摘 要：在建筑节能中玻璃幕墙是很重要的组成部分，将门窗和墙体合为一体，实现了建筑围护的使用作用和装饰作用的兼顾，使建筑时尚现代且富有装饰艺术气息。如果是大面积的采用玻璃幕墙，可以带来优良的采光环境，但是也存在制冷和采暖高耗能的隐患，这在建筑能耗中属于一项弱势环节。下文中主要是针对玻璃幕墙在设计中的节能技术进行探讨，让相关人员可以直观明朗的了解到优越的玻璃幕墙节能设计，以供开发商和建筑工程师在选用玻璃幕墙和设计之用。
关键词：幕墙；节能；发展
中图分类号：TU201.5 文献标识码： A 文章编号：1671-3362（2013）05-0054-02
1 关于国内外的玻璃幕墙的设计的研发现状及发展
自七十年代的能源危机以来，人们开始认识到玻璃幕墙严重的能耗问题。先于一步的西方国家对玻璃幕墙热工性能的增强进行研制，在八十年代研发并制造出了热通道玻璃幕墙和智能玻璃幕墙。现在热通道幕墙的技术大多是经过双层玻璃幕墙来实现的。双层玻璃幕墙尽管首次投入资金较多，但可以有效的减少建筑能源消耗，保护我们的生态自然环境。另外，建筑物由于能耗降低，这样就减少了建筑设备的一次性资金投入，尤其是在节约建筑造价上降低了成本。十余年来的发展，双层玻璃幕墙已得到了广泛运用和认可，尤其是在欧洲国家。光电玻璃幕墙和智能玻璃幕墙还处在初期的发展阶段，广义的智能玻璃幕墙分为热通道玻璃的幕墙，通风系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统、智能化控制系统等几个部分。在自然环境的变化下可以自动的调节功能，有效的利用了能源，到现在为止，智能玻璃幕墙在世界范围内应用的还比较少。
我国建筑业在20世纪九十年代引入幕墙，起步较晚，但发展较快，迄今中国成为了幕墙第一生产国和使用国，正走向幕墙的世界强国。环保节能成为一种走向，建筑师和开发商都在关注这种具有明显节能功效的新型幕墙，以便在新建的项目中给予采用。世界能源在加剧，能源消耗大的玻璃幕墙需要绿色节能的工业技术来降低消耗，增加舒适度，甚至期望可以产生能源。回顾国外建筑玻璃幕墙的历程和经验，在玻璃幕墙的设计和制造上中国也需要向绿色、节能和智能看齐。
2 幕墙节能相关技术分析
2.1 建筑幕墙节能设计中的新型构造技术应用
许多的新的技术多用于大型玻璃幕墙的公共建筑中，可分为双层玻璃的幕墙和利用水幕进行降低温度的玻璃幕墙，还有可以收集雨水的玻璃幕墙等。双层玻璃幕墙最能说明构造技术的绿色节能功效，分为内外双层玻璃幕墙。外层幕墙大多使用隐框、明框或者是点式玻璃幕墙，而内层幕墙大多使用铝合金门窗或者是铝合金门窗。双层玻璃幕墙克服了普通玻璃幕墙的能源消耗高和室内空气不通畅等问题，优点是能耗低，通风流畅，好采光，增加舒适度。在保温、限制声音、通风性能上有了很大的提升。比普通的幕墙节约采暖能源消耗百分之四十二到百分之五十二，制冷能耗节约百分之三十八到百分之六十之间。在结构上划分“封闭式内循环体系”与“敞开式外循环体系”。冬季寒冷区采用“封闭式内循环体系”，属于完全封闭式。内层通常是单片玻璃组成的或者是可开启窗，结构大多是断热型材和中空钢化玻璃构成。“敞开式外循环体系”即呼吸式双层玻璃幕墙。内层为隔热或者是断热的明框幕墙或者是单元幕墙。这是一种新的形式，目前已得到了广泛的使用。由于通风的方式和构造的形态均不同，这种玻璃幕墙分为箱式双层玻璃幕墙、井箱式双层玻璃幕墙和走廊式双层玻璃幕墙，还有多层式玻璃幕墙，可开启式双层玻璃幕墙。从加工和主体机构上的差异有构件式与单元式两种。
2.2 建筑幕墙节能设计中应用的新型材料
在建筑能源消耗中，玻璃幕墙和窗户的能源消耗为百分之五十，要降低能耗，窗户和玻璃幕墙需要使用性能高的节能材质很重要。现在浮法玻璃、中空玻璃和热反射膜玻璃、低辐射玻璃（LOW-E玻璃），还有钢化玻璃、夹胶玻璃等成为经常使用的玻璃。阳光控制镀膜玻璃即热反射镀膜玻璃，对太阳能和红外线辐射具有反射作用，对可见光通透度性能高。反射率极高是是远红外辐射，百分之八十的可见光可以入室，在室内百分之九十以上物体辐射的长波可留于室内。保温镀膜玻璃，即多功能镀膜玻璃，是透明度高，辐射低LOW-E玻璃。对较宽频率的红外线可以进行反射，透射可见光较高的薄膜型热反射新型的复合材料贴膜玻璃：两层平板玻璃之间采用间隔框架进行隔离，将周边封好，将干燥空气填充，适当的加入少量的干燥剂，使得空气得以维持干燥而做成的中空玻璃，这种玻璃不仅可以隔热还可以保温，是单片普通玻璃四倍的真空玻璃，保温的性能是中空玻璃的两倍。
一般的玻璃幕墙在材料上基本都是骨架和玻璃，还有密封封条。其使用的新型断热金属框种类却有很多，一般都是将低导热性能的隔离网置于内外2个高导热性能的金属框架料物之间，形成了一种高效的断热层，这种断热型材可以阻断因为门窗框或者是门扇型的型材散失热能。其结构结实，设计合理，刚性高，阻热性好，还可以有效的隔离声音，抗风和气密水性优良。早期的断热型材一般是用在平开窗上，后来才逐渐运用于有框玻璃幕墙。
2.3 应用在建筑玻璃幕墙设计的控制技术
智能玻璃幕墙是一种动态的玻璃幕墙。在外界的环境与气候发生变化的时候，智能玻璃幕墙可以智能调节幕墙的保温系统和遮阳系统，还有通风系统。大大的降低了能耗，可以调节出适宜的室内环境，是呼吸式玻璃幕墙的一种延展，通过双层玻璃幕墙来形成。可以适度的调控建筑配套技术，充分有效的利用太阳能，由计算机网络来对室内空气和温度还有光线进行调节，节省建筑能耗的同时降低了生产和建筑物在使用中的费用问题。
作为重要部分的智能玻璃幕墙，在整体的建筑能耗中起着平衡设计的作用，采用先进的构造调节程序，配合建筑技术中的设备互动，从而优化能源效果，智能玻璃的设计原理通常几种，充分利用太阳的热量辐射来节约需采暖时的能耗，充分采用自然光，人工照明减少。组织好自然通风系统和排风系统，降低能耗；对昼夜温差，墙体和建筑楼板之间的蓄热性进行充分利用，可以减少夏天所需的制冷能耗；要达到最高的效率，需充分利用好幕墙机制和通风、蓄热、遮阳，还有建筑的空调供暖与通风之间的相互的作用，达到智能配合的最佳状态。
3 幕墙节能技术发展趋势分析
新技术在发展，新型材料、节能玻璃、太阳能也在更新，玻璃幕墙的节能思想也将从被动设防转向主动利用能源。不管是国内还是国外，玻璃幕墙业界都在向节能靠齐，通过深入的探索，在设计结构上有了很大的改善。新能源的应用给了新建筑新的功能，达到了节能的目的。自然通风类型的双层玻璃幕墙之间有一个通道，外层有进出两个风口。外层是单层玻璃与非断热型材料，内层使用了中空玻璃和断热型材料。这种自然的通风类型的双层玻璃幕墙比传统具有气流通道的主要的特点。南方相对比较炎热，可在此幕墙内设计遮阳设施，用于阻挡阳光。打开进出的两个风口，太阳进行光照的时候，换气层的温度过高会空气自动会往上浮走，形成从下往上的空气流。不仅可以降低通道热量和玻璃面上的温度，还可以降低制冷成本。北方比较严寒，适合低辐射的镀膜中空玻璃幕墙，这样太阳散发出来的热量可以传到室内，将进出的两个风口关闭，阳光照射的时候，空气在换气层中温度升高，就像一个温室，可以给内层玻璃加热温度，降低采暖成本。
有资料表明，自然通风型的双层玻璃幕墙比起普通的单层玻璃幕墙可以节约百分之四十到百分之五十二的能源消耗，制冷方面可以节约百分之三十八到百分之六十的能耗。在国外，有高级的建筑工程师将玻璃幕墙饰面材料优质的光敏与热敏特性结合室内制冷系统和供热系统形成了自控的一个计算机网络。这就是节能最高的玻璃幕墙，即智能幕墙，将太阳能作用加以充分利用，达到一种理想状态的玻璃幕墙。
4 结语
和谐发展，人工环境需和自然环境统一，中国重功能和限造价的玻璃幕墙局势急需转换为重视高效功能和节能环保的理念，让人们的生活和工作变得更美。本文就最有发展力度和实用价值的玻璃幕墙的节能技术做了总结和分析，以供相关设计人员借鉴和参考。
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[4]邓上峰.高层建筑玻璃幕墙的节能技术应用与分析[J].大众科技.2010（05）
作者简介：田月华（1969-09），女，汉，山西翼城人，本科学历，副教授。
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