关于建筑玻璃幕墙的节能技术研究

关于建筑玻璃幕墙的节能技术研究

摘要：玻璃幕墙作为一种新型的墙体，近年被广泛用于建筑工程中，是现代高

层建筑的显著特征。玻璃幕墙虽然美观性高、工艺简单，但自身存在一定缺陷，

例如污染严重、能耗大等。当前国家提出低碳节能的发展理念，建筑玻璃幕墙工

程中也应该采用节能技术，在保证质量的同时，减少环境污染、降低资源能源消

耗量。本文分析了玻璃幕墙的节能原理和原则及建筑玻璃幕墙的节能技术，以提

高建筑工程的节能水平。

关键词：建筑玻璃幕墙；节能原理；节能技术

在城市化建设进程加快，建筑业快速发展的现阶段，建筑业开始改变自身目标，也就是重视节能、环保、绿色材料的使用。这种情况下，玻璃幕墙问世，并

凭借良好的节能优势用于建筑中。下面，笔者结合自身经验，将玻璃幕墙的节能

技术阐述如下。

1.建筑玻璃幕墙的节能原理和原则

1.1节能原理

当前的建筑施工中，多将玻璃幕墙作为主要材料，但是在设计幕墙时只重视

它的美观度和遮阳性，并未考虑节能、通风等方面，使玻璃幕墙无法合理控制室

内外温度差，造成能源浪费。与此同时，看上去较为大气、奢华的玻璃还污染着

光学。因此，为减少能源消耗，提升建筑玻璃幕墙的设计水平，多将节能技术纳

入其中，以实现建筑工程的节能目标。

众所周知，玻璃是透明的材料，能通过对流、辐射等途径来传递热能。人们

为了更好的评估玻璃传递热能的过程，多基于单位面积、温差等方面所传递的焦

耳值。焦耳值越大，表明玻璃所消耗的能源越多，这和节能目标完全相悖。随着

玻璃幕墙的问世和应用，不但弥补着上述不足，还提高着建筑美观度。针对玻璃

幕墙节能效果的评估，现下多借助遮蔽系数研究，在相同条件下，将透明玻璃和

玻璃组件共同放在太阳光下，通过所获得的太阳辐射比值确定遮蔽系数，其中，

遮蔽系数越小，节能效果越好。太阳光照射在照射房间时，一部分太阳能是直接

进入的，另一部分则被玻璃吸收再转化为热能进入房间，从而增加房内热能，升

高房内温度。

1.2节能原则

第一，科学性原则。通过对各种因素的综合考虑，优化玻璃幕墙的位置、性

能等，选择更加合适的玻璃幕墙，保证其和墙壁、窗户成正比，正确选择材料和

结构；在对传热系数进行明确时，要结合当地气候、材料的传热系数等；第二，

适用性原则。根据当地的地理环境和周围环境，结合施工设计、国家的相关要求，正确处理节能消耗和舒适度的关系；第三，经济性原则。玻璃幕墙不但是建筑工

程维护结构的重要部分，还是建筑工程节能中的部分，设计期间需综合考虑建筑

工程的节能要求，充分发挥幕墙效能，体现幕墙价值。从玻璃幕墙的节能原则上看，在对玻璃幕墙进行设计时必须和暖通工程师、设计师商讨，在满足工程设计

要求的情况下，实现玻璃幕墙的节能目标。

2.建筑玻璃幕墙的节能技术

2.1玻璃幕墙节能设计的注意事项

玻璃幕墙对建筑工程能源消耗产生的影响多表现为这样几点：第一，玻璃幕

墙自身所具备的热工性能影响着室内外温度，如冬季采暖，夏季空调室内外温度差；第二，太阳辐射后对室内温度的影响。夏季温度比较高时，人们多用空调降

温。但是，太阳通过玻璃辐射到室内的热能，会影响到空调的降温结果。因此，

夏季应尽可能的减少太阳辐射到室内的热能，这样才能保证空调的使用效果。为

满足人们对建筑工程热能的需求，设计期间需结合朝向、阳光照射程度等方面决

定玻璃幕墙大小。另外，为更好调节室内温度，还要保证玻璃幕墙具备通风换气

的功能，以改善室内空气质量，提高舒适度；第三，注意连接点的设计。建筑玻

璃幕墙搭建期间，会和建筑工程主体产生各种连接点，这就要求实际工作中密封

设计这些位置，使用保温材料进行密封。特别是通常开启通风功能的位置，更是

要使用保温材料。此外，还要格外注意这些部位材料的磨损性，适当增加密封装置；通风处的玻璃要尽量设计的小点，这样才能更好保证封闭性，满足人们的室

温需求。

2.2玻璃幕墙材质的选择

在选择玻璃幕墙材质时，要从这样几点着手：第一，选择能够满足采光、遮

阳要求的玻璃，相关系数越小，夏季空调的能源消耗就越少，冬季就越保暖。通

常情况下，要想满足夏季的散热需求，多使用有色玻璃；而冬季则使用多层玻璃，并将适量惰性气体注入空气层。基于此，玻璃幕墙设计中需将上述要求考虑在内，从而制作出相对合理的面板。在制作玻璃面板时也要考虑遮阳效果，可以通过对

遮阳系数的改变完成。

2.3双层玻璃幕墙技术

从当前的双层玻璃幕墙来看，主要包括这样几种：第一种，内循环封闭式幕墙。这种幕墙外层是由断热型材料、中空的钢化玻璃组成的，并处于完全封闭的

状态。而内层则是单层的钢化玻璃，或是能够开启的窗。内层和外层幕墙之间有

着厚度为120-200mm的通风层，和吊顶处的排风管共同形成由下到上的空气循

环系统。一般来讲，这种玻璃幕墙适用于冬季较为寒冷的地区；第二种，外循环

敞开式幕墙。这种幕墙外层是单层玻璃和非断热型材料，内层是单元幕墙，有着

强烈的断热功能，内层和外层之间有着厚度为50-60cm的通风层，两端配备排风

和通风装置。基于这种玻璃幕墙的设计原理，冬季能起到良好的保温效果。另外，室内清新的空气还能通过进风口交换，从而提高室内的空气质量。和第一种玻璃

幕墙相比，这种幕墙价格合适，被广泛用于建筑行业。

2.4玻璃幕墙的遮阳节能技术

在建筑工程中，尽管在遮阳作用下能改善太阳辐射，但也会从某种程度上影

响着室内的采光和通风。故而，实际设计中需根据具体要求选择遮阳体系。具体

来讲，若按照地点进行划分，可将其分为外部和内部遮阳两种；若按照遮阳方式

进行划分，可将其分为水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等。近年来，随着科学技

术的进步和发展，遮阳体系更加智能化，也就是使用计算机技术来调节遮阳板角

度和升降幅度。此外，时间电机控制体系还能详细、准确的记录太阳轨道，并结

合当下季节进行调整。

2.5玻璃幕墙断热型材的使用

玻璃幕墙所使用的基础材料是封条、骨架、玻璃，按照材料结构方式和组成

的不同，多分为没有骨架的玻璃幕墙、型钢骨架的玻璃幕墙、不露骨架构造的玻

璃幕墙和铝合型材骨架的玻璃幕墙，其中，第一种和第三种都不具备金属框架，

导热系数由封条和玻璃性能确定。另外两种由于具备金属框架，易产生热桥和冷

桥现象。因此，科学、合理的选择框架材料对玻璃幕墙节能作用的发挥非常重要。从当前常用的新型断热金属框架看，大多都是在内外金属框架中插入导热性低的

隔离物形成断热层，从而隔断热能的传递。这种材料刚性好、强度高、阻力大，