浅谈建筑玻璃幕墙节能技术

浅谈建筑玻璃幕墙节能技术

摘要：本文结合我国建筑节能设计中建筑幕墙的现状，就玻璃幕墙的特点、节

能原理和节能技术进行探讨，供相关人员参考借鉴。

关键词：建筑；玻璃幕墙；节能技术

0引言

当前建筑工程中，玻璃幕墙作为一种围护结构得到了广泛的应用，在实际工

程应用中实现了建筑外围结构的墙体与门窗的融合统一，同时也达到了美观、装

饰的功能。如何提高玻璃幕墙节能降耗的效果，对建筑幕墙的应用与发展具有十

分重要的意义。

1玻璃幕墙的特点

玻璃幕墙一般是建筑物的外围墙，具有其独特的特点：a、需要一定的框架

进行支撑，有明框、隐框、全玻璃等等，可以根据设计人员对作品的不同要求进

行选择；b、既可以和其他主体一起使用，也可以独立于主体单独使用；c、不需

要承载建筑物任何的主要承重力，没有人们想象中的那么危险。除此以外，玻璃

幕墙的另一大特点就是其玻璃本身，其和平时生活中使用的玻璃是两个不同的概念，虽然统称为玻璃，但是它们从材质到作用都有很大的不同。建筑幕墙的玻璃，可以根据夏季和冬季的不同，按照不同的路径反射太阳光，达到节能的效果，而

且因为其玻璃内含有部分微量元素，能有效吸收红外线，可以防止更多的辐射进

入室内。

玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土使用量，对于减少高

耗能建材使用所达到的节约能源、资源有很大的帮助，但玻璃幕墙作为建筑外围

护结构，其保温、隔热性能均远不及传统墙体，据研究数据表明，玻璃幕墙的能

耗约为是普通墙体的3倍、屋面的4倍。幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%-50%，因此幕墙节能在我国公共建筑设计节能中有极其重要的地位。

2玻璃幕墙的节能原理

玻璃幕墙是一种透明材料，主要的热量传递方式是对流、辐射和传导。可以

采取单位面积、单位温差和单位时间内传递的焦耳数来对玻璃传递能量的过程进

行评估。焦耳数越大，则玻璃的能耗越大。选择遮蔽系数的方法对节能效果进行

测试，能够提高玻璃幕墙节能效果测试的工作效率。在客观因素完成一样的条件下，玻璃组件和透明玻璃共同放置在地面，接受同种光线的辐射，根据太阳辐射

能量的比值来确定遮蔽系数。如果遮蔽系数越小，则玻璃的耗能越小，玻璃的节

能效果就越好。

传统玻璃幕墙是由普通平板玻璃（或浮法玻璃）形成的单层玻璃幕墙。普通

平板玻璃（或浮法玻璃）对可见光和长波辐射的反射有限。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，同时在外层幕墙设置进风口

和出风口。为了使立面通透、视野开阔，内层幕墙可一般采用悬窗结构形式。还

有一种方法是设置通风器，通风器可安装在幕墙的顶部，使得控制方便，通风换

气更自然、柔和，使人更加舒适。与传统玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙独特的夹

层设计，不仅在提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能，更重要的是，为遮

阳构件提供一个栖身之地，使之既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。

3玻璃幕墙节能技术要点分析

3.1保温隔热

玻璃幕墙可以大面积的增加建筑物的采光效果。夏季高温，接受采光地方较大，造成房屋内的温度升高，在此情况下，需采用空调降温，消耗大量的电能；

冬天寒冷，幕墙面积较大，大量的热能散失，房间的温度会降低。因此在玻璃幕

墙节能设计过程中，要对保温隔热的处理工作加以重视。保温隔热设计可以把房

间的温度控制在适宜的范围之内，这样能够减少空调的使用，节能更大的电能。

3.2遮阳

通过玻璃幕墙遮阳设计来确保房间内温度控制在适宜的范围内。玻璃幕墙遮

阳方法主要有：a、采取遮阳效果较好的玻璃，这种玻璃在后期使用中能够遮挡

太阳的辐射，进而阻挡热量进入房间，从而确保室内温度控制在合理的范围内，

节约电能；b、在建筑物室内放遮阳物，可以阻挡太阳的照射，在放置过程中，

为了实现提高阻挡作用的目标，可以结合具体情况选择符合遮阳要求的物体；c、在建筑物外放遮阳物，可以防止太阳光线照射到房间内，从而减少室内的热量，

温度也会逐渐降低。选择科学合理的遮挡方法，有利于阻挡太阳的照射，从而很

好地对室内温度进行控制。

玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百页等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是炎热地区建筑防热的

主要措施之一。

3.3自然通风

在玻璃幕墙应用中，必须经过严格的设计。要玻璃幕墙设计中要结合建筑物

的情况进行详细分析，对于通风的问题要考虑周全。玻璃幕墙使用最多的地方是

写字楼，由于写字楼台内人员数量较多，内部通风不流畅，容易对室内人员的身

体造成伤害。因此通风工作的实施是必不可少的。通风效果越好，室内空气流通

就越流畅。为了节约室内通风系统的资源，在玻璃幕墙通风设计过程中，要充分

考虑玻璃幕墙外窗数量，若数量过少，会造成通风效果差，若数量过多，则会导

致室内热量流失。

3.4建筑方位

建筑方位的设计也是建筑外墙节能设计的要素之一。建筑的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒，建筑的长向

应朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我国许多地区的合理朝向，但朝向的选择是

因地域气候，因周围环境，建筑需求而改变的，不可一概而论。在城市房屋建筑

设计中，建筑方位的选择往往由于城市布局规划等原因不能按最佳朝向，但可以

通过调整建筑布局来获得相对合理的方位。

3.5选择合理的玻璃幕墙材料

由于玻璃表面换热性强，热透射率高所产生的室内温度过高，除了减少玻璃

幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外，还可以选择合理的玻璃幕墙材料。

太阳辐射的特点是：可见光波长短（380～780nm），热量小；红外线波长长（>780nm），热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去，这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、Low- E 玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的

直接辐射。还可以采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术，其隔

热保温措施原理比较简单，使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。

3.6幕墙利用太阳能节能