玻璃幕墙对建筑节能的影响
摘要：近年来，玻璃幕墙越来越多的应用于建筑外围护结构，它实现了建筑围护结构的使用功能与装饰功能的巧妙融合，带来了建筑特殊的美学效果。但玻璃幕墙作为外围护结构，其保温、隔热性能与传统墙体比，是传统墙体热损失的5～6倍。幕墙的能耗有时能达到整个建筑能耗的40％左右，由于采暖与制冷能耗高的问题引起了越来越多人的重视，它也关系到我国可持续发展战略的实施。本文分析讨论了玻璃幕墙对节能的影响，并结合本人多年工作实践体会提出几种节能措施。
关键词：玻璃幕墙 建筑能耗 节能措施
中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：
前 言：
我国关于玻璃幕墙的使用已有20多年的历史了，据不完全统计，有些城市幕墙总面积已超过1000万平方米，我国每年幕墙投入使用以10%的速度继续增长。因此，在能源危机、建筑能耗不断增长的今天，研究玻璃幕墙的节能措施，降低建筑能耗具有重要意义。
1玻璃幕墙概述及节能措施
在世界能源紧张的今天，如何尽可能减少能量损失是建筑师越来越关心的话题。伴随着玻璃幕墙越来越广泛的应用于建筑上，建筑师对玻璃幕墙及门窗节能技术都是围绕怎样克制；传导、对流和辐射这三种热传递方式展开的。其核心目标就是减少热量的传递。而外围护结构节能技术的主要衡量指标是：传热系数和遮阳系数。 1．1 玻璃节能评价参数
对流、辐射和传导是热量传递三种常见形式，玻璃除了具备三种形式外，还可以被太阳光辐射穿透。能量传播参数主要有：传热系数k值、太阳能透过率、相对热增益等。
k值：是传导热、对流热和辐射热的函数，指的是热量在透过玻璃在单位面积、单位时间、单位温差内所传递的焦耳数，单位为。k值越大，能量透过玻璃的损失越大，能耗也越大。
太阳能参数：太阳能参数一般有三个概念如下表1
表1 太阳能参数
太阳光穿透玻璃后，根据玻璃材料不同，传递的能量一是穿透玻璃通过的能量；二是被玻璃吸收转化为热能后部分进入室内。
・专题研究一工程建筑 吉林建筑工程学院侯菊 摘要：玻璃幕墙是现代建筑较多采用的外围护结构之一，把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和装饰艺 术性。而大面积玻璃幕墙在提供良好采光的同时却又带来了采暖与制冷能耗高的隐患，它是建筑能耗的一个薄弱环节 本文就玻璃幕墙的能耗及节能 设计进行探讨。 关键词：玻璃设计 一，建筑节能玻璃的性能及选择 （一）吸热玻璃。吸热玻璃是一种能够吸收太阳能的平板玻璃，吸热 玻璃有本体着色和表面镀膜两大类产品，吸热玻璃的节能原理是当太 阳光透过玻璃时，玻璃将光能吸收转化为热能，热能又以导热、对流和 辐射的形式散发出去，从而减少太阳能进入室内，降低空调负荷。 （二）镀膜玻璃。镀膜玻璃在建筑上的应用主要有两种，即热反射玻 璃、低辐射玻璃。热反射玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及其氧化 物薄膜使其具有一定的反射效果，能将太阳能反射回大气中而达到阻 挡太阳能进入室内，使太阳能不在室内转化为热能的目的。低辐射镀膜 玻璃的辐射率一般只是普通玻璃辐射率的ｉ／ｌＯ左右，通透性也较好， 节能效果比较明显。而遮阳型低辐射玻璃采用独特的热喷射镀膜技术 制作而成，除本身具有低辐射性能外，它还具有控制阳光的性能。 （三）中空玻璃。中空玻璃的隔热性能好，是因为其内部的空气层处 于一个封闭的空间，气体不产生对流，且空气的导热系数仅是玻璃的 １／２７。所以，中空玻璃是有较好节能效果的。由于使用地域的不同，对中 空玻璃的性能、尺寸的要求也不尽相同，如邻街建筑，要求中空玻璃的 隔音性能要好；而寒冷地区，要求中空玻璃的保温性能要好：低层建筑， 中空玻璃的面积可以大一些，而高层建筑，因为承受的风压大，中空玻 璃的面积就要小一些。真空玻璃。真空玻璃用适当分布的微粒支柱做间 隔，间隙层只有０．１～Ｏ．２ｍｍ，空腔内抽真空无气体，真空度达到０．１帕 以上，总厚度最薄只有６ｍｍ左右。作为新一代节能玻璃，它具有比中空 玻璃更好的隔热、保温性能，其保温性能是中空玻璃的２倍，是单片普 通玻璃的４倍：由于真空玻璃热阻高，具有更好的防结露结霜性能，在 相同湿度条件下，真空玻璃结露温度更低，这对严寒地区的冬天采光极 为有利，而且真空玻璃不会出现普通中空玻璃经常出现的“内结露”现 象。 二，玻璃节能评价的主要参数 玻璃节能评价的主要参数自然界中热量的传递通常有三种形式： 对流、辐射和传导。由于玻璃是透明材料，通过玻璃的传热除上述三种 形式外还有太阳能量以光辐射形式的直接透过。衡量通过玻璃进行能 量传播的参数有玻璃的传热系数Ｋ值、太阳能透过率、遮蔽系数、相对 热增益等。 （一）Ｋ值。Ｋ值是用来表征在一定条件下热量通过玻璃在单位面积 （通常是ｌｍ２）、单位温差（通常指室内温度与室外温度之差一般１＂Ｃ或 ＩＥ）、单位时间内所传递焦耳数，它的单位通常是ｗ／可．Ｋ。Ｋ值是玻璃的 传导热、对流热和辐射热的函数，它是这三种传热方式的综合体现。玻 璃的Ｋ值越大，通过玻璃的能量损失就越多，越不利于节能。 （二）太阳能参数。透过玻璃传递的太阳能其实有两部分，一是太阳 光直接透过玻璃而通过的能量：二是太阳光在通过玻璃时一部分能量 被玻璃吸收转化为热能，该热能中的一部分又进入室内。 （三）遮蔽系数。相同条件下，太阳辐射能量透过某玻璃组件的量与 透过３ 厚普通透明平板玻璃的量之比就是该玻璃组件的遮蔽系数，用 ｓｃ表示。遮蔽系数越小，阻挡阳光直接辐射的性能越好。 三、幕墙密封材料 ｌ５６一 （一）橡胶密封胶条。减少幕墙玻璃板与框架之间间隙可采用隐框 玻璃幕墙。减少明框玻璃幕墙玻璃与玻璃框的间隙，可在内外两侧均采 用橡胶密封胶条，依靠胶条自身的弹性在槽内起密封作用。密封胶条与 玻璃接触的一侧设计成波浪型，能有效地阻止空气渗漏。要求胶条具有 耐紫外线、耐老化、耐永久变形，耐污染等特征。 （二）硅酮耐候胶。硅酮耐候胶，又称为硅酮耐候密封胶。主要用于 各类幕墙表面的密封嵌缝。具有优良的耐水性和耐候性，耐紫外线照 射，且在低温时弹性好，高温时不流淌，耐污染和低透气率等特 四、幕墙结构粘接材料 （一）硅酮结构密封胶。硅酮结构密封胶将建筑幕墙玻璃粘结到支 撑结构上。结构硅酮密封胶既起结构粘结作用，又起幕墙密封胶作用。 因此在幕墙设计中如何选用合适的结构硅酮胶产品对确保幕墙的安全 性和耐久性是至关重要的。幕墙所用各种胶料均必须进行相容性试验 和性能检测，并出具试验检测报告。 （二）低发泡间隔双面胶带。低发泡间隔双面胶带的作用与结构硅 酮胶相同。国内使用的双面胶带有聚氨基甲酸乙酯低发泡间隔双面胶 带和聚乙烯低发泡间隔双面胶带两种产品。要根据幕墙承受的风荷载、 高度和玻璃大小、重量，铝型材的重量以及注胶厚度来选用双面胶带。 五、节能型玻璃幕墙的设计原则 节能型玻璃幕墙是指其性能指标，主要是保温隔热性能和气密性 两项物理性能，达到或高于现行的建筑节能设计标准要求的建筑幕墙。 由于我国幅员广阔，南北方、东西部地理气候环境差异很大，不同的环 境条件下对建筑玻璃幕墙的节能要求也不尽相同。北方地区的节能幕 墙对于南方地区来讲并不一定能达到节能的基本要求。因此，节能型建 筑幕墙的含义中除了性能指标外还有其对应的环境指标。建筑玻璃幕 墙的节能是在对建筑周边的自然环境，如光线、温度、风压、气候状况等 充分分析和了解的基础上，针对建筑本身的朝向、高度、室内功能等特 点，通过有效地系统技术和产品对室内环境起到适应和调整的过程。这 个过程需要综合多种因素考虑，需要处理多种关系，如隔热和得热、采 光和遮阳、通风和热交换的关系，气密性、水密性和传热、隔声的关系等 等 这个过程不应仅仅依据于单一的状态指标，如传统的传热系数Ｋ值 就能够说明和解决的。因此，节能玻璃幕墙的设计应遵循如下原则： （一）科学性：需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸 多方面，合理选型（幕墙的形式和窗墙面积比）、选材和构造。幕墙的传 热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻 璃的传热系数等综合确定。 （二）适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地 方要求，认真落实国家有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒 适度的关系。 （三）经济性：建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑 节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一 才能体现节能的作用与价值。原则上讲，建筑幕墙节能设计需要建筑师 与幕墙设计师（外围护）、暖通工程师（空调采暖）、室内设计师（采光）等 充分协商，尽量达到各方面的统一。
建筑科学 ＳＣＩＥＮＯＥ＆ｒＥＣＨＮＯＬ００Ｙ
玻璃幕墙的能耗及节能设计
侯菊 郑钧升 （吉林建筑工程学院 长春 １ ３００２１）
摘要：玻璃摹墙是现代建筑较多采用的外躅护结构之一，把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和 蓑饰艺术性。而大面积玻璃暮墙在提供良好采光的同时却叉带来了采暖与制冷能耗高的隐患，它是建筑能耗的一个薄弱环节。・本文就玻 璃摹墙的能耗及节能设计进行探讨。
关键词：现代建筑 玻璃摹墙 能耗及节能 设计 中图分类号：ＴＵ ８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２－３７９ｌ（２００８）１１（ａ）－００７１－０１
１建筑节能玻璃的性能及选择
目前在世界性能源紧张的今天节能已
成为一种趋势，减少通过玻璃的能量损失
越来越被建筑师和建筑使用者所重视，减
少透过玻璃的能量损失已被提到议事日
程。目前我国开发应用的节能玻璃有吸热
玻璃、热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃、中
空玻璃、真空玻璃等。
①吸热玻璃。吸热玻璃是一种能够吸
收太阳能的平板玻璃，吸热玻璃有本体着
色和表面镀膜两大类产品，吸热玻璃的节
能原理是当太阳光透过玻璃时，玻璃将光
能吸收转化为热能，热能又以导热、对流
和辐射的形式散发出去，从而减少太阳能
进入室内，降低空调负荷。⑦镀膜玻璃。镀
膜玻璃在建筑上的应用主要有两种，即热
反射玻璃、低辐射玻璃。热反射玻璃是在
玻璃表面镀上金属、非金属及其氧化物薄
膜使其具有一定的反射效果，能将太阳能
反射回大气中而达到阻挡太阳能进入室
内，使太阳能不在室内转化为热能的目的。
低辐射镀膜玻璃的辐射率一般只是普通玻
璃辐射率的ｌ／ｌ０左右，通透性也较好，节
能效果比较明显。而遮阳型低辐射玻璃采
用独特的热喷射镀膜技术制作而成，除本
身具有低辐射性能外，它还具有控制阳光
的性能。③中空玻璃。中空玻璃的隔热性
能好，是因为其内部的空气层处于一个封
闭的空间，气体不产生对流，且空气的导热
节能技术与建筑设计的整合
玻璃建筑节能设计策略 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ａｒｃｈ 建筑设计研究
Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ：Ｅｎｅｒｇｙ－
ｓａｖｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎ Ｇｌａｓｓ Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ
陆
庞
孟 静
弘
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Ｐａｎｇ Ｈｏｎｇ
Ｍｅｎｇ Ｑｉ
摘要玻璃建筑的节能问题一直制约着玻璃建筑的发展，该文针对玻璃建筑的高能
耗问题，通过分析玻璃建筑的主要能耗途径，提出相应的节能设计策略，包括：控制 传热方式、选择合适的玻璃幕墙面积比、玻璃幕墙及窗的遮阳系统、双层通风玻璃幕
墙，试图为建筑师在进行玻璃建筑节能设计时提供一些技术参考，并倡导节能技术与
建筑设计的整合，以期形成一个互动的设计过程。 关键词玻璃建筑节能设计策略整合
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｉｍｅ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ
ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｗａｙｓ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐ０ｎｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ— ｓａｖｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｒｅａ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌｓ，ａ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｓｕｎｓｈａｄｅ
ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｆｏｒ”１ｅｍ ｏｎｅｓ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ａｎｄ ａｄｖｏｃａｔｅ
