对玻璃幕墙节能技术发展的探讨

摘要：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，作为一种常用的建筑围护结构广泛地应用在高层建筑中。本文简要地论述了玻璃幕墙节能技术以及其改善对策。

关键词：玻璃幕墙、节能技术、发展

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

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。

二、玻璃幕墙的物理性能以及分类

1、玻璃幕墙的物理性能

玻璃幕墙因其应用的根本目的而涉及到较多方面的物理性能，包括耐撞击性能、水密性能、气密性能、平面内变形性能、风压变形性能、空气隔声性能、热工性能以及抗风压性能等，在这其中，抗风压变形性能、水密性能和气密性能的性能测试试验被统称为幕墙三性试验，由此也可以看到，这样三个方面的性能对于幕墙的设计和应用而言都是最为关键和重要的。按照相关方面的规范要求，在进行交收验收的时候是必须要有幕墙三性试验的结果的，这主要是因为这样一个结果才能够将幕墙工程中可能存在的问题逐一的暴露出来，而这样一个具有权威性的试验的进行也同样需要国家认可的检测机构来进行才具有相应的效应。

2、玻璃幕墙的分类

玻璃幕墙就是建筑物的维护结构，在建设的过程当中是悬挂在建筑主体结构的上的，能够相对于主体进行必要的活动，但仍然是一个非常完整的结构体系。由上文的分析我们可以看到，玻璃幕墙是具有相对于建筑主体结构位移的能力，也具有在自身平面内的变形能力。我们来对玻璃幕墙的分类进行说明：玻璃幕墙按照立面装饰能力来进行分类时，可以具体的分为全玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、明框玻璃幕墙，下文中我们针对于这样一些具体的玻璃幕墙形式来对其特点进行说明和分析。全玻璃幕墙也就是说玻璃的不加设金属框架，直接采用玻璃肋或者是点式钢爪来作为玻璃幕墙的支撑体系，这样就能够保证整个玻璃幕墙体系的全透明和全视野，全玻璃式玻璃幕墙还可以根据其具体形式的不同进一步的分为拉索式全玻璃幕墙、点式连接全玻璃幕墙和玻璃肋粘结全玻璃幕墙。半隐框玻璃幕墙同样可以进行进一步的细分，包括立柱外露、横梁隐藏的竖现横隐幕墙和立柱隐藏、横梁外露的竖隐横显幕墙。隐框玻璃幕墙则是指玻璃幕墙墙板快与金属框之间完全依靠结构胶来进行粘结，因此在隐框玻璃幕墙中就需要结构胶来承受玻璃板块的自重、风载荷以及地震等外作用力的影响。而全玻璃幕墙则是最为传统的一种玻璃幕墙形式，受篇幅限制，笔者在这里不做详细的介绍。

三、几种常用的建筑玻璃幕墙节能技术分析

1、镀膜玻璃技术

镀膜玻璃顾名思义就是在玻璃的表面上多涂镀一层或者是多层的金属、金属合金或者是金属化合物的薄膜，这样就能够较好的改善玻璃本身的光学性能，从而在实际的应用过程中一定程度的降低热交换，因此就能够在建筑中起到隔热的作用。根据镀膜玻璃隔热性能上的差别我们可以将镀膜玻璃细分如下：热反射玻璃、低辐射玻璃和导电膜玻璃。热反射玻璃主要是在玻璃的表面涂镀了铬、钛或者是不锈钢等金属，因此能够使得玻璃呈现出丰富多彩的颜色来，由于可见光具有较为适当的透射率，对紫外线有着较高吸收率的同时对红外线有着较高的发射率，这也就是能够对阳光进行一定的控制，在建筑节能玻璃幕墙中的应用比较广泛。低辐射玻璃表面所涂镀的主要是银、铜或者是锡等金属，这样一些金属膜对于可见光有着较好的吸收率的同时对于红外线有着较高的反射率，但是低辐射玻璃膜层的强度一般比较差，因此在实际的应用过程当中往往都是制作成中空玻璃来使用。而导电玻璃则是在玻璃的表面上涂覆了氧化铟等具有导电性质的薄膜。通过上文中的分析我们可以看到，不同的镀膜玻璃都是有着其固有的特点和性质的，因此在实际的应用过程中要根据需要来进行取舍。

2、Low-E玻璃处理技术

Low-E玻璃从本质上来说也是镀膜玻璃的一种，但是这样一种镀膜玻璃更多的是应用于建筑物门窗的制造之中，能够极大程度的降低热能由室内向室外的传递，因此在实际的应用过程中就能够得到相当好的节能效果。Low-E玻璃对于太阳光中的可见光有着较高的透射比，但是反射比则非常低，这也就意味着Low-E玻璃相对于传统的玻璃来说在光学性能上是有较大的改进的。从室外来对其外观进行观察和评价就会发现其透明度和清晰度更高，这就能够保证建筑物更好的采光，于此同时还能够避免大面积玻璃幕墙的应用所带来的不良的光污染。Low-E玻璃所营造出的光环境相对而言更加的柔和和舒适，在我们国家是被大力的推广和使用的。

3、双层中空玻璃

双层中空玻璃就是在两层玻璃之间留出适当的间隔来，中间部分独立的成为一个空间，在这样一个空间内充入惰性气体，就能够较好的减少玻璃内外的热交换，以这样一种方式来实现玻璃的隔热保温作用，实现节能的目的。实际上双层玻璃之间也可以不充入惰性气体，也就是让空气自由的在这样一个空间内实现通风和流动，在这样一种状况下实际上就相当于在两层玻璃就相当于是单层玻璃，但是相比于单层玻璃的话又具有更好的热绝缘性能，也就是在起到自由通风的同时还能够起到保温隔热的作用。应用双层中空玻璃的时候需要在外层的幕墙上采用透过率比较大的单层透明玻璃幕墙，而在其内层使用中空玻璃幕墙，这样一种设计主要是希望在两层玻璃之间形成一个良好的空气通道，以便于上下两端之间的空气交换。

4、真空玻璃幕墙

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。

四、加强玻璃幕墙节能技术效果的对策

1、选择合适的建筑朝向

建筑的实际方位以及其朝向对于整个建筑外墙的节能设计都是有着非常重要影响，是建筑外墙节能设计中的重要参数之一，在对建筑的朝向和方位进行选择时要综合性的考虑到日照、采光、通风和遮阳等多个方面的影响因素，在此基础上来进行朝向的选择。在我们国家，坐北朝南一般都是不错的选择，但在实际的施工环境中还是要以当地的地域气候、周边地形环境、建筑需求等来进行决定。在城市建筑群的建设中，由于总体的规划布局或者是其他的一些原因，往往是不能够保证建筑的实际朝向保持在最佳状态的，在这样一种状况下就只能够通过布局的调整来进行解决。

2、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。

3、采用遮阳设施

在实际的建设施工环境下，玻璃幕墙上这样系统的设置才是最大建设阳光直射的最有效方法，能够最大程度的避免室外的热量进入到室内来，这样就能够保证室内的温度不至于过高，从而降低室内空调系统的能耗，而在一些极度炎热的地区也是建筑防热的重要措施之一。除此之外，建筑的遮阳系统还能够在建设的过程中未整个建筑营造出一种更加生动的氛围来。

4、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。

此外，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。

5、合理利用太阳能

现阶段，世界幕墙领域内成功利用太阳能技术的就是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。

（1）太阳光变向照明技术：利用幕墙上的光线反射到天花板上，再由天花板反射到工作或生活区域，为人们提供照明。这种光照柔和、均匀，可消除阳光直射入室造成的眩光。

（2）光电幕墙技术：光电幕墙的关键是光电池技术，是利用太阳光的光子能量，使被照射的电解液或半导体材料（光电板）中的电子移动，从而产生电压，多个光电板串联在一起，组成了连续的光电幕墙表面；所有光电板产生的直流电能，通过多极集电、整流、变压等过程，转化成可供使用的交流电，送入供电网络。

五、结束语

综上所述，玻璃幕墙的应用是建筑建设中不可或缺的组成部分，在建筑建设中，玻璃材料应满足建筑的结构设计需求，譬如玻璃材料要具有一定的强度和刚度，能够抗压抗震，并且要求能够抵制温度变化引起的变形，在建筑节能方面，建筑门窗及玻璃幕墙需要满足围护结构要求，因地制宜，选择适合地区气候环境特点的玻璃材料，在设计和选材上达到节能的目的。

参考文献：

［1］ 马淑芬：《对建筑玻璃幕墙的节能技术与应用问题探讨》，《中国新技术新产品》， 2011年23期

［2］ 孙振玉：《浅谈建筑玻璃幕墙节能技术》，《建材与装饰》， 2008年04期

［3］ 盛素玲 傅驰峰：《玻璃幕墙节能技术发展方向的思考》，《河南建材》， 2010年03期

［4］ 王永江 王建国：《建筑幕墙在动态节能技术的应用与发展方向》，《科技资讯》， 2006年18期