高层建筑玻璃幕墙节能技术研究

高层建筑玻璃幕墙节能技术研究

肖巳

身份证号码：43040819881127xxxx

摘要：随着经济的不断发展，城市中高层建筑越来越多，在高层建筑中玻璃幕墙成为一种新型的建筑技术得到广泛应用。当前社会能源使用越来越匮乏，为了节约能源，实现能源的科学利用，在高层建筑中使用节能技术是促进我国长远发展的重要工作。

关键词：高层建筑；玻璃幕墙；节能技术

随着建筑行业的不断发展，建筑技术和建筑水平得到大范围提升，近几年来，玻璃幕墙在城市高层建筑中得到广泛应用，在城市中无论是写字楼还是酒店等随处可见玻璃幕墙建筑。玻璃幕墙的发展和使用得到人们的重视，与传统的建筑相比较，玻璃幕墙无论是在保温和隔热功能上比较弱，玻璃幕墙节能的问题开始的得到广泛的关注。

一、玻璃幕墙对建筑节能的影响

影响玻璃幕墙建筑耗能的因素有两个：一个是建筑的窗户，一个是透明幕墙。窗户和透明幕墙的功能影响着建筑冬季采暖和夏季使用空调时室内和室外的温差。另外窗户和透明幕墙因为其自身材料的原因，在接受太阳辐射之后会形成室内温度比较高的现象。对于有些区域来说尤其是夏热冬暖的地区，在夏季时太阳辐射经过玻璃幕墙进入室内，给空调增加降温压力增加耗能，所以降低空调的耗能问题，主要措施就是减少太阳辐射进入室内或者窗户和透明幕墙之间的温差传热降到最小。

对于建筑而言既要满足其使用功能，同时还应当实现其社会功能，达到节能环保的效果，对于这一问题，在建筑外围设置玻璃幕墙具有一定决定性，这是建筑实现热量交换和热量传递的重点。建筑中如果墙体有损害会大大增加能量的消耗，玻璃幕墙的使用增加了这一状况的发生，所以玻璃幕墙节能技术的应用具有重要意义。

高层建筑中对能量消耗最大的还是玻璃幕墙的使用，所以对高层建筑玻璃幕墙进行改造可以大大降低能量的消耗，实现节能环保的目的。对玻璃幕墙进行改造关键是改善玻璃幕墙的材料和构造，降低玻璃的传热系数，实现整体建筑的节能目的。

二、普通玻璃和节能玻璃

2.1普通玻璃

生活中常见的玻璃透射范围与太阳辐射的光谱区形成完全重合状态，因此普通玻璃透过的太阳辐射热量是非常大的。虽然投射范围在超过5微米的远红外线不能直接穿过普通玻璃，但是会被玻璃完全吸收掉。在太阳辐射比较强烈的时期普通玻璃的遮挡能力是远远不够的，大部分的热量通过窗户进入室内，尤其是夏季室内温度会急剧上升。在冬季因为普通玻璃的传热系数比较高，会通过玻璃散失大量的热，导致室内温度降低，保温性能比较差。

2.2镀膜型节能玻璃

这一种玻璃是在玻璃表面涂上一层或者是多层的金属化合物，在玻璃表面形成一层保护膜，镀膜玻璃的应用在一定程度上改变玻璃的光学性能，同时玻璃的传热能力也受到影响，使建筑耗能效果得到控制。镀膜有很多种类但是在高层建筑中使用比较多的一般是热反射玻璃和低反射率玻璃，这种玻璃的使用降低高层建筑能量消耗，为高层建筑玻璃幕墙的使用提供新的选择。

三、玻璃幕墙节能技术分析

玻璃幕墙形成的传热方式可以分为辐射、对流和传导几种形式，要实现玻璃幕墙节能技术首先是控制热交换，这一措施可以增加玻璃自身的保温效果，同时增加玻璃的隔热能力。改变玻璃幕墙的材料组成，选择可以改变热功能性能的材料是重要工作。同时在结构上和构造上进行创新，实现降低热交换的目的，达到节能的效果，在条件允许下还可以运用科学技术手段，对其进行智能化控制，帮助高层建筑实现节能环保。

3.1材料节能

在进行高层建筑玻璃幕墙工程时，对玻璃幕墙的选择进行广泛对比和研究，选择更加节能的玻璃进行安装。

节能玻璃是当前高层建筑中使用比较多同时也是目前节能比较好的节能材料，节能玻璃中类型非常多，主要有镀膜玻璃、吸热玻璃、光电玻璃、真空玻璃等类型，镀膜玻璃已经在上述文章中提到，是效果比较好的玻璃材料，通过改变玻璃的热反射实现节能效果。吸热玻璃能够实现太阳辐射的良好吸收，吸热玻璃可以分为表面镀膜玻璃和本体着色两种形式。前者是在玻璃表面喷一层氧化物薄膜，从而将玻璃吸收的太阳辐射转化为热能并散发出去。真空玻璃指运用两层玻璃将中间的气体完全抽空形成真空状态，真空玻璃与其他玻璃对比看无论是隔热还是保温效果都是最好的，并且因为中间是真空状态，空气中的水汽不会进入其中，所以也不会发生內结露这一状况。光电玻璃是一种新型产品，它的优点是可以将太阳能光电模块放置在两层玻璃的夹层之中，将玻璃吸收到的太阳能转化为电能并结合其他设备的使用形成一个完整的发电系统，在降低太阳热量对建筑的影响同时还可以实现节能环保的目的。光电玻与其他玻璃相比，因为增加太阳能光电模块所以透光性比较差，如果进行应用一般会应用与光照比充足的建筑上。

除使用节能玻璃之外，还可以使用节能型材，在高层建筑玻璃幕墙之中节能型材一般有热铝型材、铝塑复合型材。高层建筑中尤其是玻璃幕墙类建筑，金属框架展现在外面的面积是非常少的，但是因为不锈钢或者铝合金等金属材料的导热系数非常高，所以即使暴露部分的面积也会造成更多热量的损失。高层建筑玻璃幕墙的节能工作应当做到在细节上的把控，只有尽可能的将损失降到最低，才能更好的实现玻璃幕墙的节能目标。玻璃幕墙采用新型节能材料是指使用断热型材，这类材料在节能、保温以及抗风等环节上具有普通型材没有的优势，并且断热型材在保证这些优点的同时还依然保持原有型材的轻度和刚性，断热型材的使用有效阻断了因为框材流失热量的问题。

3.2构造节能

构造节能是指通过改变玻璃幕墙的方法实现节能工作，玻璃幕墙构造上的节能体现在使用双层玻璃幕墙，这一构造能够增加保温隔热的效果。玻璃幕墙的构造节能可以采用封闭式内循环节能或者敞开式外循环节能，封闭式采取的手段是在层玻璃幕墙中的内层玻璃上设置进出风口，通风形式是强制的性的，如果想要实现空气的循环和更新，就要打开玻璃上的进出风口进行空气流通。

3.3遮阳系统

遮阳系统的设置可以有效阻止阳光照射进室内，在夏季可以采取这一手段避免室内因为阳光照射温度过高。遮阳系统在高层建筑玻璃幕墙上的使用根据阳光的位置，可分为内遮阳和外遮阳，在进行遮阳时可以采取的形式为水平形式，垂直形式、综合式以及挡板式。外遮阳手段是在玻璃幕墙的外围采取的遮阳方式，内遮阳是在幕墙内部采取的遮阳形式，比如说窗帘，百叶窗等，内遮阳的工作原理是将阳光反射到室外，但是因为遮阳材质的原因，与外遮阳相比效果稍微差一些。随着技术的发展，遮阳材料越来越多，在国外开始使用纳米材料遮阳窗帘，纳米材料可以有效反射紫外线同时将吸收到的能量自身进行吸收释放，达到遮阳降温的效果。遮阳系统的选择需要对地区内的环境、气候等条件进行分析，采用适合的遮阳系统。

3.4智能技术的使用

对玻璃幕墙的不断研究，智能技术在节能方面开始进行尝试，研究出效果比较好的只能玻璃幕墙，智能玻璃幕墙可以根据气候的变化和阳光的直射形式进行自主调整，根据室内与室外的温度对比调节保温系统或者是通风系统，这一技术的使用可以更好的实现节能的效果，为人们的办公和生活创造良好的环境。智能技术有效综合了光、电、热、暖等因素，利用电脑技术控制温度、光线和空气等条件，实现节能和降低成本的两大优势。

结束语：

玻璃幕墙因为美观、简单、干净的优势已经成为高层建筑中首选围护结构，玻璃幕墙在进行设计时不仅要满足建筑的美感，同时还要考虑玻璃幕墙的节能作用，从节能环保的角度出发并坚持安全经济等原则，实现玻璃幕墙的节能效果。

参考文献：

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[2]李坤.建筑玻璃幕墙节能技术探讨[J].住宅与房地产,2016,21。

[3]李修庚.浅析高层建筑玻璃幕墙节能技术应用[J].江西建材,2016,20。

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