保温隔热性能，其保温性能是中空玻璃的2倍，是单片普通浮法玻璃的4倍。由于真空玻璃热阻较高，因此真空玻璃具有很好的防结露性能，也不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。

2.1.2玻璃幕墙常用的节能型材有铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料等。

玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于其多为铝合金或不锈钢材料，导热系数较大，热量容易损失。为提高金属框架的热阻，在保证材料的力学性能的前提下，可以选用断热桥型节能型材，如断热桥铝型材，用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，减少两部分之间的热传递，达到节能的效果。

2.2玻璃幕墙构造节能

玻璃幕墙的构造节能是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙。

双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，可以在两层幕墙设置进风口和出风口。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。

双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙（如图1所示）和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙（如图2所示）两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口，自然通风，节能效果更为明显。

玻璃幕墙

敞开式外循环双层通风玻璃幕墙的工作原理为：夏天，进风口和出风口开启，内外两层幕墙中间的空气受到阳光照射被加热，由于烟囱效应而自下往上流动，带走了通道内的热量，内侧幕墙的外表面温度降低，减少了空调的制冷费用；冬天，进风口和出风口关闭，内外两层幕墙间的空气由于阳光的照射，温度升高，减少室内和室外的温差，提高了内侧幕墙外表面的温度，从而降低室内的采暖费用。

2.3辅助措施节能

玻璃幕墙的辅助节能措施有：为玻璃幕墙设置遮阳系统、利用密封材料增加玻璃幕墙的气密性等。

2.3.1为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。

玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。

内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。

双层玻璃幕墙间的遮阳系统可以采用机械控制的遮阳百叶、遮阳卷帘等。这种遮阳系统既不影响建筑外观，又充分利用了玻璃幕墙之间的空间还取得了节能效果。

2.3.2玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能

效果的一个重要因素，为增加玻璃幕墙的气密性通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。

橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。

3结论

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关键词:玻璃幕墙；节能；措施

1 节能型玻璃幕墙的设计原则

1、科学性:需综合、全面权衡各因素,充分考虑其功能、性能等诸多方面,合理选型(幕墙的型式和窗墙面积比)、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。

2、适用性:结合环境因素与项目的具体情况,参照标准规定与地方要求,认真落实国家有关节能政策,同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。

3、经济性:建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分,只是建筑节能的一个方面,节能的考虑需全盘考虑,只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。

4、进行幕墙热工设计时,必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。

2 建筑节能玻璃的种类

目前，国内外推广使用的节能玻璃主要有吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。

吸热玻璃。吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。

镀膜玻璃。镀膜玻璃通常是在玻璃表面镀上一层金属薄膜，改变玻璃的投射系数和反射系数，它可以与中空玻璃、真空玻璃结合起来使用。近年来发展起来的镀膜低辐射玻璃，对380—780mm的可见光具有较高的透射率，可以保证室内的能见度，同时对红外光具有较高的反射率，达到保温节能的效果。

中空玻璃。中空玻璃中间充灌氪、氩或者空气，其中导热系数很低，具有良好的保温性能。然而，我国目前中空玻璃的使用普及率不足百分之一。中空玻璃是实现玻璃幕墙节能的重要途径。

真空玻璃。真空玻璃玻璃材料从单片玻璃、中空玻璃，发展到真空玻璃已是第三代产品。真空玻璃当中是普通空气或氩，其隔音性能、透光折减系数均优于中空玻璃。

光电玻璃。光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。

3 玻璃幕墙对建筑节能的影响

窗、透明幕墙对建筑能耗高低的影响主要有两个方面:一是窗和透明幕墙的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热;另外就是窗和幕墙的透明材料受太阳辐射而造成的建筑室内的得热。对于夏热冬暖地区来说,夏季,通过窗口玻璃幕墙进入室内的太阳辐射成为空调降温的负荷,因此,减少进入室内的太阳辐射以及减小窗或透明幕墙的温差传热都是降低空调能耗的途径。

公共建筑的窗墙比越大,太阳辐射对建筑能耗的影响较大,为了节约能源,应对窗口和透明幕墙采取外遮阳措施,尤其在南方城市更为重视遮阳。大量的调查和测试表明,太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因。日本、美国、欧洲以及香港等国家和地区都把提高窗的热工性能和阳光控制作为夏季防热以及建筑节能的重点,窗外普遍安装有遮阳措施。夏季屋顶水平面太阳辐射强度最大,屋顶的透明面积越大,相应建筑的能耗也越大,因此对屋顶透明部分的面积和热工性能应予以严格的控制。

4 玻璃幕墙的节能措施

1、型材选择

在普通玻璃幕墙中,铝合金框架是玻璃幕墙的热桥,它的导热能力是玻璃的上百倍。冷桥是一种独特的热桥,未经断热处理的结构或构件将热量导走的速度比周围的区域都快,因此它的温度较低,这种类型的热桥,俗称为“冷桥”。在冬季未经断热处理的铝型材就是冷桥,室内水蒸气在冷桥的同侧表面形成冷凝水,冷凝水的存在会增加构造处理的难度及在幕墙周边的室内装饰面提供发霉的条件。型材的选择方面,因隐框、点式玻璃幕墙的框架隐藏于玻璃之后,所有金属型材对整个隐框、点式玻璃幕墙的传热系数影响较小;如果选择明框玻璃幕墙,金属框架型材应当选择断热型材。断热型材是在内外两种高导热性的金属框料之间设置低导热性的隔离物,从而形成有效地断热面,减少框体热量散失。断热型材除具有较好的热工性能外,还具有较好的隔声、防风、水密性能。

2、开窗加强自然通风

近来有些建筑为了追求外窗的视觉效果和建筑立面的设计风格,外窗的开启率有逐渐下降的趋势,有的甚至使外窗完全封闭,导致房间自然通风不足,不利于室内空气流通和散热,不利于节能。例如在我国南方地区通过实测调查与计算机模拟:当室外干球温度不高于28℃,相对湿度80%以下,室外风速在1.5m/s左右时,如果外窗的可开启面积不小于所在房间地面面积的8%,室内大部分区域基本能达到热舒适水平;而当室内通风不畅或关闭外窗,室内干球温度26℃,相对湿度80%左右时,室内人员仍然感到有些闷热。人们曾对夏热冬暖地区典型城市的气象数据进行分析,从5月到10月,室外平均温度不高于28℃的天数占每月总天数,有的地区高达60%～70%,最热月也能达到10%左右,对应时间段的室外风速大多能达到1.5m/s左右。所以做好自然通风气流组织设计,保证一定的外窗可开启面积,可以减少房间空调设备的运行时间,节约能源,提高舒适性。

3、安装遮阳系统

遮阳是一种有效的隔热措施,也是目前采用最广泛的一种节能措施。一栋设计不良的全为玻璃幕墙的建筑全年空调耗电量,可能是一般混凝土外墙大楼的四倍。所以玻璃幕墙的节能比其它建筑节能更为重要,而遮阳技术在玻璃幕墙节能措施中又占有重要位置。

（1）遮阳对室内温度的影响

遮阳能够延缓室内温度峰值的时间,房间温度波幅值较小,这样有助于室内温度场均匀。

（2）遮阳对建筑外观的影响

由于人们近年来希望建筑更附加通透明亮,建筑立面更加美观,建筑形态更为丰富,所以大量的使用玻璃幕墙或增大窗墙比面积。人们通常认为加上遮阳系统会影响建筑立面的美观及室内的光线,实际上,遮阳系统可以在玻璃墙体上形成光影效果,体现出现代建筑艺术美学效果。目前,在欧洲建筑中,以把遮阳系统作为一种活跃的立面因素,形成双立面形式。

（3）遮阳形式对建筑节能的影响

由于夏季不同朝向墙面辐射日变化很复杂,不同朝向墙面日辐射强度和峰值出现的时间不同,因此,不同的遮阳方式直接影响到建筑能耗的大小。遮阳系统从位置上来分可分为“外部遮阳”和“内部遮阳”。从遮阳形式上来分,一般为四种:水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳和挡板式。水平式遮阳主要适用于南向的幕墙建筑物,垂直式遮阳主要适用于东北,北和西北向附近的玻璃幕墙建筑。综合式遮阳主要适用于东南或西南向的玻璃幕墙建筑。挡板式遮阳主要适用于东西向的玻璃幕墙建筑。

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一前言

随着经济的发展和社会的进步，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多。玻璃幕墙作为当代一种新型建筑外墙形式被广泛用于建筑中。玻璃幕墙以其采光面积大、自重轻、造型多变、光影效果好等优点成为建筑物构件中将现代建筑技术与艺术结合的最完美的典范。因此，对玻璃幕墙进行节能设计具有重要意义。

二玻璃幕墙节能设计原则

随着GB 50189--2005《公共建筑节能设计标准》、JGJ厂r 151―2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》、GB／T 21086--2007((建筑幕墙》标准的执行，保温隔热性能及其计算是幕墙节能重要指标之一。由于我国南北气候差异较大，在不同的气候条件下对幕墙的节能要求不同。因此，玻璃幕墙的节能设计除保证本身性能指标外，还应结合当地气候条件遵循以下设计原则：①严格遵循国家现行的护结构热工设计的有关标准规范。②充分考虑当地气候条件，综合各方面因素进行合理选材、选型。③冬季寒冷地区应进行保温设计，夏季炎热地区应进行隔热、通风设计。④热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。

三玻璃幕墙的节能设计

⑴玻璃幕墙材料。①玻璃幕墙中玻璃的面积远远大于金属框架的面积，而玻璃材料表面换热性强，长波热透射率高，故夏季太阳辐射热会透过玻璃进入室内，使室内温度升高，从而会增加空调能耗。因此减少玻璃的能耗对幕墙节能至关重要。光学和热学性能是节能玻璃的主要指标，近年来，玻璃幕墙常用的节能玻璃有：吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃、真空玻璃、光电玻璃等。吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃两种。热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达30％，可以有效减少进入室内的热量，节约能耗。此外，热反射镀膜玻璃具有单向透视性，迎光面具有镜面反射效果，而背光面则可以透视。低辐射镀膜玻璃，也就是我们常说的Low―E玻璃，它能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有80％以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。中空玻璃是将普通浮法玻璃、钢化玻璃、镀膜玻璃等两层或多层平板玻璃隔开，并用密封胶密封，内部充入干燥空气、惰性气体等。由于空气的导热系数仅是玻璃的1/27，并且间层内气体不产生对流，因此中空玻璃有较好节能效果。中空玻璃大幅提高了玻璃幕墙的隔声和保温隔热性能，而且具有很好的防结露性能。真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间隔，间隙层只有0.1mm～0.2mm，空腔内抽成真空，真空度达到0.1帕以上，总厚度最薄只有6mm左右。真空玻璃具有比中空玻璃更好的保温隔热性能，其保温性能是中空玻璃的2倍，是单片普通浮法玻璃的4倍。由于真空玻璃热阻较高，因此真空玻璃具有很好的防结露性能，也不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现象。光电玻璃是在两层玻璃内设太阳能光电模块、金属导线、聚乙烯经塑料(EVA)胶片，并配合外部充电、蓄电系统形成太阳能发电系统。光电玻璃透光率较差，一般设于屋面、南向墙面等阳光充足部位。②玻璃幕墙常用的节能型材有铝塑复合材料、断热铝型材等高热阻材料等。玻璃幕墙的金属框架虽然在幕墙外表面占的比例较小，但由于其多为铝合金或不锈钢材料，导热系数较大，热量容易损失。为提高金属框架的热阻，在保证材料的力学性能的前提下，可以选用断热桥铝型材，用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分，减少两部分之间的热传递，达到节能的效果。

⑵玻璃幕墙构造节能。玻璃幕墙的构造节能是指通过特殊的构造做法，提高玻璃幕墙的保温隔热性能。双层玻璃幕墙就是一种采用构造节能的玻璃幕墙。双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，可以在两层幕墙设置进风口和出风口。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口，自然通风，节能效果更为明显。敞开式外循环双层通风玻璃幕墙的工作原理为：夏天，进风口和出风口开启，内外两层幕墙中间的空气受到阳光照射被加热，由于烟囱效应而自下往上流动，带走了通道内的热量，内侧幕墙的外表面温度降低，减少了空调的制冷费用；冬天，进风口和出风口关闭，内外两层幕墙问的空气由于阳光的照射，温度升高，减少室内和室外的温差，提高了内侧幕墙外表面的温度，从而降低室内的采暖费用。

⑶辅助措施节能①为玻璃幕墙设置遮阳系统，可以有效减少太阳光的直接照射，从而避免室内过热，是夏季建筑防热的重要措施。常见的遮阳系统有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘、窗帘、遮阳植物等。玻璃幕墙的遮阳系统按其所在位置分为：外遮阳、内遮阳和双层玻璃幕墙中间遮阳。外遮阳通常采用遮阳百叶、遮阳卷帘、遮阳格栅和遮阳板等，由于在室外，遮阳构件长期受到风、雨等外界因素影响，对构件的结构强度、耐久性和耐候性要求较高。同时，在建筑低层部位，还可以采用落叶植物外遮阳，夏季利用植物的阴影遮阳，降低幕墙周围的温度，冬天植物叶子落光则可以为室内提供更多日照。内遮阳是在玻璃幕墙内侧采用传统的窗帘、遮阳百叶、遮阳卷帘等遮阳。遮阳材料可以将部分太阳辐射反射到室外，但是遮阳材料和玻璃本身所吸收的太阳辐射，大部分又传递给了室内。因此，相对于外遮阳而言，内遮阳的效果要差一些。内遮阳最普遍的就是窗帘，其遮阳效果取决于窗帘阳面材料的性质。新型的纳米材料窗帘对紫外线辐射具有很强的反射作用，还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗，达到防暑、隔热的作用。双层玻璃幕墙问的遮阳系统可以采用机械控制的遮阳百叶、遮阳卷帘等。这种遮阳系统既不影响建筑外观，又充分利用了玻璃幕墙之间的空间，还取得了节能效果。②玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素，为增加玻璃幕墙的气密性，通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。

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关键词：建筑工程；玻璃幕墙；窗；节能设计

引 言

玻璃的出现开创了建筑历史上的新纪元，并唤醒了设计师在建筑形式上新的探索。从古罗马时期的玻璃窗到目前玻璃幕墙的大范围使用，玻璃已成为建筑中不可缺少的设计元素，它将每一座建筑都妆点成都市中“凝固的音乐作品”。然而，进入加世纪90年代，绿色建筑的设计理念因可持续发展思想的成熟而成为引导建筑设计的标准。绿色建筑提倡建筑在全生命周期内，通过节约能源及资源的方式最大限度地减轻对环境的负荷，以人、自然和环境的和谐发展为目标，为人们提供安全、健康、舒适的良好生活空间在当前的社会发展中，玻璃幕墙在建筑工程中的广泛应用推动了建筑行业的发展，不仅提高了建筑工程的质量与性能，还保障了建筑工程的外观造型，为城市增添不少生机。玻璃幕墙的设计与普通幕墙的设计有明显的不同，要求设计者将其中的影响因素进行全面考虑，这样才能够保证后期的施工质量，从而使其设计更具合理性。但是在实际工作中，我们应当如何提高建筑玻璃幕墙与窗的设计水平，并使其达到节能的效果呢？下文对此进行全面分析。

1 建筑玻璃社幕墙与窗的节能设计分析

自我国提出科学发展观以及可持续发展原则之后，人们的节能环保意识不断加深，在对建筑玻璃幕墙与窗结构进行设计的过程中，设计者开始将各种节能技术应用在其中，以求其达到最佳的效果。在对玻璃幕墙设计的过程中，设计者必须要对工程的实际情况进行全面分析，采取最科学合理的设计方法对其进行设计，以求不违反可持续发展的规律。但是从当前我国发展现状来看，人们在对玻璃幕墙与窗进行节能设计时依然存在着许多问题，这不仅降低了玻璃幕墙与窗的设计质量，无法提高其性能，还对周边环境以及人们的正常生活产生巨大的影响，不利于社会实现可持续发展。因此我们在实际工作中，必须要采取措施进行玻璃幕墙的节能设计，提高其设计水平，以满足现代化社会发展的要求。

2 传统玻璃幕墙在建筑工程中应用时存在的问题

玻璃幕墙是现代化建筑工程中最常见的一种结构形式，并且随着社会的发展，玻璃幕墙也会随着各种新技术的涌现而不断创新与发展，并在建筑工程中得到广泛的应用。目前，随着玻璃幕墙在建筑工程中的应用，提高了城市建筑水平，为城市的建设与发展创造了有力的条件。但是我们也应当清楚的知道，由于玻璃幕墙表面较为光滑、亮丽、简洁，因此在实际应用中必然会出现各种问题，例如安全性方面的问题、能耗方面的问题等。这些都对社会经济的发展、居民的正常生活造成严重的影响，甚至还对城市居民的身体健康与生命安全造成威胁。因此我们必须要对传统玻璃幕墙应用时存在的问题进行全面分析，提出最科学的措施，从而有效地提高玻璃幕墙的质量与性能，满足现代化人们的高要求。

3 新型玻璃幕墙的产生及发展

目前，随着社会的发展以及科学技术的进步，各种先进的技术、材料不断涌现，在玻璃方面，通过相关研究也使其具有隔热效果好、反光系数低等优点。相对于传统的玻璃而言，这种具有保温隔热性能的玻璃具有明显的优越性，它能够有效地降低能源消耗，达到理想的设计效果，例如中空玻璃。中空玻璃是一种隔热性能非常好的材料，其主要原因是由于在玻璃的内部存在一层空气层，这一密闭的空间虽存在空气，但不具有对流的特点，且其导热系数非常低，因此受到了业界人士的广泛关注。在我国北方地区，设计者一般会将中空玻璃应用起来，以此降低太阳光对室内的直射，从而保证室内的环境与质量。而在我国南方地区，通过设计者将中空玻璃在幕墙工程中的应用可以降低太阳光对室内的直射，这也就可以避免太阳辐射对室内环境造成影响，防止辐射对人体造成较大的伤害。由此看来，通过中空玻璃在建筑工程中的应用可以使建筑工程达到节能环保的效果，促使建筑行业实现可持续发展，推动社会的发展与进步。

随着第四代节能新型玻璃幕墙的面世，幕墙的隔热性能、生态环保功能和节省能源消耗等方面都有很大的突破。这个时代的幕墙特点是采用了高新技术，提高了幕墙的使用功能和舒适度，向绿色环保化、智能生态化方向发展。

3.1 光电幕墙的简介

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙，它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入90年代后，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划，并提出了“建筑物产生能源”的新概念，由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。光电模板简称为PV，是多个太阳能光电池经加固处理，镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连，从而构成了一个整体的光电模板。这是一种完善的技术，它的优点是可在气候恶劣的情况下照常工作，具备抵御外界环境侵扰的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50～90℃的环境中，光电模板仍可使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

3.2 生态幕墙的简介

生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的，根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，是生态护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑护结构。

4 目前新型幕墙材料的应用

早在二十世纪三十年代就有人提出光电玻璃幕墙的理论并进行了实践，到二十世纪80年代首先在德国得到较为广泛的应用，在1991年慕尼黑最大的建筑行业展览会上，德国旭格公司首先展出了光电幕墙，这是将光能应用于建筑装饰业的开始，自此，光电幕墙这一产品的应用引起了专业人士的关注。目前世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。

5 未来玻璃幕墙的发展方向

在现代的建筑建设中，玻璃幕墙是一种较为先进的幕墙，随着玻璃幕墙在建筑中的发展应用，使得我国建筑水平得到了大幅度提高，从而为我国的建筑行业发展起到了不可估量的作用，同时也为我国的经济建设奠定了坚实的基础。通过本文对建筑玻璃幕墙和窗的节能设计的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，建筑玻璃幕墙和窗的节能设计关系重大，因此在实际的建筑玻璃幕墙和窗的设计过程中，必须要严格按照有关规定，并且结合建筑的实际情况进行设计，从而才能够提高其水平。