论文部分内容阅读
【摘 要】幕墙是现代建筑结构的主要外围结构，对于整个结构体系来说有着可靠的保护作用，也为建筑功能的提高提供了技术支持。但在幕墙设计中，不仅考虑建筑节能的扶持要求和玻璃幕墙独特的物理性能，而且结合当今时代发展趋势，以综合、发展、前卫的眼光看待玻璃幕墙和窗的节能问题，这也是业内研究的焦点。本文从玻璃幕墙概念入手，深入分析了其在建筑工程中的应用，旨在为今后设计工作的开展提供参考。
【关键词】玻璃幕墙；节能；建筑设计
玻璃幕墙是现代化建筑项目常见的外围护体结构，也是主要的装饰构件。但是由于玻璃本身的隔热性有限影响，使得这种建筑物普遍存在节能不佳的问题。虽然近些年来，玻璃幕墙施工技术随着科技的进步呈现出水涨船高之势，也产生了许多的隔热处理方法，但经过多年的思考发现，隔热不佳问题仍然没有得到有效的控制，这是因为整个节能工作大多都是由幕墻公司设计完成的。同时，这些问题的存在使得幕墙在设计和节能施工上存在脱节现象，因此我们这里有必要对玻璃幕墙的脱节和节能施工进行研究，以便提高幕墙施工质量。
1、玻璃幕墙和窗耗能原因分析
玻璃幕墙在现代化建筑工程项目中越来越常见，其以美观、实用、方便的优势得到好评，同时这种幕墙的应用有效的提高了建筑结构外在美观性，彰显出建筑物独特的个性。能源作为新世纪最突出的问题，也是整个人类研究的热门话题。建筑作为能耗最大的行业之一，在近几年工作中逐渐引起人们的重视。门窗和幕墙作为建筑结构的最重要组成部分，也是建筑物最外围的结构，其隔热、保温性能直接关系到建筑能耗，也决定着建筑室内的舒适度，是近几年业内工作人员研究的重点课题。经过研究分析得出，门窗、幕墙所引起的建筑能耗高达三分之一左右，其两者的总计能耗超过了整个建筑能耗的一般以上。可见，在目前的建筑工程项目中我们要高度重视节能施工，将整个节能作为当今工作重点。
就玻璃幕墙和窗的构成分析，其中无论是玻璃幕墙还是窗都是有玻璃、金属材料组成的，这些材料半身存在着热传性能好的特点，这使得幕墙和窗成为建筑能耗的最薄弱环节，因当引起人们的高度重视。同时，玻璃还是一种有机透明材料，对于光线的反射率高且反射十分的清晰，这就给城市光污染提供了便利。因此，目前我们有必要对玻璃幕墙和窗节能进行研究。
2、玻璃幕墙及窗的节能措施分析
根据有关定义得出，玻璃幕墙主要指的是以玻璃面板为主材，以有机金属为支撑结构的幕墙结构，这种体系不承担主体结构的受力作用，但是可以相对的承担一定的唯一能力，从而达到提高建筑结构装饰性和美观性的特征。玻璃幕墙在建筑领域已经应用了有半个世纪多，其成为目前风靡全球的建筑结构体系，同时这种技术的应用使得整个建筑事业呈现出大跨度发展态势，为建筑事业的飞速发展做出了重大贡献。近几年来，经过多年的发展和改进，玻璃幕墙和窗的节能技术取得了长足的进展，给幕墙工作的开展指明了新方向，也为建筑事业发展提供了技术指导。
1、优化传热途径
在建筑工程项目中，严格控制玻璃幕墙和窗的面积比例是提高玻璃幕墙和窗节能工作的最佳手段，是整个现代化工程项目中研讨最多的内容之一。热传递有三种主要途径：对流、传导和辐射。同样，玻璃幕墙及窗的热传递过程也由以上三种方式共同作用完成。玻璃幕墙及窗主要由传热系数相对较高的玻璃和金属型材组成，同时，玻璃的热透射率高，是建筑不可或缺的透明材料，因此，玻璃幕墙及窗对建筑室内热工的影响极大，如不能行之有效地处理势必会造成能源的浪费和建筑室内环境的不协调。阳光对于建筑的利弊应当一分为二考虑：盛夏时期，太阳热辐射透过玻璃渗入室内，升高室内温度的同时，导致空调冷负荷因温度过热而有所增加，因此阻止太阳辐射尽量少地进入室内是解决问题的关键，这就对玻璃幕墙及窗的遮阳系数提出了相对较高的要求；寒冬季节，利用阳光辐射来提升室温有助于降低采暖能耗，利于建筑节能和可持续发展，所以通过降低玻璃幕墙及窗的传热系数来减少温差传热是节能的一种主要途径。除此之外，如果所处夏热冬冷地区，应当综合考虑上述两者的协调关系，可通过一定的理性建模加以全盘考量和分析。
因此，从三种主要传热途径人手加以控制是玻璃幕墙及窗的节能设计重点。用传热系数衡量传导和对流的传热能力，用遮阳系数衡量辐射的传热能力。具体方法可以归纳为降低玻璃幕墙及窗的传热系数和控制玻璃幕墙和窗的遮阳系数值。
2、采用双层幕墙系统
采用性能更为优异的双层幕墙系统。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙构成，外层幕墙设置进风口和出风口，幕墙中间形成一个通道便于空气流通。外层幕墙的形式多为隐框、明框和点式玻璃幕墙，内层幕墙以明框幕墙或铝合金门窗为主。双层幕墙的节能原理在于以下两点：“烟囱效应”——夏季可利用自然通风降低室内温度：阳光照射过程中，空气在通道中被逐渐加热以产生自下而上地的流动现象，热空气被源源不断地带走，冷空气进入室内，达到降温目的。同时，双层幕墙的结构本身具有一定的遮阳功能，有利于减少阳光的辐射热量和室内环境的降温负荷；温室效应——冬季产生此效应以提高保温性能，降低采暖能耗。关闭外层幕墙的通风口，使通道内部的空气在阳光照射下不断升温，平衡室内外温度，减小温差和对外传热，起到保温功能，从而降低了室内取暖的相关费用。
3.提高玻璃幕墙及窗的气密性
提高玻璃幕墙及窗的气密性，减少室内外空气对流传热，应采用弹性好、耐久的密封条密封或密封胶密封玻璃面板四周，双道或多道密封开启扇和单元式幕墙的单元板块间，同时，采取措施对单元板块的纵横交错缝进行密封，密封条应当在单元板块安装就位后保持压缩状态。
4控制遮阳系数
传热系数是衡量外围护结构热工性能的重要参数。同样，遮阳系数也是进行该项分析时不容忽略的主要指标。遮阳系数就是透过实际外围护结构（玻璃幕墙及窗）的太阳辐射热量和透过标准窗玻璃（我国为3mm普通平板玻璃的平均值）的太阳辐射热量的比值。遮阳系数越大，穿透外围护结构的太阳辐射热量越多，防热效果越差。反之，越小的遮阳系数具有越明显的防热效果。遮阳系数不仅受到遮阳系统构造形式和材料性能的影响，与建筑朝向和所处地区环境等多种因素均有关联。
三、结束语
不可否认，玻璃幕墙及窗的通透特性为建筑的立面带来了丰富的效果，合理利用玻璃幕墙及窗的这种特性是建筑师的一种责任和能力。有效避免因为玻璃幕墙及窗的传热而造成的能源浪费，从传热途径上人手分析建筑节能的种种对策，对建筑设计尤其是公共建筑的设计具有一定的借鉴意义。■
参考文献
[1] 侯盛楠，刘双双，韩庆. 浅析我国住宅建筑玻璃幕墙的节能设计[J]. 河南建材. 2010（06）
[2] 杨翠涓. 浅谈幕墙节能技术在建筑工程中的应用[J]. 建材与装饰（中旬刊）. 2008（07）
[3] 王黎华，张淑丰. 玻璃幕墙的节能设计[J]. 住宅科技. 2007（11）
[4] 荆其成，蔺吉敏. 浅谈幕墙节能技术在建筑工程中的应用[J]. 才智. 2010（09）
【关键词】玻璃幕墙；节能；建筑设计
玻璃幕墙是现代化建筑项目常见的外围护体结构，也是主要的装饰构件。但是由于玻璃本身的隔热性有限影响，使得这种建筑物普遍存在节能不佳的问题。虽然近些年来，玻璃幕墙施工技术随着科技的进步呈现出水涨船高之势，也产生了许多的隔热处理方法，但经过多年的思考发现，隔热不佳问题仍然没有得到有效的控制，这是因为整个节能工作大多都是由幕墻公司设计完成的。同时，这些问题的存在使得幕墙在设计和节能施工上存在脱节现象，因此我们这里有必要对玻璃幕墙的脱节和节能施工进行研究，以便提高幕墙施工质量。
1、玻璃幕墙和窗耗能原因分析
玻璃幕墙在现代化建筑工程项目中越来越常见，其以美观、实用、方便的优势得到好评，同时这种幕墙的应用有效的提高了建筑结构外在美观性，彰显出建筑物独特的个性。能源作为新世纪最突出的问题，也是整个人类研究的热门话题。建筑作为能耗最大的行业之一，在近几年工作中逐渐引起人们的重视。门窗和幕墙作为建筑结构的最重要组成部分，也是建筑物最外围的结构，其隔热、保温性能直接关系到建筑能耗，也决定着建筑室内的舒适度，是近几年业内工作人员研究的重点课题。经过研究分析得出，门窗、幕墙所引起的建筑能耗高达三分之一左右，其两者的总计能耗超过了整个建筑能耗的一般以上。可见，在目前的建筑工程项目中我们要高度重视节能施工，将整个节能作为当今工作重点。
就玻璃幕墙和窗的构成分析，其中无论是玻璃幕墙还是窗都是有玻璃、金属材料组成的，这些材料半身存在着热传性能好的特点，这使得幕墙和窗成为建筑能耗的最薄弱环节，因当引起人们的高度重视。同时，玻璃还是一种有机透明材料，对于光线的反射率高且反射十分的清晰，这就给城市光污染提供了便利。因此，目前我们有必要对玻璃幕墙和窗节能进行研究。
2、玻璃幕墙及窗的节能措施分析
根据有关定义得出，玻璃幕墙主要指的是以玻璃面板为主材，以有机金属为支撑结构的幕墙结构，这种体系不承担主体结构的受力作用，但是可以相对的承担一定的唯一能力，从而达到提高建筑结构装饰性和美观性的特征。玻璃幕墙在建筑领域已经应用了有半个世纪多，其成为目前风靡全球的建筑结构体系，同时这种技术的应用使得整个建筑事业呈现出大跨度发展态势，为建筑事业的飞速发展做出了重大贡献。近几年来，经过多年的发展和改进，玻璃幕墙和窗的节能技术取得了长足的进展，给幕墙工作的开展指明了新方向，也为建筑事业发展提供了技术指导。
1、优化传热途径
在建筑工程项目中，严格控制玻璃幕墙和窗的面积比例是提高玻璃幕墙和窗节能工作的最佳手段，是整个现代化工程项目中研讨最多的内容之一。热传递有三种主要途径：对流、传导和辐射。同样，玻璃幕墙及窗的热传递过程也由以上三种方式共同作用完成。玻璃幕墙及窗主要由传热系数相对较高的玻璃和金属型材组成，同时，玻璃的热透射率高，是建筑不可或缺的透明材料，因此，玻璃幕墙及窗对建筑室内热工的影响极大，如不能行之有效地处理势必会造成能源的浪费和建筑室内环境的不协调。阳光对于建筑的利弊应当一分为二考虑：盛夏时期，太阳热辐射透过玻璃渗入室内，升高室内温度的同时，导致空调冷负荷因温度过热而有所增加，因此阻止太阳辐射尽量少地进入室内是解决问题的关键，这就对玻璃幕墙及窗的遮阳系数提出了相对较高的要求；寒冬季节，利用阳光辐射来提升室温有助于降低采暖能耗，利于建筑节能和可持续发展，所以通过降低玻璃幕墙及窗的传热系数来减少温差传热是节能的一种主要途径。除此之外，如果所处夏热冬冷地区，应当综合考虑上述两者的协调关系，可通过一定的理性建模加以全盘考量和分析。
因此，从三种主要传热途径人手加以控制是玻璃幕墙及窗的节能设计重点。用传热系数衡量传导和对流的传热能力，用遮阳系数衡量辐射的传热能力。具体方法可以归纳为降低玻璃幕墙及窗的传热系数和控制玻璃幕墙和窗的遮阳系数值。
2、采用双层幕墙系统
采用性能更为优异的双层幕墙系统。双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙构成，外层幕墙设置进风口和出风口，幕墙中间形成一个通道便于空气流通。外层幕墙的形式多为隐框、明框和点式玻璃幕墙，内层幕墙以明框幕墙或铝合金门窗为主。双层幕墙的节能原理在于以下两点：“烟囱效应”——夏季可利用自然通风降低室内温度：阳光照射过程中，空气在通道中被逐渐加热以产生自下而上地的流动现象，热空气被源源不断地带走，冷空气进入室内，达到降温目的。同时，双层幕墙的结构本身具有一定的遮阳功能，有利于减少阳光的辐射热量和室内环境的降温负荷；温室效应——冬季产生此效应以提高保温性能，降低采暖能耗。关闭外层幕墙的通风口，使通道内部的空气在阳光照射下不断升温，平衡室内外温度，减小温差和对外传热，起到保温功能，从而降低了室内取暖的相关费用。
3.提高玻璃幕墙及窗的气密性
提高玻璃幕墙及窗的气密性，减少室内外空气对流传热，应采用弹性好、耐久的密封条密封或密封胶密封玻璃面板四周，双道或多道密封开启扇和单元式幕墙的单元板块间，同时，采取措施对单元板块的纵横交错缝进行密封，密封条应当在单元板块安装就位后保持压缩状态。
4控制遮阳系数
传热系数是衡量外围护结构热工性能的重要参数。同样，遮阳系数也是进行该项分析时不容忽略的主要指标。遮阳系数就是透过实际外围护结构（玻璃幕墙及窗）的太阳辐射热量和透过标准窗玻璃（我国为3mm普通平板玻璃的平均值）的太阳辐射热量的比值。遮阳系数越大，穿透外围护结构的太阳辐射热量越多，防热效果越差。反之，越小的遮阳系数具有越明显的防热效果。遮阳系数不仅受到遮阳系统构造形式和材料性能的影响，与建筑朝向和所处地区环境等多种因素均有关联。
三、结束语
不可否认，玻璃幕墙及窗的通透特性为建筑的立面带来了丰富的效果，合理利用玻璃幕墙及窗的这种特性是建筑师的一种责任和能力。有效避免因为玻璃幕墙及窗的传热而造成的能源浪费，从传热途径上人手分析建筑节能的种种对策，对建筑设计尤其是公共建筑的设计具有一定的借鉴意义。■
参考文献
[1] 侯盛楠，刘双双，韩庆. 浅析我国住宅建筑玻璃幕墙的节能设计[J]. 河南建材. 2010（06）
[2] 杨翠涓. 浅谈幕墙节能技术在建筑工程中的应用[J]. 建材与装饰（中旬刊）. 2008（07）
[3] 王黎华，张淑丰. 玻璃幕墙的节能设计[J]. 住宅科技. 2007（11）
[4] 荆其成，蔺吉敏. 浅谈幕墙节能技术在建筑工程中的应用[J]. 才智. 2010（09）