對建筑玻璃幕墻的節能技術與應用問題探討

馬淑芬

（秦皇島經濟技術開發區建設規劃管理局，河北 秦皇島 066004）

1 玻璃幕墻的分類與物理性能

玻璃幕墻是一種建筑物外圍護結構，是懸掛于主體結構上而相對主體可活動的完整的結構體系，它具有自身平面內的變形能力和相對于主體結構有相當的位移能力。

其中玻璃幕墻按立面裝飾形式分類，可以分成明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、全玻璃幕墻。明框玻璃幕墻是最傳統的形式，隱框玻璃幕墻板塊與金屬框之間完全靠結構膠黏結，結構膠要承受板塊的自重、風荷載和地震作用力及溫度變化的影響。半隱框幕墻分為立柱外露、橫梁隱藏的豎顯橫隱幕墻；橫梁外露、立柱隱藏的豎隱橫顯幕墻。全玻璃幕墻不采用金屬框架，而采用玻璃肋或點式鋼爪作為支承體系的一種全透明、全視野的玻璃幕墻。它包括玻璃肋粘接全玻璃幕墻、點式連接全玻璃幕墻和拉索式全玻璃幕墻等。

玻璃幕墻物理性能包括：抗風壓性能、水密性能、氣密性能、熱工性能、空氣聲隔聲性能、平面內變形性能和抗震要求、耐撞擊性能。其中幕墻抗風壓變形性能、水密性能、氣密性能的試驗稱為幕墻三性試驗，按照《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)的要求，在交收檢驗時，必須進行幕墻三性試驗，把幕墻工程中可能存在的問題在試驗階段就暴露出來，試驗必須在由國家認可的檢測機構進行。

2 建筑玻璃幕墻節能的關鍵技術

現階段提高玻璃的節能保溫性能的主要措施有采用鍍膜玻璃、Low-E玻璃、雙層中空玻璃等玻璃處理技術。

2.1 采用鍍膜玻璃技術

鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以改變玻璃的光學性能，減少熱交換.從而起到隔熱作用。鍍膜玻璃按產品的不同特性，可分為以下幾類：熱反射玻璃、低輻射玻璃、導電膜玻璃等。熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜，使產品呈豐富的色彩，對于可見光有適當的透射率.對紅外線有較高的反射率，對紫外線有較高吸收率，因此，也稱為陽光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墻：低輻射玻璃是在玻璃表面鍍由多層銀、銅或錫等金屬或其化合物組成的薄膜系，產品對可見光有較高的透射率，對紅外線有很高的反射率，具有良好的隔熱性能，由于膜層強度較差，一般都制成中空玻璃使用：導電膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化銦錫等導電薄膜。

上述不同的鍍膜玻璃有各自的特性，我們在設計玻璃幕墻時可根據需要采用不同的鍍膜玻璃。

2.2 采用Low-E玻璃處理技術

Low-E玻璃也屬于鍍膜玻璃的一種，用Low-E玻璃制造建筑物門窗，可大大降低因輻射而造成的室內熱能向室外的傳遞，達到理想的節能效果。Low-E玻璃對太陽光中可見光有高的透射比，而反射比則很低，這使其與傳統的鍍膜玻璃相比，光學性能大為改觀。從室外觀看，外觀更透明、清晰，即保證了建筑物良好的采光，又避免了以往大面積玻璃幕墻、中空玻璃門窗光反射所造成的光污染現象，營造出更為柔和、舒適的光環境。Low-E玻璃是我國大力推廣并應用的鍍膜玻璃。

2.3 采用雙層中空玻璃處理技術

雙層中空玻璃指用兩塊玻璃相隔，中間形成一獨立空間，可在此獨立空間中充人惰性氣體，從而減少熱交換，起到保溫隔熱作用。或不充人惰性氣體，讓空氣自由流動進行通風，雙層玻璃相對于單層玻璃同時又具有較好的熱絕緣性能。既能自由通風又能起到較好的保溫隔熱作用。

雙層中空玻璃幕墻一般外層幕墻采用透過率大的單層透明玻璃幕墻，如點式幕墻等，內層一般為中空玻璃幕墻。在兩層幕墻中間留有一定寬度的空氣通道，在通道的上下兩端有進風和排風設施，進行空氣交換。

3 建筑玻璃幕墻工程實踐中應注意的節能問題

3.1 選擇適當的建筑方位

建筑方位的選擇是建筑外墻節能的要素之一。建筑的朝向應該考慮日照、采光、通風、遮陽等要求。大面積的玻璃幕墻應避免東照西曬，建筑物的朝向應朝南北方向配置。坐北朝南的的朝向是我國許多建筑的合理朝向，但朝向的選擇是因地域氣候、周圍環境、建筑需求而改變的，不可一概而論。在城市房屋建筑設計中，建筑方位的選擇往往由于城市布局規劃等原因不能按最佳朝向，但可以通過調整建筑布局來獲得相對合理的方位。

3.2 提高幕墻及窗的氣密性，減少室內外空氣對流傳熱

開啟窗部位是玻璃幕墻中保溫隔熱的薄弱環節。由空氣滲透性能檢測數據可知，在同壓力差下，可開啟部位的空氣滲透量遠大干固定部位空氣滲透量。因此，開啟窗部位開啟角度不宜大干30°，開啟距離不宜大干300mm，同時要注意在立面分格設計中開啟窗設置數量不宜過多、面積不宜過大。在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量提高幕墻及窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的窗材料。扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；窗扇四周玻璃外側與固定板塊之間增設橡膠密封條，起到隔熱保溫作用。

3.3 采用百葉、格柵等遮陽設施，減少太陽輻射得熱

在玻璃幕墻上設置遮陽系統，可以最大限度減少陽光的直接照射，使室外的熱量進不到室內，避免室內過熱，從而降低空調的耗能，是炎熱地區建筑防熱的主要措施之一。同時，遮陽構件可作為建筑的一種裝飾特征，營造出豐富多彩的形體。在建筑設計中要求，當室外氣溫大于29℃、太陽輻射強度大于240w/m2、陽光照射室內時間超過一小時、陽光照射室內深度達0.5m等情況下，就要采用遮陽措施。

3.4 采用雙層玻璃幕墻應注意的問題

雙層玻璃幕墻是由內外兩層玻璃幕墻組成，兩層幕墻中間形成一個通道，同時在外層幕墻設置進風口和出風口。為了使立面通透、視野開闊，內層幕墻一般可采用懸窗結構形式，還有一種方法是設置通風器，通風器可安裝在幕墻的頂部，使得控制方便，通風換氣更自然、柔和、使人更加舒適。與傳統玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕墻的夾層設計，不僅在提高幕墻的保溫隔熱性能上提供了更多可能，更為重要的是，為遮陽構件提供一個棲身之地，使之既能有效遮陽，又不破壞建筑外觀。

3.5 采用光電玻璃幕墻應注意的問題

光電玻璃由低鐵玻璃、太陽能光電模塊、背面玻璃、特殊金屬導線、EVA膠等組成，是一種新穎的建筑用高科技玻璃產品。光電玻璃最大的功能是利用太陽光產生電能，實現建筑物的多功能化、高科技化。它應用在玻璃幕墻和玻璃天棚上具有現代感，是玻璃幕墻技術發展的又一個新的趨勢和潮流。把光電玻璃應用于玻璃幕墻和玻璃天棚，可以起到安全、遮陽、隔熱、隔音、節能、環保、降低光污染、產生電能、創造效益的作用。最重要的是光電能源取之不盡、用之不竭，清潔無污染，可解決人類能源短缺的困擾。

4 結束語

建筑玻璃幕墻的發展趨勢是安全、節能、環保和時尚，如果說時尚是人們追求玻璃幕墻的初衷，那么隨著節能環保理念不斷地深入人心，人們越來越追求玻璃幕墻的安全、節能和環保方面的功能。當然，要達到安全、節能、環保和美觀時尚的高度統一，還需要付出更多的努力。

[1]佟萬泉.淺談節能建筑的設計[J].科技創新導報，2007，(34).

[2]孫振玉.淺談建筑玻璃幕墻節能技術[J].建材與裝飾，2008(4).