淺談玻璃幕墻和窗的節能設計

黃兵兵

摘 要：“十二五”時期是我國經濟全面轉型升級的重要時期，其中包括玻璃幕墻在內的建筑外圍護結構向綠色節能設計轉型是我國可持續發展戰略的重要組成部分之一，也是我國生態環境保護工作的重要方針政策。玻璃幕墻作為一種先進的幕墻形式在節能建筑工程中得到了廣泛的應用，并且通過技術人員對玻璃幕墻與窗的節能設計，促進了建筑行業的健康發展以及社會經濟的發展。本文就建筑工程中玻璃幕墻與窗的節能設計進行分析，以供參考。

關鍵詞：建筑工程；玻璃幕墻；窗；節能設計

引 言

玻璃的出現開創了建筑歷史上的新紀元，并喚醒了設計師在建筑形式上新的探索。從古羅馬時期的玻璃窗到目前玻璃幕墻的大范圍使用，玻璃已成為建筑中不可缺少的設計元素，它將每一座建筑都妝點成都市中“凝固的音樂作品”。然而，進入加世紀90年代，綠色建筑的設計理念因可持續發展思想的成熟而成為引導建筑設計的標準。綠色建筑提倡建筑在全生命周期內，通過節約能源及資源的方式最大限度地減輕對環境的負荷，以人、自然和環境的和諧發展為目標，為人們提供安全、健康、舒適的良好生活空間在當前的社會發展中，玻璃幕墻在建筑工程中的廣泛應用推動了建筑行業的發展，不僅提高了建筑工程的質量與性能，還保障了建筑工程的外觀造型，為城市增添不少生機。玻璃幕墻的設計與普通幕墻的設計有明顯的不同，要求設計者將其中的影響因素進行全面考慮，這樣才能夠保證后期的施工質量，從而使其設計更具合理性。但是在實際工作中，我們應當如何提高建筑玻璃幕墻與窗的設計水平，并使其達到節能的效果呢？下文對此進行全面分析。

1 建筑玻璃社幕墻與窗的節能設計分析

自我國提出科學發展觀以及可持續發展原則之后，人們的節能環保意識不斷加深，在對建筑玻璃幕墻與窗結構進行設計的過程中，設計者開始將各種節能技術應用在其中，以求其達到最佳的效果。在對玻璃幕墻設計的過程中，設計者必須要對工程的實際情況進行全面分析，采取最科學合理的設計方法對其進行設計，以求不違反可持續發展的規律。但是從當前我國發展現狀來看，人們在對玻璃幕墻與窗進行節能設計時依然存在著許多問題，這不僅降低了玻璃幕墻與窗的設計質量，無法提高其性能，還對周邊環境以及人們的正常生活產生巨大的影響，不利于社會實現可持續發展。因此我們在實際工作中，必須要采取措施進行玻璃幕墻的節能設計，提高其設計水平，以滿足現代化社會發展的要求。

2 傳統玻璃幕墻在建筑工程中應用時存在的問題

玻璃幕墻是現代化建筑工程中最常見的一種結構形式，并且隨著社會的發展，玻璃幕墻也會隨著各種新技術的涌現而不斷創新與發展，并在建筑工程中得到廣泛的應用。目前，隨著玻璃幕墻在建筑工程中的應用，提高了城市建筑水平，為城市的建設與發展創造了有力的條件。但是我們也應當清楚的知道，由于玻璃幕墻表面較為光滑、亮麗、簡潔，因此在實際應用中必然會出現各種問題，例如安全性方面的問題、能耗方面的問題等。這些都對社會經濟的發展、居民的正常生活造成嚴重的影響，甚至還對城市居民的身體健康與生命安全造成威脅。因此我們必須要對傳統玻璃幕墻應用時存在的問題進行全面分析，提出最科學的措施，從而有效地提高玻璃幕墻的質量與性能，滿足現代化人們的高要求。

3 新型玻璃幕墻的產生及發展

目前，隨著社會的發展以及科學技術的進步，各種先進的技術、材料不斷涌現，在玻璃方面，通過相關研究也使其具有隔熱效果好、反光系數低等優點。相對于傳統的玻璃而言，這種具有保溫隔熱性能的玻璃具有明顯的優越性，它能夠有效地降低能源消耗，達到理想的設計效果，例如中空玻璃。中空玻璃是一種隔熱性能非常好的材料，其主要原因是由于在玻璃的內部存在一層空氣層，這一密閉的空間雖存在空氣，但不具有對流的特點，且其導熱系數非常低，因此受到了業界人士的廣泛關注。在我國北方地區，設計者一般會將中空玻璃應用起來，以此降低太陽光對室內的直射，從而保證室內的環境與質量。而在我國南方地區，通過設計者將中空玻璃在幕墻工程中的應用可以降低太陽光對室內的直射，這也就可以避免太陽輻射對室內環境造成影響，防止輻射對人體造成較大的傷害。由此看來，通過中空玻璃在建筑工程中的應用可以使建筑工程達到節能環保的效果，促使建筑行業實現可持續發展，推動社會的發展與進步。

隨著第四代節能新型玻璃幕墻的面世，幕墻的隔熱性能、生態環保功能和節省能源消耗等方面都有很大的突破。這個時代的幕墻特點是采用了高新技術，提高了幕墻的使用功能和舒適度，向綠色環?；?、智能生態化方向發展。

3.1 光電幕墻的簡介

光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽能光電玻璃幕墻，它充分體現了建筑的智能化與人性化特點。進入90年代后，隨著常規發電成本的上升和人們對環境保護的日益重視，一些國家紛紛實施、推廣太陽能屋頂計劃，并提出了“建筑物產生能源”的新概念，由此推動了光電技術的大規模開發與應用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。光電模板簡稱為PV，是多個太陽能光電池經加固處理，鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中，彼此之間經過其背面的導線相連，從而構成了一個整體的光電模板。這是一種完善的技術，它的優點是可在氣候惡劣的情況下照常工作，具備抵御外界環境侵擾的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50～90℃的環境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

3.2 生態幕墻的簡介

生態幕墻是隨著建筑生態化的發展而發展的，根據使用功能或使用要求，能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻，生態幕墻是生態建筑的一種，是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略，以使用的高新技術為先導，以生物氣候緩沖層為重點，節約資源，減少污染，是健康舒適的生態建筑外圍護結構。

4 目前新型幕墻材料的應用

早在二十世紀三十年代就有人提出光電玻璃幕墻的理論并進行了實踐，到二十世紀80年代首先在德國得到較為廣泛的應用，在1991年慕尼黑最大的建筑行業展覽會上，德國旭格公司首先展出了光電幕墻，這是將光能應用于建筑裝飾業的開始，自此，光電幕墻這一產品的應用引起了專業人士的關注。目前世界上最大的太陽能屋頂光電系統安裝在新慕尼黑貿易展覽中心。

5 未來玻璃幕墻的發展方向

在現代的建筑建設中，玻璃幕墻是一種較為先進的幕墻，隨著玻璃幕墻在建筑中的發展應用，使得我國建筑水平得到了大幅度提高，從而為我國的建筑行業發展起到了不可估量的作用，同時也為我國的經濟建設奠定了堅實的基礎。通過本文對建筑玻璃幕墻和窗的節能設計的深入分析，相信讀者對其也有了更深刻的認識?？偠灾?，建筑玻璃幕墻和窗的節能設計關系重大，因此在實際的建筑玻璃幕墻和窗的設計過程中，必須要嚴格按照有關規定，并且結合建筑的實際情況進行設計，從而才能夠提高其水平。

6 結束語

玻璃幕墻與窗是建筑工程外圍結構中的重要組成部分，對其進行節能設計有利于使整個工程實現節能環保的效果，因此我們必須要采取有效措施進行合理設計?，F階段，我國是世界上幕墻生產行業最發達的國家之一。玻璃幕墻具有非常好的通透性，可以讓人們愜意地享受大自然的美景、光線和自然空間，與此同時。制冷、采暖的能源消耗也在不斷地增加。眾所周知，建筑行業是能源消耗的主要行業，因此，在進行建筑設計的時候，必須盡可能地發揮玻璃幕墻綠色節能的設計方法。