淺談玻璃幕墻節能設計

【摘要】主要介紹發揮玻璃幕墻建筑設計的節能潛力、提高玻璃幕墻隔熱性和節能性的若干技術措施，從不同方面提高建筑玻璃幕墻的節能技術水平。

【關鍵詞】玻璃幕墻 節能保溫性能要點 通風雙層玻璃幕墻

玻璃幕墻是現代建筑較多采用的外圍護結構之一，是建筑物熱交換、熱傳導最活躍最敏感的部位，是傳統墻體失熱損失的5～6倍，其能耗約占整個建筑能耗的40%左右，玻璃幕墻不僅要滿足建筑美學和建筑功能的要求，更應體現出“舒適與自然”、“環保與節能”的設計精髓，對玻璃幕墻的節能設計研究，符合當前急需能源問題的需要，有利于充分利用太陽能、自然通風換氣，降低調能耗，營造舒適溫馨的生活和工作環境。

1.玻璃幕墻節能的因素

玻璃幕墻從立面形式上可分為明框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、全隱框玻璃幕墻、吊掛式全玻璃幕墻、點支式全玻璃幕墻等。采用的玻璃種類有單片玻璃、中空玻璃、夾層玻璃、單片熱彎及球形夾層熱彎玻璃，以滿足不同的功能要求和美觀要求。無論何種玻璃幕墻都由基本的玻璃和框架兩部分材料組成，因此如何控制玻璃幕墻的熱交換，也必須從控制這兩種材料為基本點。

1.1 對于玻璃的選擇

現階段提高玻璃的節能保溫性能的主要措施有采用熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃、薄膜型熱反射材料貼膜玻璃和中空玻璃等玻璃類型。（1）熱反射鍍膜玻璃熱反射鍍膜玻璃又稱陽光控制鍍膜玻璃，是指具有反射太陽能作用的鍍膜玻璃。其最大特點是利用鍍膜能透過可見光，而把起加熱作用的遠紅外光反射到室外，同時玻璃材料吸收的太陽熱能被鍍膜所隔離，使熱主要散發到室外一側，盡可能地減少太陽的熱作用。（2）低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃，低輻射玻璃、多功能鍍膜玻璃又稱保溫鍍膜玻璃，這類材料的特性是對可見光高通透，對紅外線輻射高反射，特別是對遠紅外輻射有極高的反射率，可讓80%的可見光進入室內，同時又能將90%以上的室內物體所輻射的長波保留在室內。（3）薄膜型熱反射材料貼膜玻璃，薄膜型熱反射材料是一種新型功能復合材料，它不僅能反射較寬頻帶的紅外線，還具有較高的可見光透射率。（4）中空玻璃現今中空玻璃的大幅度發展的主要原因是聚硫膠的出現和在中空玻璃中的廣泛應用。中空玻璃是通過在兩層平板玻璃中間利用間隔框架隔開，周邊密封，充入干燥空氣并填入少量

干燥劑保持空氣干燥而制得的。

1.2 幕墻框架材料選擇

幕墻框架的材料主要是鋁合金擠壓型材。對隱框幕墻而言，重點考慮玻璃及其密封膠縫材料的節能性。而對于明框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻，由于其金屬框架的構件完全或部分顯露于面板的外表面，這勢必引起熱傳導。為了減少鋁型材的熱傳導，達到隔熱保溫效果， 宜采用“隔熱斷橋鋁型材” ，即兩個鋁型材中間加入低導熱的非金屬隔離物，可得到優良的隔熱 隔冷性能的鋁型材。斷橋鋁材的內外兩面， 可以是不同斷面型材，也可以是內外不同色澤的型材，兩個型材中間是隔熱材料。

2.提高隔熱性和節能性的措施

2.1提高玻璃的節能保溫性能

現階段提高玻璃的節能保溫性能的主要措施有采用：（1）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。（2）Low—E玻璃處理技術，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。（3）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。

2.2保溫材料的選擇

材料的保溫隔熱性能好壞是由材料導熱系數的大小決定的，導熱系數愈小。保溫、隔熱性能愈好，玻璃幕墻保溫材料主要有4種。（1）巖棉及其制品，以精選的玄武巖或綠巖為主要原料。經高溫熔融制成的人造無機纖維。防火效果好，可耐8000。c高溫。（2）礦棉及其制品，是利用工業廢料礦渣為主要原料，經熔化采用高速離心法或噴吹法工藝制成的棉絲狀無機纖維。（3）玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板），是以硅砂、石灰石等礦物為主要原料，經熔化將熔融玻璃液制成的無機纖維，可將氈或板表面涂上黑膠或粘附一層黑色的玻璃纖維氈加固。（4）聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板），是以聚苯乙烯樹脂為基料，加入發泡劑等輔助材料，經加熱發泡而成的輕質材料。

2.3 提高結構框架的節能保溫性能

斷橋隔熱式鋁塑復合窗的原理是利用塑料型材（隔熱性高于鋁型材1250倍）將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體。既在內外兩層鋁合金型材問填人保溫復合材料，構成一種新的隔熱型鋁型材，用這種型材做門窗，其隔熱性與塑（鋼）窗在同一個等級一國標級，徹底解決了鋁合金傳導散熱快、不符合節能要求的致命問題，保溫性好。

3.通風雙層玻璃幕墻

3.1 通風雙層玻璃幕墻的簡介

通風雙層玻璃幕墻又稱為熱通道幕墻、氣循環幕墻、呼吸幕墻、生態幕墻、綠色幕墻或者主動式幕墻等（以下簡稱DSF），它由兩層玻璃幕墻加上二者之間的熱通道組成，在通道的上下兩端設有風口，通道的高度可以是一個或者多個層高，對提高玻璃幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能有很大的作用。

3.2 通風雙層玻璃幕墻構造

通風雙層玻璃幕墻主要由內外兩層玻璃幕墻、通風道、遮陽百葉窗簾、內外層幕墻掛件、層間及周邊防火系統組成。（1）內層玻璃幕墻，內層玻璃幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門窗；為使立面通透、視野開闊，可采用懸窗結構形式；玻璃采用中空玻璃，層間采用鋁板幕墻；開啟扇設計為外平開窗，節省了室內的空間。（2）外層玻璃幕墻，外層玻璃幕墻一般采用隱框、明框和點式玻璃幕墻；堅框采用懸挑形式與主體梁連接端部用不銹鋼插芯插接；外層玻璃幕墻設置進風口和出風口；為防止蚊蟲進入幕墻內的空氣層，百葉內側加設不銹鋼防蟲網；為防止灰塵大量進入室內，在通風口處設置防塵裝置。

3.3 通風雙層玻璃幕墻節能原理

通風雙層玻璃幕墻是智能型玻璃幕墻的一種。其在夏季陽光的照射下，打開熱通道上下兩端的進排風口，使熱通道的氣流自下而上地流動，在熱通道內產生煙囪效應，從而帶走通道中的熱量，達到降低室內溫度的作用.同時，可以放下半透明卷簾， 通過卷簾反射后除去大部 分太陽輻射，降低房間溫度，從而減小空調的負荷，節省電能。在冬季，雙層玻璃幕墻可關閉外層幕墻的通風口，這樣內外兩層幕墻內部的空氣在陽光照射下溫度升高，形成了一道熱空氣層，既阻擋了室外的冷空氣，也減少了室內溫度向外界傳遞，降低了房間的熱負荷。此外，由于雙層玻璃幕墻為3層玻璃，能大幅度減少外界噪聲對建筑內部的干擾。

以上只是對于建筑的玻璃幕墻體系節能設計的探求，要完成一棟建筑的節能設計和改造，還有許多方面的內容要統籌考慮。建筑的節能設計也越來越受到人們的重視，我們要同時從理念和技術兩個方面不斷提高，才能將這項工作完成的經濟、合理和美觀。

【參考文獻】

[1]盧達強.通風雙層玻璃幕墻的結構設計探討[J].工程技術，2010；（7）：26-28.

[2]杜宗翰.建筑節能與節能門窗[J].中國建筑金屬結構，2005；（5）：4-6.

[3]紀延魁.淺議幕墻建筑節能[J].科技資訊，2007；（2）：98-99

[4]張文春，林靜.建筑玻璃幕墻的節能技術分析[J].林業科技情報，2007；（3）：36-37