浅谈建筑玻璃幕墙的节能设计

浅谈建筑玻璃幕墙的节能设计

摘要：能源问题已经成为人们面临的主要问题，直接影响了人类的生存和发展。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。本文主要

阐述了建筑玻璃幕墙的节能设计。

关键词：建筑玻璃幕墙；节能；设计

1 玻璃幕墙节能设计原则概述

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。

2 建筑工程玻璃幕墙节能技术研究

2.1 玻璃幕墙节能设计问题

（1）玻璃幕墙的隔热性能。可以从辐射、对流和传导等三方面对隔热性能进行分析。人们认为辐射是玻璃幕墙中的主要部分，设计反射玻璃幕墙时只重视辐

射性能，在长期使用中，如果反射玻璃散热较慢，就会累积成热源，影响反射能力，而且还会随着暴晒时间的增加，增强传导性能，高于普通玻璃热量。除此之外，还会出现结露问题，降低了隔热性能。（2）很多人选择将反射玻璃幕墙作

为装饰建筑，在构造数量上占据较大比重。但是反射玻璃幕墙依然存在价格等多

方面问题；（3）玻璃幕墙会在长期使用中出现伸缩变形和扭曲问题，能源消耗

问题较严重。扭曲严重还会影响整体幕墙结构，产生不安全隐患。

2.2 玻璃幕墙遮阳体系分析

实施建筑节能符合我国经济社会可持续发展要求。现在人们主要利用以下几

种方式提高玻璃幕墙隔热保温性能：（1）利用中空玻璃、热反射玻璃和Low－E

等处理技术减少了太阳的直接辐射。（2）选择断热铝性、型材高热阻材料。但

是在符合建筑以下要求前提下，所采取遮阳措施：

首先，室内气温高于29摄氏度、其次，太阳辐射强度超过240千卡/米时；

再次，阳光照射到室内0.5米；阳光持续照射超过一小时。遮阳措施不仅是玻璃

幕墙建筑节能的主要手段，也是建筑设计的必要选择。经研究分析发现，遮阳具

有以下几种作用：（1）遮阳减少了太阳直接辐射。遮阳系数是影响外围结构隔

热性能的主要因素，主要由材料本身决定。遮阳系数越小，透过外围结构产生的

太阳辐射量较少，效果越好。（2）遮阳可以抑制室内温度上升。在遮阳的作用下，房间内部波幅值越小，室内温度就越均匀，遮阳已经成为节约电能的主要措施。（3）遮阳可以避免直接采光，保证室内光照均匀，但是在阴雨天弊害较多，必须合理设计遮阳系统。（4）国外众多人士认为遮阳具有一定的动态趣味，可

以展现现代建筑美学效果。（5）遮阳不利于房间通风，必须引起注意。

按照地区特点和房间要求，可以将遮阳分为临时性和永久性。按照形式划分，主要有以下几种遮阳类型：水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、档板式遮阳

几种类型。遮阳效果与遮阳形式具有很大联系，设计时必须注意遮阳板组合和构造、遮阳板安装位置和材料颜色。现在人们已经开始进行遮阳自动化设计，主要

从气候电机控制系统和时间电机控制系统进行操作。

3 提高建筑玻璃幕墙节能保证施工质量的方法

3.1 考虑综合传热系数

玻璃传热系数只能表示玻璃自身隔热性能，不能表示整体幕墙隔热效果。幕

墙整体隔热性能会随着铝型材料的额热量传导不断减低，而且开启扇周边区域不

能密封会造成部分热量损失。所以玻璃传热系数决定整体隔热效果，综合考虑型

材传热和空气渗透后产生的综合隔热才是节能主要参考设计参数。

3.2 优化隔热体系

为了保证具有良好的隔热性能，建筑幕墙为隐矿玻璃幕墙体系。中空玻璃可

以隔开室内外温差，减少了铝型材传导产生的热桥。但如果使用明框体系，必须

选择可以进行隔热处理的铝合金型材，一般选择断桥隔热铝型材，或者在中空玻

璃扣盖和玻璃内侧加三元乙丙隔热胶垫来阻断隔热传导。

3.3 提高玻璃周边密闭性

玻璃幕墙气密性对玻璃幕墙节能效果具有很大影响。为了增强玻璃幕墙气密性，可以在幕墙玻璃和玻璃与型材之间增加密封材料。通常开启扇周边位置是密

闭性最差的位置，可以在设计中充分考虑开启扇密封效果。开启扇的窗扇和窗框

必须增加密封胶条，而且可以在窗框和衡量立柱添加密封性较好的封条，提高密

封效果。

3.4 处理好热传导隔断

玻璃幕墙的传导隔断经常在立柱、横梁等连接位置。热桥会在冬天产生结露，冬天室外气温较低或者玻璃局部温度低于室内露点温度，就会在窗框周围产生严

重的结露现象。处理不得当就会影响幕墙实际传热系数，增加幕墙热损耗。进行

隔热措施判断的时候，可以从金属型材截面、金属连接件、中空玻璃边缘等位置

进行分析，幕墙连接件、螺钉等固件的热桥还要利用加隔热垫或转换连接等方式

隔断传热。

3.5 其他处理方法

完成以上操作外，还应该强化幕墙施工和安装质量。首先，保证断热阶段连

接牢固，保证隔热型材隔热条尺寸、安装位置满足设计要求；其次，玻璃幕墙隔

热薄弱位置在玻璃板块交接位置，必须保证密封胶的施工质量；再次，不能让冷

凝水收集和排放发生渗漏。最后，合理控制镀膜玻璃位置和方向。

4 结束语

综上所述，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，必须从气候、人