探讨玻璃幕墙的节能技术

摘要：玻璃幕墙作为一种常用的建筑围护结构广泛地应用在高层建筑中。本文简要地介绍玻璃幕墙节能技术及发展趋势。

关键词：玻璃幕墙；节能技术

Abstract: the glass curtain wall is a kind of common building palisade structure widely used in high-rise buildings. This paper briefly introduces the glass curtain wall energy saving technology and development trend.

Keywords: glass curtain wall; Energy saving technology

中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：

玻璃幕墙由支撑结构体系与玻璃面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑护结构或装饰性结构。

玻璃幕墙轻巧美观、外观简洁、通透明亮、富有时代感，改变了传统建筑沉闷、凝重的外立面格调，给人一种全新的现代时尚的感觉。它的透光性能营造出较明亮的室内环境，克服了传统墙体厚重、隔光的缺点，达到建筑内外空间交融的效果。但也造成了室内外环境容易发生能量交换，从而达不到较好的节能效果。

玻璃幕墙作为建筑围护结构，可以减少钢筋、混凝土及砖砌体的使用量，这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围护结构，其保温、隔热性能均远不及传统墙体，是传统墙体热损失的5～6倍。幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右，因此幕墙节能在建筑节能中有极其重要的地位。

普通玻璃幕墙是由平板玻璃形成的“单层皮”玻璃幕墙。平板玻璃对可见光和长波辐射的反射有限。由于玻璃的通透性，夏日阳光直射到室内，产生温室效应，造成室内过热，增加空调能耗。冬季，单层玻璃的保温性能较差，热损失较大。可见，由单一材料形成的传统玻璃幕墙无法满足冬季保温和夏季防热、隔热的要求，缺乏气候适应性，不能满足建筑节能的要求，需加以改进。通常的做法是减少玻璃幕墙的使用面积、调整建筑方位、选择合理的玻璃幕墙材料、采用不同形式的遮阳及安装时增强其密封性等。

1玻璃幕墙节能技术

1.1减少玻璃幕墙的使用面积

玻璃幕墙使用面积的减少，在夏日可降低热透射量，使室内不至于过热，降低空调的能耗；冬季则可减少热交换量，从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。目前在幕墙的设计使用当中，为了追求立面上的效果，减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。

1.2调整玻璃幕墙建筑方位

建筑方位的设计也是建筑幕墙节能要素之一。建筑物的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。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、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。

1.3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，热量小；红外线波长长，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、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。

1.3.1采用镀膜玻璃

镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜。镀膜玻璃改变了玻璃的光学性能，对于可见光有适当的透射率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有较高吸收率，具有良好的隔热性能，从而改善了玻璃的传热特性，减少了热交换，降低了建筑能耗。镀膜玻璃按产品的不同特性，可分为热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E玻璃)、导电膜玻璃等。

1.3.2采用中空玻璃

中空玻璃是由两片或两片以上的平行玻璃板，以内部注满专用干燥剂的隔框隔出一定宽度的空间，使用高强度密封胶沿着玻璃的四周边部粘合而成的玻璃组件，若在中空玻璃中充满惰性气体，从而减少热交换，将进一步增大中空玻璃的热阻，起到保温隔热作用。或不充入惰性气体，让空气自由流动进行通风，中空玻璃相对于单层玻璃同时又具有较好的热绝缘性能。既能自由通风又能起到较好的保温隔热作用。与普通玻璃相比，中空玻璃幕墙大体能够减少20%～25%的能耗。中空玻璃若采用热反射镀膜玻璃或低发射率玻璃组成中空玻璃，更可以显著提高玻璃幕墙的保温隔热性能，同时，中空玻璃还具有隔声性能优良的特点。

1.3.3采用真空玻璃

真空玻璃幕墙是指将两块平板四周闭合,中间形成0.1㎜～0.2㎜的缝隙，将缝隙中的空气抽空，两层玻璃之间形成真空。真空玻璃幕墙一般至少有一片低辐射玻璃。玻璃热传递通常有对流、传导和辐射三种方式。根据研究，对流传热递约占总传递热量的70%以上。因此，如果能够有效地降低窗间气体的自然对流，对提高玻璃幕墙的绝热性能有极大的帮助。真空玻璃中间是真空层，使对流传热和传导传热的影响大大减弱，能够大幅度降低辐射传热。

1.3.4采用薄膜型热反射材料贴膜玻璃

薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它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，由于在透明的PET、PC薄膜上形成晶态组分和界面组分的金属膜，因而它具有高反射率、高透射率和选择性透光特性。例如可见光透射率高达70%以上，而对太阳光全光谱不同波长反射率在75%以上，在3㎜厚普通玻璃上贴一层隔热膜片后，太阳热辐射透过减少82.5%，在建筑上有极为广泛的应用前景，是一种良好的节能材料。

1.3.5采用隔热型材

隔热断桥铝型材原理是利用塑料型材将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体，构成一种新的隔热型的铝型材，其保温性好、隔音性好、气密性好、水密性好、防火性好，彻底解决了铝合金传导散热快、不符合节能要求的致命问题。

另外，隐框玻璃幕墙的铝合金框架不直接参与传递室内外热量，可采用普通铝型材。明框玻璃幕墙的铝合金框架参与室内外热量的传递，因此应采用隔热断桥铝型材，消除铝型材的冷桥效应。点支式玻璃幕墙爪件应采用隔热爪件。

1.4采用玻璃幕墙遮阳技术

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，但是采用遮阳技术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，避免产生眩光、改善室内环境气候等功能，同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。

玻璃幕墙遮阳可通过安装遮阳板、遮阳百叶、花格、卷帘、窗帘等进行遮阳和采光的协调。

1.5提高玻璃幕墙的气密性能

1.5.1玻璃面板四周应采用弹性好、抗老化、性能稳定的密封条或注密封胶密封。

1.5.2开启扇应采用双道或多道密封，并采用弹性好、抗老化、性能稳定的密封条。

1.5.3单元式幕墙的单元板块间应采用双道或多道密封，并应采取措施对纵横交错缝进行密封，采用的密封条应弹性好、抗老化、性能稳定，单元板安装就位后密封条应保持压缩状态。