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摘要：建筑能耗的高低取决于建筑围护结构的保温隔热性能、建筑的密闭性等。随着现代建筑飞越发展，幕墙作为现代建筑的主要表现形式被广为应用。其中玻璃幕墙的节能措施尤为重要。如何定量地分析和改善玻璃幕墙的节能和提高效益就显得非常重要。本文介绍了玻璃幕墙种类，探讨了玻璃幕墙的节能措施。
关键词：玻璃幕墙种类 节能措施
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
节能是人类社会目前经济发展所面临的共同课题。伴随着人类社会的发展， 建筑玻璃幕墙设计理念的不断提升， 现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调等方面提出了新的要求。采用大面积玻璃幕墙是现代建筑的发展的趋势。玻璃幕墙作为一项高新技术， 其节能的效果直接与幕墙设计有密切关系。应配套科学的测量标准方法，完善相应的评估手段， 创造出新型建筑节能技术和设计方法。
一、玻璃幕墙种类
如上所说，我国玻璃幕墙在种类上经历了明框玻璃幕墙、隐框（含半隐框）玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙和点支式全玻璃幕墙等4种类型。笔者认为，目前隐框玻璃幕墙仍是玻璃幕墙发展的主流，点式玻璃幕墙则有较大的发展空间。下面就4种玻璃幕墙作简要介绍。
1、明框玻璃幕墙
明框玻璃幕墙是将玻璃板块用铝框镶嵌，形成四边有铝框的幕墙元件，将幕墙元件镶嵌在横梁上，幕墙成为四边铝框明显，横梁和立柱均在室内可见的幕墙。明框玻璃幕墙是最传统的构件式幕墙，应用最广泛，工作性能可靠。
2、隐框玻璃幕墙
隐框玻璃幕墙是没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框，它是完全依靠结构胶把成百上千块的热反射镀膜玻璃黏结在铝型材框架上，玻璃之间的缝隙用密封结构胶黏接，整个形成一个大面积玻璃镜面，装饰于建筑物外立面的幕墙。1971年世界上出现了隐框玻璃幕墙，而我国在1994年才开始使用，并迅速形成“隐框玻璃幕墙热”。
3、吊挂式全玻璃幕墙
吊挂式全玻璃幕墙，玻璃面板采用吊挂支承，玻璃肋板也采用吊挂支承，幕墙玻璃重量都由上部结构梁承载，因此幕墙玻璃自然垂直，板面平整，反射映像真实，其明显的特点是在地震或大风冲击下，整幅玻璃在一定限度内作弹性变形，避免应力集中造成玻璃破裂。
4、点支式全玻璃幕墙
点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙可分为三大类：一是金属支撑结构点支式玻璃幕墙，这是最早的点支式玻璃幕墙结构，也是采用最多的结构类型：二是点支式全玻璃幕墙，其支撑结构是玻璃板，称为玻璃肋。采用金属紧固件和连接件将玻璃面板和玻璃肋相连接，形成玻璃幕墙：三是桿（索）式玻璃幕墙，其支撑结构是不锈钢拉杆或拉索，玻璃由金属紧固件和金属连接件与拉杆或拉索连接。
二、玻璃幕墙的节能措施
1 、 双层玻璃幕墙
（1）双层幕墙又称为热通道幕墙、 呼吸式幕墙、 通风式幕墙等, 国外也有称作主动式幕墙。双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成, 两层幕墙中间形成一个通风换气层, 同时外层幕墙设置进风口和出风口,通过控制通风换气层的开合以及对内、外幕墙材料的选择,达到节能通风的目的。现在也常常在两层幕墙之间加入百叶达到调和自然光线和节能的目的。
（2）双层玻璃幕墙最引人注目的地方就是它的节能效应。由于在双层幕墙之间有间隔空气的缓冲层, 通过控制这一层薄薄的缓冲层,可以有效地达到保温隔热的目的。
双层玻璃幕墙根据通风层结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。封闭式内循环体系通风式幕墙外层原则上是完全封闭的, 由断热型材与中空玻璃组成, 其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风换气层在 100 mm ~ 200 mm 之间。通风换气层与吊顶部位设置的通风系统相通, 从下而上进行强制性空气循环, 室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层,使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度,达到节能效果。现在介绍比较多的是敞开风口进入, 沿着幕墙之间的通风通道上升, 从外层幕墙顶端的出风口排出。在通道内的空气运动带走热量,降低了内侧玻璃幕墙的外表面温度, 起到隔热的作用。冬季, 关闭上下两端的进风口与出风口,两层玻璃幕墙之间的空气成为密闭气流。太阳光照射进外层玻璃幕墙, 加热空气层, 形成温室效应, 降低了内层幕墙两侧的温差, 起到保温的作用。夜晚,空气层所蓄积的热量缓慢的释放, 使室内温度不会骤降, 起到了与黏土砖相似的作用。内层与外层幕墙所采用的不同的材料在这里起到了十分重要的作用。外层玻璃采用透过率较强的单层玻璃和非热阻型型材,而内层玻璃采用的是中空玻璃或断热型型材。这样太阳光和能量可以比较容易地通过外层玻璃幕墙,加热幕墙间的空气层或者形成温室效应; 内层玻璃采用中空玻璃或热阻型材, 使空气层能够形成有效的缓冲区, 形成保温隔热的性能。有资料显示,双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比, 采暖时可节约能源 42% ~ 52%, 制冷时可节约能源 38%~ 60%。
双层玻璃幕墙的另一项重要的改进措施是在双层幕墙之间添加百叶, 更增添了其节能的功效。但传统建筑中的百叶或挂于室内,难以高效控制已进入室内的热量;或悬于室外,不能形成循环通风道。循环中挂幕墙很好地解决了这个问题。夏季白天, 百叶的角度成下倾角,遮挡上方射来的强烈阳光。夏季夜晚室内空调的作用使空气夹层的温度较室外更低, 冷空气下降, 空气循环由上至下, 也能带走热量。冬季白天百叶的角度成上仰角, 对阳光的遮挡被尽量减至最小。冬季夜晚百叶封闭形成一个金属反射层,使室内的热辐射有效地反射回去, 避免热辐射的过度流失。
2、单层玻璃幕墙的节能技术
玻璃幕墙要同时满足冬季保温和夏季防热、 隔热的需要 。目前对其节能的研究主要集中在传热过程的研究、传热过程与建筑运行模式结合的研究以及全生命周期分析等3个方面。为了解决这样的问题,通常的做法是减少玻璃幕墙的使用面积、采用不同形式的遮阳 、选择合理的玻璃幕墙材料 、减少开启窗扇的面积及安装时增强其密封性等。
（1） 减少玻璃幕墙的使用面积
玻璃幕墙使用面积的减少, 在夏日可降低热透射量,使室内不至于过热,降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量,从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。 目前在幕墙的设计使用当中,为了追求立面上的效果,减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。比较折中的方案是：在寒冷地区，适当减少冬季主风向立面的玻璃幕墙面积；而在南方城市，则适当减少南立面等朝阳方向的玻璃幕墙面积。
（2）选择合理的玻璃幕墙材料
由于玻璃表面换热性强, 热透射率高所产生的室内温度过高,除了减少玻璃幕墙的使用面积外,还可以选择合理的玻璃幕墙材料。 太阳辐射的特点是:可见光波长短,热量小;红外线波长长,热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去, 这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃 LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中Low-E 玻璃,可直接反射远红外热辐射(反射率可达 80%-95%) ,阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热也可获得最高 80%以上的可见光透过率, 同普通玻璃差不多。
还可以采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术,其隔热保温措施原理比较简单,使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域， 利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3 W/ m2.K远小于铝合金的导热系数210W/ m2.K而力学性能指标与铝合金相当。
（3）玻璃幕墙的遮阳节能技术
玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射,但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统,可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是炎热地区建筑防热的主要措施之一。遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候等功能,同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。但是,如果在玻璃幕墙外做遮阳,则改变了设计的初衷,使建筑失去了光洁的立面效果,而且室外的遮阳构件长期风吹雨打易损坏, 保养和维护十分困难;因此大多数传统玻璃幕墙不得不采用室内遮阳。目前室内遮阳使用最普遍的就是窗帘, 而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。对于一般的布料而言,热量的吸收反而使室内温度上升,从而增加了夏季空调的能耗,因此,采用新型材料就显的尤为重要。新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用, 而且还有特殊的选择和吸收性能,可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗。
参考文献：
[1] 王强，黄义龙.双层玻璃幕墙节能效果实验研究[期刊论文]-新型建筑材料.2006(7)
[2] 刘骁. 玻璃幕墙的节能与环保[J]. 建筑技术, 2009,(12) .
[3] 滕惠根. 浅析建筑玻璃幕墙节能技术[J]. 硅谷, 2009,(03) .
关键词：玻璃幕墙种类 节能措施
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
节能是人类社会目前经济发展所面临的共同课题。伴随着人类社会的发展， 建筑玻璃幕墙设计理念的不断提升， 现代建筑在资源利用、节约能源、环境协调等方面提出了新的要求。采用大面积玻璃幕墙是现代建筑的发展的趋势。玻璃幕墙作为一项高新技术， 其节能的效果直接与幕墙设计有密切关系。应配套科学的测量标准方法，完善相应的评估手段， 创造出新型建筑节能技术和设计方法。
一、玻璃幕墙种类
如上所说，我国玻璃幕墙在种类上经历了明框玻璃幕墙、隐框（含半隐框）玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙和点支式全玻璃幕墙等4种类型。笔者认为，目前隐框玻璃幕墙仍是玻璃幕墙发展的主流，点式玻璃幕墙则有较大的发展空间。下面就4种玻璃幕墙作简要介绍。
1、明框玻璃幕墙
明框玻璃幕墙是将玻璃板块用铝框镶嵌，形成四边有铝框的幕墙元件，将幕墙元件镶嵌在横梁上，幕墙成为四边铝框明显，横梁和立柱均在室内可见的幕墙。明框玻璃幕墙是最传统的构件式幕墙，应用最广泛，工作性能可靠。
2、隐框玻璃幕墙
隐框玻璃幕墙是没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框，它是完全依靠结构胶把成百上千块的热反射镀膜玻璃黏结在铝型材框架上，玻璃之间的缝隙用密封结构胶黏接，整个形成一个大面积玻璃镜面，装饰于建筑物外立面的幕墙。1971年世界上出现了隐框玻璃幕墙，而我国在1994年才开始使用，并迅速形成“隐框玻璃幕墙热”。
3、吊挂式全玻璃幕墙
吊挂式全玻璃幕墙，玻璃面板采用吊挂支承，玻璃肋板也采用吊挂支承，幕墙玻璃重量都由上部结构梁承载，因此幕墙玻璃自然垂直，板面平整，反射映像真实，其明显的特点是在地震或大风冲击下，整幅玻璃在一定限度内作弹性变形，避免应力集中造成玻璃破裂。
4、点支式全玻璃幕墙
点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙可分为三大类：一是金属支撑结构点支式玻璃幕墙，这是最早的点支式玻璃幕墙结构，也是采用最多的结构类型：二是点支式全玻璃幕墙，其支撑结构是玻璃板，称为玻璃肋。采用金属紧固件和连接件将玻璃面板和玻璃肋相连接，形成玻璃幕墙：三是桿（索）式玻璃幕墙，其支撑结构是不锈钢拉杆或拉索，玻璃由金属紧固件和金属连接件与拉杆或拉索连接。
二、玻璃幕墙的节能措施
1 、 双层玻璃幕墙
（1）双层幕墙又称为热通道幕墙、 呼吸式幕墙、 通风式幕墙等, 国外也有称作主动式幕墙。双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成, 两层幕墙中间形成一个通风换气层, 同时外层幕墙设置进风口和出风口,通过控制通风换气层的开合以及对内、外幕墙材料的选择,达到节能通风的目的。现在也常常在两层幕墙之间加入百叶达到调和自然光线和节能的目的。
（2）双层玻璃幕墙最引人注目的地方就是它的节能效应。由于在双层幕墙之间有间隔空气的缓冲层, 通过控制这一层薄薄的缓冲层,可以有效地达到保温隔热的目的。
双层玻璃幕墙根据通风层结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。封闭式内循环体系通风式幕墙外层原则上是完全封闭的, 由断热型材与中空玻璃组成, 其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风换气层在 100 mm ~ 200 mm 之间。通风换气层与吊顶部位设置的通风系统相通, 从下而上进行强制性空气循环, 室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层,使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度,达到节能效果。现在介绍比较多的是敞开风口进入, 沿着幕墙之间的通风通道上升, 从外层幕墙顶端的出风口排出。在通道内的空气运动带走热量,降低了内侧玻璃幕墙的外表面温度, 起到隔热的作用。冬季, 关闭上下两端的进风口与出风口,两层玻璃幕墙之间的空气成为密闭气流。太阳光照射进外层玻璃幕墙, 加热空气层, 形成温室效应, 降低了内层幕墙两侧的温差, 起到保温的作用。夜晚,空气层所蓄积的热量缓慢的释放, 使室内温度不会骤降, 起到了与黏土砖相似的作用。内层与外层幕墙所采用的不同的材料在这里起到了十分重要的作用。外层玻璃采用透过率较强的单层玻璃和非热阻型型材,而内层玻璃采用的是中空玻璃或断热型型材。这样太阳光和能量可以比较容易地通过外层玻璃幕墙,加热幕墙间的空气层或者形成温室效应; 内层玻璃采用中空玻璃或热阻型材, 使空气层能够形成有效的缓冲区, 形成保温隔热的性能。有资料显示,双层玻璃幕墙与单层玻璃幕墙相比, 采暖时可节约能源 42% ~ 52%, 制冷时可节约能源 38%~ 60%。
双层玻璃幕墙的另一项重要的改进措施是在双层幕墙之间添加百叶, 更增添了其节能的功效。但传统建筑中的百叶或挂于室内,难以高效控制已进入室内的热量;或悬于室外,不能形成循环通风道。循环中挂幕墙很好地解决了这个问题。夏季白天, 百叶的角度成下倾角,遮挡上方射来的强烈阳光。夏季夜晚室内空调的作用使空气夹层的温度较室外更低, 冷空气下降, 空气循环由上至下, 也能带走热量。冬季白天百叶的角度成上仰角, 对阳光的遮挡被尽量减至最小。冬季夜晚百叶封闭形成一个金属反射层,使室内的热辐射有效地反射回去, 避免热辐射的过度流失。
2、单层玻璃幕墙的节能技术
玻璃幕墙要同时满足冬季保温和夏季防热、 隔热的需要 。目前对其节能的研究主要集中在传热过程的研究、传热过程与建筑运行模式结合的研究以及全生命周期分析等3个方面。为了解决这样的问题,通常的做法是减少玻璃幕墙的使用面积、采用不同形式的遮阳 、选择合理的玻璃幕墙材料 、减少开启窗扇的面积及安装时增强其密封性等。
（1） 减少玻璃幕墙的使用面积
玻璃幕墙使用面积的减少, 在夏日可降低热透射量,使室内不至于过热,降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量,从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。 目前在幕墙的设计使用当中,为了追求立面上的效果,减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。比较折中的方案是：在寒冷地区，适当减少冬季主风向立面的玻璃幕墙面积；而在南方城市，则适当减少南立面等朝阳方向的玻璃幕墙面积。
（2）选择合理的玻璃幕墙材料
由于玻璃表面换热性强, 热透射率高所产生的室内温度过高,除了减少玻璃幕墙的使用面积外,还可以选择合理的玻璃幕墙材料。 太阳辐射的特点是:可见光波长短,热量小;红外线波长长,热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去, 这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃 LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。其中Low-E 玻璃,可直接反射远红外热辐射(反射率可达 80%-95%) ,阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热也可获得最高 80%以上的可见光透过率, 同普通玻璃差不多。
还可以采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术,其隔热保温措施原理比较简单,使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域， 利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3 W/ m2.K远小于铝合金的导热系数210W/ m2.K而力学性能指标与铝合金相当。
（3）玻璃幕墙的遮阳节能技术
玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射,但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统,可以最大限度减少阳光的直接照射,从而避免室内过热,是炎热地区建筑防热的主要措施之一。遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候等功能,同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。但是,如果在玻璃幕墙外做遮阳,则改变了设计的初衷,使建筑失去了光洁的立面效果,而且室外的遮阳构件长期风吹雨打易损坏, 保养和维护十分困难;因此大多数传统玻璃幕墙不得不采用室内遮阳。目前室内遮阳使用最普遍的就是窗帘, 而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。对于一般的布料而言,热量的吸收反而使室内温度上升,从而增加了夏季空调的能耗,因此,采用新型材料就显的尤为重要。新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用, 而且还有特殊的选择和吸收性能,可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗。
参考文献：
[1] 王强，黄义龙.双层玻璃幕墙节能效果实验研究[期刊论文]-新型建筑材料.2006(7)
[2] 刘骁. 玻璃幕墙的节能与环保[J]. 建筑技术, 2009,(12) .
[3] 滕惠根. 浅析建筑玻璃幕墙节能技术[J]. 硅谷, 2009,(03) .