建筑玻璃幕墙绿色节能与应用

建筑玻璃幕墙绿色节能与应用

王坤

江苏兴业智慧建筑科技有限公司 江苏 南京 210000

摘要：建筑玻璃幕墙在现代城市建设中扮演着重要角色，然而其大面积使用也带来能源消耗和环境负担。绿色节能设计成为当务之急。本文将探讨建筑玻璃幕墙的节能设计现状及关键要点，包括保温隔热、遮阳和自然通风等方面。通过双层玻璃幕墙、节能型玻璃及新技术的应用等措施，旨在为建筑行业提供更环保、更节能的解决方案，助力城市可持续发展。

关键词：建筑工程；玻璃幕墙；绿色节能设计；设计理念

一、建筑玻璃幕墙绿色节能设计发展现状

建筑玻璃幕墙在现代城市建设中扮演着日益重要的角色，然而，其在保温隔热、遮阳和通风等方面的能源消耗和环境影响备受关注。为应对这一挑战，绿色节能设计成为建筑领域的热门话题之一。在当前的发展现状中，建筑玻璃幕墙的绿色节能设计已经成为建筑设计的核心要素之一，涵盖了多个方面。在保温隔热设计方面，人们开始注重采用高效隔热材料，提高幕墙的保温性能，减少能源消耗。在幕墙遮阳设计方面，利用遮阳板和智能调控系统等技术手段，有效控制室内温度，降低空调能耗。

二、建筑玻璃幕墙节能设计要点

2.1 建筑玻璃幕墙保温隔热设计

建筑玻璃幕墙的保温隔热设计是绿色节能的关键要点之一。随着全球对节能环保的日益重视，设计者在幕墙的构建中越来越注重其保温隔热性能。采用高效隔热材料，如低导热系数的保温层和双层玻璃，有效降低了能源消耗。同时，结合良好的密封设计和空气层，减少了热量的传导和流失。此外，优化幕墙结构，减少热桥效应的产生，提高了幕墙的整体保温性能。在设计中还应考虑到当地气候条件和建筑使用需求，采取合适的保温隔热措施，如合理设置遮阳装置，控制夏季阳光辐射，减少室内热量积聚。

2.2 幕墙遮阳设计

在幕墙遮阳设计中，常见的方法包括结合建筑朝向和日照情况，采用遮阳板、百叶窗、窗帘等设施，调节阳光的照射角度和强度，有效阻挡过多的太阳辐射进入室内。此外，利用植被覆盖或绿色植物墙等自然遮阳方式也成为了一种流行趋势，不仅能够减少热量的直接辐射，还能吸收二氧化碳，改善空气质量。综合考虑建筑外观、节能效果和使用功能，合理设计遮阳系统，不仅能够降低空调能耗，减少室内温度波动，还能提高建筑的整体能效比和环境适应性。

2.3 进行自然通风

建筑玻璃幕墙的节能设计要点之一是实现自然通风。通过合理设计幕墙结构，充分利用自然气流，可以有效地降低建筑内部的温度，减少对人工空调系统的依赖，从而节约能源并改善室内空气质量。自然通风设计的关键在于考虑建筑的朝向、周边环境、气候条件以及建筑内部布局等因素。通常采用的方法包括设置可开启的窗户或通风口，以及设计适当的气流路径，促进室内外空气的对流交换。此外，结合幕墙遮阳设计，可以在保证通风效果的同时，有效控制室内的阳光辐射，防止过度的热量积聚。通过自然通风设计，不仅可以降低建筑的能耗，减少二氧化碳排放，还能提高室内环境的舒适度和人体健康水平。

三、建筑玻璃幕墙节能设计措施

3.1 设置双层玻璃幕墙

建筑玻璃幕墙节能设计的重要措施之一是设置双层玻璃幕墙。双层玻璃幕墙通过在建筑外墙表面增加一层玻璃，形成双重屏障，有效阻挡了室内外热量的传导和交换，从而提升了建筑的保温性能。这种设计不仅能够减少室内冷热空气的流失，降低能源消耗，还能有效防止室外噪音的传入，提高了建筑的舒适度。在双层玻璃幕墙的设计中，通常采用的玻璃之间留有一定的间隙，填充气体或真空，以增强其隔热效果。同时，还可以在玻璃中夹层添加低导热系数的绝缘材料，如气体充填的中空玻璃或者热桥隔断，进一步提高幕墙的保温性能。双层玻璃幕墙设计的优势在于其相对简单且成熟的技术，易于实施和维护，同时具有良好的隔热性能和视觉效果，因此在现代建筑中得到了广泛的应用。

3.2 节能型玻璃

建筑玻璃幕墙节能设计的关键措施之一是采用节能型玻璃。随着科技的进步和人们对环保意识的提高，节能型玻璃逐渐成为幕墙设计的首选。这种玻璃通常具有优异的隔热性能，可以有效地阻挡室内外热量的传导和交换，从而降低建筑的能源消耗。节能型玻璃的设计常常包括采用低导热系数的材料、特殊的涂层和复合技术，以增强其隔热性能。例如，采用低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）可以有效阻挡热辐射，减少热量的散失；减少玻璃两侧因温度差而引起的热量传递（即温差传热），这会降低玻璃的温差传热量；另一方面Low-E膜能有效反射太阳辐射，从而限制太阳照射透过玻璃的辐射热能（即辐射传热），这就能降低透过玻璃的太阳热能。

Low-E玻璃具有以下特点：

（1）、传热系数K值低，抗拒温差传热的能力强，对冬季、夏季的节能都有利；

（2）、遮阳系数范围广，可满足不同地区遮阳的需求；

（3）、舒适性能好，可防止阳光暴晒，均衡室内温度。

    普通离线Low-E仅含单层银膜，一般它由5层以上的膜层组合构成，其中主要功能层为纯银膜；双银Low-E理论上由9层以上的膜层构成，其中主要功能层为两层纯银膜，两层纯银膜层之间由多层金属膜及介质膜隔开；三银Low-E理论上由多于13层的膜层构成，其中含由三层纯银膜，各银膜之间由多层金属膜及介质膜隔开。增加膜层主要是为了改善产品的室内外反射颜色和透过玻璃的颜色，并降低室内反射率。

    任何镀膜玻璃在限制太阳热辐射的同时也限制了可见光，在同等透光率的前提下。双银Low-E、三银Low-E能阻挡更多的太阳热辐射透过。在透光率相同的情况下，双银Low-E、三银Low-E具有更低的遮阳系数，能最大限度的将太阳光过滤成冷光源。此外双银Low-E、三银Low-E的辐射率也更低，因此传热系数K值也更低，冬季保温性能更好。

在实际应用中，Low-E玻璃一般被制成中空玻璃、真空玻璃等结构使用；中空玻璃中填充惰性气体如氩气或氪气，则能有效减少热传导。此外，还有一些新型的节能型玻璃，如智能调光玻璃和自清洁玻璃，能够根据环境条件自动调节透光度，并具有自洁功能，降低了对清洁的需求，提高了玻璃的使用寿命。采用节能型玻璃是一种有效的节能设计策略，不仅能够降低建筑的能源消耗，提高建筑的整体节能性能，还能够改善室内环境质量，为建筑行业的可持续发展作出重要贡献。

3.3 新型技术的应用

建筑玻璃幕墙节能设计的另一重要措施是采用新型技术。随着科技的不断进步，各种新型技术如智能化控制系统、太阳能光伏板、光学调节器等被广泛应用于幕墙设计中。智能化控制系统可以根据室内外环境参数实时调节幕墙的开合状态，实现自动化的通风、采光和遮阳，提高能源利用效率。太阳能光伏板则能够将阳光转化为电能，为建筑提供清洁能源，并减少对传统能源的依赖。光学调节器则可以根据需要调节玻璃的透光度和热反射率，实现对室内光照和温度的精确控制。这些新型技术的应用不仅提升了建筑玻璃幕墙的功能性和智能化水平，还有效地提高了建筑的节能性能和可持续性，为建筑行业的发展注入了新的活力。

四、结语

建筑玻璃幕墙的绿色节能设计是现代建筑发展的必然趋势。通过保温隔热、遮阳设计以及新型技术的应用，实现了节能减排的目标。未来，应不断创新，推动科技与设计的融合，共同致力于建设更加环保、节能的城市环境，为人类创造更美好的生活空间。

参考文献

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[2]刘沛霄.建筑玻璃幕墙的绿色节能设计探究[J].绿色环保建材,2019,(03):29+31.

[3]许焱.绿色节能技术在建筑玻璃幕墙设计中应用研究[J].四川水泥,2018,(10):125.