關(guān)于現(xiàn)代玻璃幕墻設(shè)計的節(jié)能理念分析

【摘要】玻璃幕墻對于綠色節(jié)能設(shè)計對建筑投資者以及社會來說都存在有利，在綠色節(jié)能設(shè)計方面的投資能夠在后期進行完全回收，能夠?qū)δ粔κ褂玫钠谙薮蟠笱娱L，并為使用者帶來更為良好的經(jīng)濟以及社會效益。

【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻；設(shè)計；節(jié)能

玻璃幕墻自1990年之后逐漸傳到我國，本身具有獨特通透性以及藝術(shù)性，正因為這樣而被人們所青睞，逐漸在我國各個城市之中都出現(xiàn)了玻璃幕墻設(shè)計。不過現(xiàn)今我國國內(nèi)的玻璃幕墻產(chǎn)品主要還是立足于仿制，而很少能夠在設(shè)計上進行創(chuàng)新，幕墻技術(shù)的設(shè)計依然沒有排進國際先進水準，玻璃幕墻本身能源消耗還較大。

1玻璃幕墻的節(jié)能現(xiàn)狀

在2005年，我國建設(shè)部出臺《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》，在其中就明確規(guī)定，建筑物的外窗開啟面積應(yīng)該小于百分之三十，并且玻璃幕墻占據(jù)到所有墻面不超過百分之七十，在設(shè)計上鼓勵使用自然風進行降溫，玻璃幕墻也應(yīng)該能夠可以開啟部分通風換氣設(shè)備。

玻璃幕墻在技術(shù)上實現(xiàn)了建筑外結(jié)構(gòu)的墻體以及門窗進行合并，并且將建筑的圍護結(jié)構(gòu)功能以及其裝飾巧妙融合，這種融合賦予了建筑更多的現(xiàn)代感以及藝術(shù)性。自上世紀我國引入玻璃幕墻，玻璃幕墻于全國各地建筑之中蓬勃發(fā)展，尤其是某些地標性的標志性公共建筑的應(yīng)用，比如香港中環(huán)廣場，上海金茂大廈等。在北京西單的國際大廈也設(shè)計采用了大面積玻璃幕墻。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在上海現(xiàn)今已經(jīng)大約存在八層以上的玻璃幕墻建筑多達1300多幢，幕墻建筑的總面積超過了一千萬平米。平均每年增加六百萬平玻璃幕墻陸續(xù)投入到使用，并且以至少百分之十的速度遞增。大面積的玻璃幕墻為建筑內(nèi)部提供了更為良好的采光，不過也導致建筑內(nèi)部的采暖以及制冷等帶來隱患而增加能耗，這也就使得玻璃幕墻的建筑能耗出現(xiàn)了一個瓶頸環(huán)節(jié)。所以對于玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計進行深入研究對于建筑節(jié)能開展有極為重要的意義。

2 高樓建筑幕墻的應(yīng)用

建筑幕墻跟通常所謂的填充墻不一樣，它具有自己的突出特點，它是由面板以及支承結(jié)構(gòu)所有機組合成的完整結(jié)構(gòu)，它在自身的平面內(nèi)能夠承擔更大的彈性形變或相對主體結(jié)構(gòu)能夠存在足夠位移的能力，它自身不分擔主體結(jié)構(gòu)在受力過程之中的荷載以及圍護結(jié)構(gòu)。幕墻的組成部分主要包含面板以及后面所采用的支承結(jié)構(gòu)，整個外墻體系主要支承于主體的結(jié)構(gòu)之上，一般對主體結(jié)構(gòu)進行包封。因為面板間存在寬縫，面板以及橫梁立柱之間存在連接就有了活動的空間，因此幕墻在平面之內(nèi)能夠承擔較大的變形。幕墻如果使用螺栓以及彈簧機構(gòu)等跟主體結(jié)構(gòu)相互連接，則可能在兩個部分之間允許了較大相對的位移，甚至當主體的結(jié)構(gòu)側(cè)移到達六十分之一的時候幕墻都不會遭到破壞。

在抗地震的建筑之中需要考慮玻璃幕墻。在上世紀九十年代的日本阪神以及臺灣南投集集大地震的地震強度極大，砌體填充墻以及其中所采用的常規(guī)玻璃窗都被大量破壞，但是幕墻卻較少被震害，在出現(xiàn)地震之后大多數(shù)都能夠被完好保存。中國的建筑科學研究院對七個各種類型建筑幕墻的振動臺進行了試驗，試驗表明，即使臺面輸入的加速度達到相當于十度的大地震，玻璃幕墻也并沒有損壞的情況，在地震過程之中保持著良好的性能。砌體填充墻出現(xiàn)千分之一的位移時出現(xiàn)裂縫，到達三百分之一位移的時候即便小地震也同樣出現(xiàn)較為嚴重的破損，在中度地震的時候會出現(xiàn)極為嚴重的破壞。這個原因主要是在自身平面內(nèi)變形能力極差，而又填充于主體的建筑結(jié)構(gòu)之中，使其在地震中無法出現(xiàn)相對位移情況，在地震的時候就被一起振動而破壞。常規(guī)玻璃窗在大多數(shù)情況下差不多。所以地震之中可能出現(xiàn)極為嚴重的震害。而無論主體結(jié)構(gòu)在地震的時候怎么搖晃玻璃幕墻都安全。高樓大廈高度極大，在地震的過程之中出現(xiàn)大幅度的擺動，只有玻璃幕墻才能夠保證地震中建筑物的安全，不會出現(xiàn)倒坍墜落的情況，

幕墻還能夠節(jié)省結(jié)構(gòu)建設(shè)費用。建筑材料之中諸如鋼筋以及混凝土等都是高造價建材，對于建筑材料的節(jié)約最終就能夠?qū)δ芎倪M行降低，玻璃幕墻自身的重量僅僅相當于磚墻十分之一，而只是混凝土墻板重量的七分之一，鋁板幕墻能夠達到更輕的目標，對于一座高150米，外墻面為20000平米的高層建筑使用幕墻能夠降低整個建筑重量之中一千噸。這就極大地降低了主體結(jié)構(gòu)之中建材的用量，也減少了建筑基礎(chǔ)荷載，節(jié)省了成本。在我國的上海以及天津等軟地基之上進行超高層建筑建設(shè)的時候，這種效果就能夠極好地被應(yīng)用。

自2005開始，《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》被廣泛推出來施行。鋁板以及石板幕墻在其背面存在保溫層，這種保溫層能夠極好地滿足標準要求。玻璃幕墻進行合理設(shè)計就能夠達到標準要求。Low-E型號的玻璃幕墻廣泛使用就是其中一個極為有利的方向。雙層的通風幕墻以及真空玻璃幕墻保溫性能相比于傳統(tǒng)墻體來說在各方面性能上都更優(yōu)。能否節(jié)能并非是因為玻璃。在建造之中選擇更加適宜的玻璃并進行合理構(gòu)造能夠完全達到節(jié)能標準。建筑幕墻本身就是結(jié)構(gòu)安全極為重要的保障，進行合理的設(shè)計以及施工是所有建筑行業(yè)人員應(yīng)該持有的態(tài)度。與此同時，建筑幕墻會在技術(shù)上逐漸揚長避短而興利除弊，最終在大范圍內(nèi)更好地發(fā)展。

3 我國玻璃幕墻設(shè)計的發(fā)展方向

在進入到21世紀之后，我國的玻璃幕墻設(shè)計就追求主動性，將被動地搬用國外研發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)變成為主動設(shè)計利用能源，近些年來，我國雙層玻璃幕墻逐漸邁向節(jié)能化以及智能化。它利用熱空氣煙囪效應(yīng)能夠自然把熱緩沖層熱空氣向室外排放，配合其中涉及到的中空玻璃電動升降窗簾，就能夠?qū)崿F(xiàn)較為良好的節(jié)能效果。在這個基礎(chǔ)之上，把玻璃幕墻材料進行光敏或者熱敏等特性跟室內(nèi)的供熱制冷等系統(tǒng)跟計算機控制相互銜接，最終就能夠?qū)崿F(xiàn)玻璃幕墻的智能化控制。玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)跟太陽能體系進行一體化設(shè)計極好地實現(xiàn)節(jié)能效果。伴隨著全球環(huán)境惡化，能源危機到來，綠色節(jié)能技術(shù)必須盡可能地應(yīng)用到玻璃幕墻建筑之中，提升建筑適宜性，甚至還能夠考慮產(chǎn)生能源來供應(yīng)建筑物內(nèi)部能源的消耗。建筑的玻璃幕墻設(shè)計必須向著環(huán)保以及節(jié)能方向進行發(fā)展。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)今我國的大型公共建設(shè)玻璃幕墻之中，許多新型建造技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，比如考慮雙層玻璃幕墻設(shè)計，或者采用水幕的方式對玻璃幕墻進行降溫、設(shè)計能夠收集雨水的玻璃幕墻等，在這些逐步成熟的技術(shù)之中，最重要和易于實現(xiàn)的主要就是雙層玻璃幕墻系統(tǒng)。這種設(shè)計在現(xiàn)今應(yīng)用最為廣泛，能夠使得節(jié)能的效果達到最佳，許多研究認為，雙層玻璃幕墻在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)解決單層幕墻自身的問題。雙層玻璃幕墻相比于傳統(tǒng)幕墻在收集熱能的時候能夠節(jié)省能源超過百分之四十，制冷之時其節(jié)約能源能超過百分之三十五。因為雙層幕墻大范圍使用，玻璃幕墻各個方面的性能都得到了極大提高。

參考文獻

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