建筑玻璃幕墙的绿色节能设计分析

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计分析
摘要：建筑玻璃是当前建筑外围设计中应用较广的围护节后，在建筑物热量
交换与传输中起到了非常重要的桥梁作用，因此其能量消耗也相对较多，占到了
建筑能量总消耗的40%。

建筑物作为我国社会生产与发展的基础性产业，所以玻
璃幕墙不仅需要满足美观性与实用性功能，更要展现出绿色节能的优势。

基于此，还需对建筑玻璃幕墙进行深入研究，通过太阳能、自然风以及室内空气流通，最
大限度的降低玻璃幕墙能量消耗，从而为人们提供舒适、实用、美观性与一体的
多功能生活工作环境。

关键词：建筑；玻璃幕墙；绿色节能；设计
中图分类号：TU201
文献标识码：A
引言
幕墙设计是建筑设计的重要组成部分。

整个设计过程涉及幕墙保温，采光遮阳，通风，传热降噪，室内空间封闭等诸多因素的相互关系和影响。

因此，在设
计过程中必须遵循一定的设计原则，以保证建筑幕墙的节能要求。

1玻璃幕墙节能设计的原则分析
建筑幕墙节能先是要做好对建筑物附近自然环境的掌握，比如：气候、风压、温度以及光线，基于此条件再依照建筑物自身高度、朝向以及室内功能之类特征，引进先进的系统技术与产品实现对室内环境的有效调节。

而想要实现此过程就应
当综合多方面因素进行思考，必须对其中的多种关系进行协调处理，比如：取热
隔热、遮阳采光、热交换与通风之间关系，传热与水密以及隔声关系之类。

在此
过程中不能够只是依照单一型状态指标，比如：传统传热系数K值进行处理。

所以，玻璃幕墙节能设计需要依照下列原则进行：①科学性，要对各方面因素进行
综合分析，要充分考虑到性能以及功能特点，在选取结构、材料、幕墙形式以及
窗墙面积比的时候要保证合理科学。

而要确定玻璃幕墙传热系数就要对建筑外观
以及所处区域气候情况，型材传热系数还有玻璃传热系数进行合理分析。

②适用性，综合工程详细状况以及环境因素，根据相应的要求规定，将我国的节能政策
落实到位，与此同时对于建筑耗能以及舒适性间关系要进行分析研究。

③经济性，玻璃幕墙属于建筑围护构造组成部分，所以玻璃幕墙节能也是属于建筑节能的，
建筑节能应当进行全方位研究，保证节能和经济之间的统一性才可以算作真正意
义上的节能。

④对幕墙进行热工设计的时候，关于玻璃幕墙的传热过程以及传热
形式展开研究分析。

2建筑玻璃幕墙的绿色节能设计要点
2.1保温隔热设计
建筑玻璃幕墙现已成为建筑装饰中应用最为广泛的装饰方法，其可以将建筑
的美观性与舒适性进行完美的融合。

由于玻璃幕墙通常呈大面积的透明状，所以
如何确保其隔热与保温性能是建筑单位必须面对的难题，这也就意味着需要耗费
大额度的空调费用。

施工单位可以结合当前建设施工中存在的具体问题，并以此
为参考，对玻璃幕墙设计进行深入分析，以实现保温隔热的目的。

例如，如果区
域面积不大，那么随着玻璃幕墙保温性能的削弱，温度也会呈反向增长，空调费
用随着提高。

冬天温度较低，玻璃幕墙如果不能起到很好的保温隔热，那么将会
造成巨大的空调电量能源消耗，所以玻璃幕墙必须真正具备保温隔热的性能。

2.2玻璃幕墙遮阳设计
由于玻璃幕墙自身具有遮阳成效，相关设计工作者应有效运用该特征。

在真
正作业过程中，玻璃表层的涂层由于再增添部分材料所以遮光水平有一定程度地
提升。

在玻璃幕墙的遮阳水平得到提升以后，照到屋内的光照减少，屋内温度可
被降低，缩短空调的运用时间，实现能耗减少的目标。

此外，在建筑的外墙添加
恰当的遮阳设施，也可以达到减少屋内光照的目标。

外围遮阳的设施应该基于建
筑的实际状况来设置，比如建筑物的高度、朝向、所处地点等都是需要考量的要素。

遮阳设施的添加一方面可以提升建筑的美观度，另一方面可以提升遮阳水平。

2.3玻璃幕墙节能的评估参数
大自然的热量传递一般有三种形式，传导、辐射以及对流。

我们了解玻璃属
于透明性材料，而玻璃传热不单单有以上三种，太阳能量的光辐射作用也可以穿
过玻璃进行传递。

而评估此种能量传递的参数主要有玻璃传热系数K值，相对热
增益，遮蔽系数以及太阳能的透过率。

①K值主要用来表示一定状态热量穿过玻
璃后单位时间、单位温差以及单位面积之内传递的焦耳值，其单位一般用W/m2
表示K值属于玻璃辐射热，对流热以及传导热函数，属于这三类传热形式的集合。

玻璃K值增大，能量的损失便越高，对于节能而言是愈加不利的。

②穿过玻璃所
传输的太阳能是包含两种的，第一太阳光直接性穿越玻璃的能量。

第二太阳光当
穿越玻璃的时候玻璃其中一部分的能量会被吸收转化成热能，这些热能当中会有
一部分进入到室内。

③遮蔽系数，基于相同的条件下，太阳所辐射的能量穿越玻
璃组件值和穿越3mm厚度的普通透明平板玻璃数值比便为此玻璃组件遮蔽系数，
表示为SC。

其中遮蔽系数愈低，则阳光的直接辐射阻挡效果就越强。

2.4进行自然通风
自然通风体现了节能环保的理念，因此，在进行建筑节能幕墙设计过程中，
设计人员需要重视自然通风的效果，选择科学合理玻璃幕墙结构。

对高层建筑而言，由于建筑内部人员密度比较大，需要根据建筑内部布局，结合具体的人员流
动密度，提升空气流动效果，加强新鲜空气的流通，降低建筑内部通风系统的损耗。

这就要求设计人员确定幕墙外窗的数量与面积，充分利用自然风，防止室内
温度过度流失，提升外窗户密封性，保证实际节能降耗的效果。

2.5敞开式外循环体系动态幕墙
通常所说的敞开型外循环体系动态幕墙，也叫做自然通风型动态幕墙。

和铝
合金材料的幕墙有较大差异，该种幕墙包括内层与外层，内层包括中空玻璃与绝
热感键，外层包括单层玻璃与非绝热感键。

内层架构为推拉型的窗户和推拉门，
外层架构为敞开型玻璃幕墙，外层和内层间的热通道应装设智能控制的百叶，另
外热通道上面与下面位置还应当装设进风设施与排风设施。

自然通风型的动态幕墙，在很大程度上受气候影响，为此在其运作过程中可依据气候的差异来剖析其
运行状况。

当处在夏天的时候，内层幕墙和外层幕墙在天气的影响下，会致使热通道的
温度快速增高，在这种状况下便可打开热通道所具有的排气口设备，在热烟囱作
用下，产生自下向上的气流运动，其会带走热通道中所具有的热量，将内层幕墙
外表温度下降，确保屋内温度平稳，减小空调在工作时的负载，实现节能目标。

当排气口将温度较高的空气排出以后，能够在开启扇亦或压力差的效应下将外面
的空气运输到屋内。

当处在冬天时，排气口会关上，处于内外玻璃幕墙间的热通道，会在太阳光的照射下温度快速增高，内层幕墙外表温度相应增高，为此建筑
在冬季，无需依托空调来让室内温度增高，实现节能目标。

在春季与秋季，由于
季节特点不显著，为此无需降温或者升温，可依托设置的推拉门来达到控制室内
温度的目的。

结束语
综上所述，建筑工程中玻璃幕墙的绿色节能设计是建筑工程的主要任务之一。

在玻璃幕墙的绿色节能设计中，必须根据玻璃幕墙本身的特点和类似工程的经验
来确定设计要点，并选择合适的结构，良好的质量和合理的玻璃材料价格。

同时，先进技术的引入有利于提高幕墙的绿色节能设计效果。

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