节能理念在现代幕墙设计中的应用

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　　摘要：建筑节能是当前我国建筑界关注的重点问题之一，在现代建筑工程项目的整体设计工作中，幕墙设计不仅仅关乎到建筑物的美观，更是对建筑的节能起着重要作用。本文对此进行了探讨。
　　关键词：节能；幕墙；玻璃幕墙
　　一、前言
　　 能源问题是当前世界各国普遍重视的问题，并己被列为人类面临的四大生存问题之一。在全世界的能源消耗中，无论是发达国家还是发展中国家，建筑能耗在总能耗中所占的比重都是很大的，约为25%至45%。幕墙不但可以起到增强建筑物整体美观效果的作用，而且可以起到节能作用。随着经济的发展和社会的进步,玻璃幕墙在建筑上的应用越来越多，在一些公共建筑特别是高层办公楼中，玻璃幕墙几乎成了建筑立面的代言。玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土使用量，对于减少高耗能建材使用所达到的能源、资源节约有很大的帮助。
　　二、现代玻璃幕墙的节能设计
　　1、选择合理的玻璃幕墙材料
　　 通常玻璃幕墙所用材料基本上包括骨架、玻璃和封条材料。按材料的组成及构造形式分有四种：型钢骨架、铝合金型材骨架、不露骨架结构及无骨架玻璃幕墙。其中不露骨架结构及无骨架玻璃幕墙均无金属框架，其幕墙的导热系数均有玻璃本身和封条材料的性能来决定，封条材料的材料大多为密封胶和密封条。型钢骨架及铝合金型材骨架玻璃幕墙因采用金属框架，容易形成冷桥和热桥，因此，金属框架材料的选定对于玻璃幕墙的节能具有非常重要的意义。目前采用的新型断热金属框名称很多，但大多数都是在内外两种高导热性的金属框料之间插入低导热性的隔离物，形成有效断热层，阻断通过门窗框或窗扇型材散失热量的途径，统称为断热型材。断热型材结构合理、结合牢固、强度高、刚性好、热阻大，而且具有优良的隔声节能性能、抗风性能和气密水密性能。断热型材早期多用于平开窗，后来逐渐用于有框玻璃幕墙。
　　2、节能玻璃选择
　　 吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射的平板玻璃，包括本体着色和表面镀膜两类：本体着色吸热玻璃是在无色透明平板玻璃中加入特殊着色剂，采用浮法、垂直引上法、平拉法等工艺生产；表面镀膜吸热玻璃是在玻璃表面喷镀吸热的氧化物薄膜形成的吸热玻璃。吸热玻璃能把太阳能吸收转化为热能，然后通过导热、对流和辐射的形式把热能散发出去，从而减少了进入室内的太阳能，降低了空调制冷费用。镀膜玻璃分为热反射镀膜玻璃和低辐射镀膜
　　玻璃两种。 热反射镀膜玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及氧化物薄膜，使其对太阳光具有一定的反射作用，将太阳能反射回大气中，阻挡太阳能进入室内。 热反射镀膜玻璃有良好的控光性和隔热性，对太阳辐射熟反射率可达 30％，可以有效减少进入室内的热量，节约能耗。低辐射镀膜玻璃能吸收大量红外线辐射热，又保持良好的可见光透射率，对远红外线则具有 80％以上的反射率，节能效果明显。冬季，低辐射镀膜玻璃可以将室内的热辐射反射回室内，减少室内热量换失；夏季，将室外的热辐射反射出去，减少室内空调制冷负荷。 与热反射镀膜玻璃相比，它的透光性好，节能效果好，遮阳系数低。
　　3、双层玻璃幕墙的采用
　　 双层玻璃幕墙是一种新型的节能幕墙。 双层幕墙主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成,在两个幕墙中间有一个空间，在空间的上下两端有进风和排风设施，这个空间就是热通道，因此也称为“热通道幕墙”。双层玻璃幕墙独特的夹层设计，使得其保温隔热性能有了很大的提高，还可以在夹层设遮阳构件，既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。双层通风玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的进一步发展，分为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙和敞开式外循环双层通风玻璃幕墙两种。前者在内层玻璃幕墙设置进风口和出风口，通过电机强制抽风，空气完全为室内循环。后者在外层玻璃幕墙设置进风口和出风口，自然通风，节能效果更为明显。
　　4、玻璃幕墙的气密性设计
　　 玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素， 为增加玻璃幕墙的气密性，通常在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间通过密封材料密封，常用的密封材料有：橡胶密封条、硅酮耐候胶等。橡胶密封条用于幕墙与型材之间，依靠胶条自身具有的弹性起密封作用。橡胶密封条与玻璃接触的一侧设计成波浪型，可以有效地阻止空气渗透。 橡胶密封条具有耐紫外线、耐老化、耐永久变形等特征。硅酮耐候胶，又称硅酮耐侯密封胶，主要用于幕墙玻璃之间的密封嵌缝。 硅酮耐候胶具有优良的耐水性、耐侯性、耐紫外线照射、耐污染等特点，低温时弹性好，高温时又不流淌，是一种很好的密封材料。
　　5、玻璃幕墙的遮阳设计
　　 玻璃幕墙遮阳一般分为下面几种形式：水平遮阳是最为常见的方式，能有效的遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光。在我国，水平遮阳则宜布置在南向及接近南向的窗口上，可形成较理想的阴影区。另外，水平遮阳板设计的宽度及位置能非常有效的遮挡夏季阳光而让冬季阳光最大限度的进入室内。决定垂直遮阳效果的因素也是太阳方位角，由于它能够有效地遮挡高度角很低的光线，从窗侧面斜射过来的阳光。但其弱点是，对于从窗口正上方投射的阳光，或者接近日出日没时正对窗口照射的阳光，垂直式遮阳都起不到遮阳的作用。因此垂直遮阳只适合用于东北，西北方向，不宜用于建筑南面遮阳。格栅式遮阳为水平遮阳和垂直遮阳的综合方式，因此兼有两者的优点，对各种朝向和高度角的阳光都比较有效，进入室内的自然光线也更为均匀，适与从东南向到西南向范围内的方位的窗白遮阳。挡板式遮阳能有效的遮挡高度角较小的，正射窗口的阳光。主要适用于阳光强烈地区及东西向附近的窗口。挡板式遮阳的弱点是对视线和通风阻挡都比较严重，所以一般不宜采用固定式的建筑构件，而宜采用可活动或方便拆卸的挡板式遮阳形式。
　　三、结语
　　 玻璃幕墙的节能设计要遵循科学性、 适用性、经济性和安全性的原则，选择合适的节能玻璃、节能型材，采用适宜的节能构造做法，辅以适当的辅助节能措施，达到理想的效果。
　　参考文献：
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