试议玻璃幕墙在建筑工程中的应用

摘 要：随着我国经济的发展和科学技术的进步，许多高新技术被运用到建筑领域。高层建筑的玻璃幕墙采用镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气的中空玻璃。本文研究了玻璃幕墙在建筑工程的应用与发展。

关键词：玻璃幕墙；新型；发展

中图分类号：TQ171文献标识码： A 文章编号：

引言

现在的幕墙的耗能、安全问题使自身处于一种非常尴尬的境界，而第四代节能新型幕墙的面世，使幕墙的生态环保功能、隔热性能和节能方面都有了本质性的突破。这个时代的幕墙采用了高新科技，提高了幕墙的使用功能和舒适度，正在向绿色环保、智能生态的可持续发展道路迈进。

一、幕墙与建筑物的结合

建筑幕墙一般应用于人群密集或大型的公共建筑，重要的高层、超高层建筑的外立面上。由于设计及施工技术的不断突破，建筑幕墙对于建筑物的作用，像是衣服到皮肤的过度。建筑幕墙与建筑物外观整体和谐而完美的融合到了一起。近年来，为了追求建筑物整体的合理及最大经济比，基本上采用多种幕墙形式结合的设计。

但多年的发展使内在的隐患逐渐暴露，大量玻璃外立面造成的光环境，及幕墙保温性能不强，引发不环保，浪费能源等问题尤为突出。这与我国现行的节能减排政策相悖。为了行业健康有序发展，建设部出台的《公共建筑节能设计标准》中规定的外窗可开启面积不大于30%，玻璃幕墙最多只能占墙面的70%，并鼓励使用自然风降温，幕墙也应具有可开启部分或设通风换气装置等。所有公共建筑的幕墙不能使用普通玻璃，必须使用节能玻璃。对实际工作起到了很好的指导作用。

二、传统玻璃幕墙的漏洞

据统计，世界上70%的玻璃幕墙面积都在中国，中国已然成为世界上最大的玻璃幕墙制造国和使用国。随着玻璃幕墙的广泛使用和时间的推移，很多在大厦办公和居住的人会发现，尽管玻璃看上去会使建筑物简洁明快，但是玻璃幕墙的漏洞也越发凸显起来。

1、能耗问题

自上世纪70年代能源危机后，世界各国越来越重视节能工作。中国的经济发展和建设同样受能源问题的困扰，建设节约型社会已经成为全社会关注的焦点。有部分统计，目前北京、天津和上海等特大城市的建筑能耗占整个城市所有能耗的25%，位于所有能耗的首位，其中占据建筑总能耗的大半部分的是公共建筑能耗，玻璃幕墙冬季的散热和夏季的吸热，带给建筑物美观的同时也带来了大量的能源消耗。

2、光的污染

光污染危害源的主要对象仍然是一个城市的高层建筑玻璃幕墙和矗立在道路两侧的玻璃幕墙块，像一面面巨大的镜子，对光线的反射，极易诱发意外交通事故。而如果人们长期受到玻璃幕墙的“白光污染”，人们会感到心情烦躁和精神压抑，遭受到长时间的照射不仅会造成视力下降，还会诱发一些疾病。在全国范围中，随着玻璃幕墙在各大城市建设中大行其道，在最近几年受到光污染的公众投诉也直线上升。

3、安全隐患

据有关专家介绍，目前市场上很多胶水用于黏结玻璃幕墙结构的，会随着时间推移老化，甚至失效。在一般的情况下，制造商对硅胶、结构胶承诺的保质期为10年。即便在目前的技术规范下，玻璃幕墙的设计年限也不超过25年。如果国家年久失修的玻璃幕墙增多，会产生许多安全隐患，成为“空中定时炸弹”。

三、新型玻璃幕墙的出现与发展

随着进步的科学和技术，反光系数低和隔热性能好的一些玻璃相继问世，要想较好地解决保温隔热的问题需要采用由这些玻璃组成的中空玻璃，使解决玻璃幕墙能耗的问题成为可能。中空玻璃的隔热性能好，因为其内部的空气层是在一个封闭的空间，这是不产生对流的一种气体，和空气的热导率的系数就只有1/27。在北方，中空玻璃一般是尽量减少阻隔太阳辐射，让进入室内的太阳辐射最大化。而在南方，中空玻璃首先是吸收或反射太阳短波辐射，再利用中空玻璃的空气层有效隔绝温差传热和长波辐射，从而使大量的太阳辐射不能进入室内。所以，有较好节能效果的玻璃是中空玻璃、有保温隔热功能的单片玻璃配合组成的中空玻璃等。

1、生态幕墙

生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的，根据使用功能或使用要求的基础上，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙。生态幕墙是一种生态外维护结构的生态建筑。它是基于“可持续发展”作为战略性地利用高科技的试验，生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，健康，舒适的生态建筑护结构。

生态建筑与生态幕墙在三维空间中，引入了时间概念，在功能及美学上具有独特的意义，可以称其为“四维建筑”，即静与动，封闭与开放，收敛与张开，空间与时间，使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩，拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术，对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展，有着独立的价值和意义。

2、光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙，它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入20世纪90年代后，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家实施促进太阳能屋顶计划，并提出了新的“建筑物产生能源”理念，从而推动了大规模的发展和光电子技术的应用。美国、德国、日本、意大利、印度和其他许多国家已经建立了一个太阳能屋顶或外墙的建筑。

PV是光电模板的简称，是由嵌入在特殊的高度透明的低铁玻璃，增强处理，通过其连接的导线之间的背面的多个太阳能电池，从而构成一个不可分割的光电​​模板。这是一个完美的技术，它的优点是工作像往常一样，在天气恶劣的情况下，能够抵抗入侵的外部环境，或臭氧、酸雨，或在摄氏零下50度到90度的环境中，光电模板还可以被使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

智能化是光电幕墙的特点，太阳能电池发电不排放二氧化碳等温室效应气体，也没有噪音，还能用来发电，由此可见，光电幕墙是一种能与环境很好兼容的净能源。同时太阳能光电技术集成到幕墙中不仅不占有建筑面积，而且太阳能光电板具有晶莹的外观具有特殊的装饰作用，更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

由此可见，玻璃幕墙的发展与进步的科学是并行的，全面的发展和技术的使用，特别是在新技术、新工艺、新材料的开发，生态幕墙及光电幕墙是科学与技术的综合反映。

四、目前新型幕墙材料的应用

很早以前就有人提出光电玻璃幕墙的理论，并进行了实践，到20世纪80年代才在德国首先广泛的应用起来，德国旭格公司首先展出了光电幕墙，这是将光能应用于建筑装饰业的开始，从此以后，专业人士越来越关注光电幕墙这一产品。

我国随着节能和环保的需要已逐渐接受这种光电幕墙。为了国内的市场需求，已开始与多家海外公司合资引进并生产这种光电幕墙产品。国内在研发具有自主知识产权的光电幕墙产品方面紧跟国际先进技术，最终开发出具有自主知识产权的产品。

德国是最早开始研究并开始使用生态玻璃幕墙的国家，技术成熟得到了广泛的发展，德国法兰克福银行大厦、柏林得比斯大厦和美国建筑研究所办公楼等就是工程的典型。

五、新型玻璃幕墙的发展目标

智能建筑是建筑结构、环境监测、空调和智能控制的统一体，它包含了幕墙结构系统，通风空调系统、阳光调节系统、环境监测系统和计算机控制系统，通过这些系统的协调工作，通过计算机网络系统管理、调控，使建筑成为了“智能建筑”。智能玻璃幕墙是一个新的概念幕墙，幕墙的新结构是与“环保幕墙”，“生态建筑”概念相联系的，智能建筑的一个重要组成部分就是智能玻璃幕墙。随着时代的发展，科学技术的进步，为建筑技术、光电技术、计算机技术等为智能幕墙的实施提供了强有力的支持，作为智能建筑一部分的智能幕墙，其产生和发展必然是社会合力发展的趋势，也是人类进步的象征，只有付出更多的努力，才能真正达到智能化建筑、生态建筑。

结束语

合理的资源利用、节约能源、绿色环保等正成为建筑业发展的主流，我国幕墙的设计和使用一定会更加合理，新型玻璃幕墙的发展前景会更加广阔。

参考文献

[1]白文艳．新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用与发展[J].建筑工程，2012，(07)

[2]孙晓亚．新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用[J].中国新技术新产品，2012，(02)

[3]崔宏江．浅谈新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用[J].哈尔滨宇顺建筑工程设计有限公司.2012（18）