1、1.何為玻璃幕墻12.玻璃幕墻的功能作用23.玻璃幕墻的基本分類24.玻璃幕墻的形式構(gòu)成35.玻璃幕墻的構(gòu)成部件46.與傳統(tǒng)幕墻的區(qū)別57.玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)理念68.找到能耗，選擇節(jié)能材料78.1根據(jù)玻璃的主要參數(shù)選擇合適的玻璃78.2木材框架材料的選用88.3木材密封材料98.4幕墻結(jié)構(gòu)粘接材料99.玻璃幕墻的構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)910.結(jié)語11探究建筑玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)【摘 要】當(dāng)節(jié)能逐漸出現(xiàn)在大家的觀念中時(shí)，建筑也走上了節(jié)能的道路。玻璃幕墻不僅是建筑經(jīng)常使用的外圍結(jié)構(gòu)，同時(shí)它又是高耗能的東西，所以對(duì)于玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)成為了建筑節(jié)能的很重要的環(huán)節(jié)。城市建筑中大面積運(yùn)用玻璃幕墻，那帶來美觀的同時(shí)

2、，也帶來了大能耗的問題，所以對(duì)于玻璃幕墻節(jié)能的探討很有意義?！娟P(guān)鍵詞】玻璃幕墻；節(jié)能策略；建筑設(shè)計(jì)1.何為玻璃幕墻玻璃幕墻（reflection glass curtainwall），是指由支承結(jié)構(gòu)體系可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。墻體有單層和雙層玻璃兩種。玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，是現(xiàn)代主義高層建筑時(shí)代的顯著特征。2.玻璃幕墻的功能作用現(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合，隔層充入干燥空氣或惰性氣體的中空玻璃。中空玻璃有兩層和三層之分，兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架，形成一個(gè)夾層空間；三層玻璃則是由三層玻璃

3、構(gòu)成兩個(gè)夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測(cè)量，當(dāng)室外溫度為10時(shí)，單層玻璃窗前的溫度為2，而使用三層中空玻璃的室內(nèi)溫度為13。而在炎熱夏天，雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱。陽光依然可以透過玻璃幕墻，但曬在身上大多不會(huì)感到炎熱。使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼，極大地改善了生活環(huán)境。3.玻璃幕墻的基本分類 （1）明框玻璃幕墻明框玻璃幕墻是金屬框架構(gòu)件顯露在外表面的玻璃幕墻。它以特殊斷面的鋁合金型材為框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽內(nèi)。其特點(diǎn)在于鋁合金型材本身兼有骨架結(jié)構(gòu)和固定玻璃的雙重作用。明框玻璃幕墻是最傳統(tǒng)的形式，應(yīng)用最廣泛，工作性能可靠。相

4、對(duì)于隱框玻璃幕墻，更易滿足施工技術(shù)水平要求。（2）隱框玻璃幕墻隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框。隱框玻璃幕墻又可分為全隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻兩種，半隱框玻璃幕墻可以是橫明豎隱，也可以是豎明橫隱。隱框玻璃幕墻的構(gòu)造特點(diǎn)是：玻璃在鋁框外側(cè)，用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠把玻璃與鋁框粘結(jié)。幕墻的荷載主要靠密封膠承受。4.玻璃幕墻的形式構(gòu)成點(diǎn)式玻璃幕墻是近年來新出現(xiàn)的一種支承方式。點(diǎn)式玻璃幕墻它的全稱為金屬支承結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻但一經(jīng)出現(xiàn)，在城市發(fā)展很快。按照支承結(jié)構(gòu)的不同方式，點(diǎn)式玻璃幕墻在形式上可分為以下幾種：(1)金屬支承結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。這是目前采用最多的一種形式，它是用金屬材料做

5、支承結(jié)構(gòu)體系，通過金屬連接件和緊固件將面玻璃牢固地固定在它上面，十分安全可靠。充分利用金屬結(jié)構(gòu)的靈活多變以滿足建筑造型的需要，人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個(gè)結(jié)構(gòu)體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固結(jié)實(shí)，“美”與“力”的體現(xiàn)。增強(qiáng)了“虛”、“實(shí)”對(duì)比的效果。(2)全玻璃結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。它通過金屬連接件及緊固件將玻璃支承結(jié)構(gòu)(玻璃肋)與面玻璃連成整體，成為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。施工簡(jiǎn)便造價(jià)低，玻璃面和肋構(gòu)成開闊的視野，使人賞心悅目，建筑物室內(nèi)、外空間達(dá)到最大程度的視覺交融。(3)拉桿(索)結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。它采用不銹鋼拉桿或用與玻璃分縫相對(duì)應(yīng)拉索做成幕墻的支承結(jié)構(gòu)。玻璃通過金屬連接件與其固定。

6、在建筑中充分運(yùn)械加工的精度，使構(gòu)件均為受拉桿件，因此，施工時(shí)要加以預(yù)應(yīng)力，這種柔接可降低震動(dòng)時(shí)玻璃的破損率。5.玻璃幕墻的構(gòu)成部件(1)支承體系。支承體系是將面玻璃所受的各種荷載直接傳遞到建筑主構(gòu)上。因此，它是主要受力構(gòu)件，一般是根據(jù)承受的荷載大小和建筑造型來結(jié)構(gòu)形式和材料，如玻璃肋、不銹鋼立柱、鋁型材柱或加上適當(dāng)?shù)姆栏?、防面處理的鋼析架、鋼立柱及不銹鋼拉桿(索)等。(2)金屬連接件。金屬連接件包括固定件(俗稱爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不銹普通鋼鑄造而成，而扣件則是不銹鋼機(jī)加工件?？紤]到金屬相容性，爪座必須采用與支承體系相同的材質(zhì)，或使用機(jī)械固定。金屬連接件是建筑點(diǎn)式技術(shù)的精華所在。它把

7、面玻璃固定在支承結(jié)構(gòu)上不僅產(chǎn)生玻璃孔邊緣附加應(yīng)力，而且能夠允許少量的位移來調(diào)節(jié)由于建筑安裝帶來的施工誤差，同時(shí)還有減震措施以提高抗震能力，因此設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素是多方面的。金屬連接件還產(chǎn)生顯著的裝飾效果，因此它除滿足功能上的要求之外，還要有優(yōu)美的造型設(shè)計(jì)和精細(xì)的加工制造，起“畫龍點(diǎn)睛”的作用。(3)玻璃。建筑點(diǎn)式玻璃幕墻所用的玻璃，由于鉆孔而導(dǎo)致孔邊玻璃強(qiáng)度降低約30%，因此建筑點(diǎn)式玻璃幕墻必須采用強(qiáng)度較高的鋼化玻璃(鋼化玻璃的抗沖擊強(qiáng)度是浮法玻璃的3-5倍，抗彎強(qiáng)度是浮法玻璃的2-5倍)注，鋼化玻璃另一個(gè)重要特性是使用安全，在遇到較大外力而破壞時(shí)產(chǎn)生無銳角的細(xì)小碎塊(俗稱”玻璃雨”)，不易傷人

8、。6.與傳統(tǒng)幕墻的區(qū)別（1）結(jié)構(gòu)形式：點(diǎn)式玻璃幕墻是采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)和玻璃技術(shù)相結(jié)合的一種全新建筑空間結(jié)構(gòu)體系，幕墻骨架主要由無縫鋼管、不銹鋼拉桿(或再加拉索)和不銹鋼爪件所組成，它的面玻璃在角位打孔后，用金屬接駁件連接到支承結(jié)構(gòu)的全玻璃幕墻上。而一般玻璃幕墻則多為平面框式、豎向桿件受力體系的結(jié)構(gòu)。(2)玻璃固定形式：點(diǎn)式玻璃幕墻的玻璃是用不銹鋼爪件穿過玻璃上預(yù)鉆的孔得以可靠固定的，而一般玻璃幕墻，如全隱式或半隱式都是用結(jié)構(gòu)膠粘接固定在框架上的。(3)構(gòu)件加工：點(diǎn)式玻璃幕墻的主要金屬構(gòu)件，均需車鉆、沖壓機(jī)床的精密加工，成批工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝精度高而質(zhì)量好。而一般玻璃幕墻的鋁合金多

9、在施工現(xiàn)場(chǎng)就地賴電動(dòng)機(jī)具制作，加工略嫌粗糙，精度不高，效能低。(4)玻璃品種與規(guī)格：點(diǎn)式玻璃幕墻所用的玻璃多為低輻射或白鋼化中空玻璃，且對(duì)解決城市光污染有一定效果，玻璃規(guī)格限制不是那么嚴(yán)格。而一般玻璃幕墻常采用鍍膜反射玻璃，玻璃規(guī)格一般偏小。7.玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)理念 建筑幕墻的節(jié)能是在對(duì)建筑周邊的自然環(huán)境， 如光線、溫度、風(fēng)壓、氣候狀況等充分分析和了解的基礎(chǔ)上， 針對(duì)建筑本身的朝向、高度、室內(nèi)功能等特點(diǎn)， 通過有效地系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)室內(nèi)環(huán)境起到適應(yīng)和調(diào)整的過程。這個(gè)過程不應(yīng)僅僅依據(jù)于單一的狀態(tài)指標(biāo)，如傳統(tǒng)的傳熱系數(shù) k 值就能夠說明和解決的。因此， 節(jié)能玻璃幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下原則：（1）科

10、學(xué)性： 需綜合、全面權(quán)衡各因素， 充分考慮其功能、性能等諸多方面， 合理選型（幕墻的型式和窗墻面積比）、選材和構(gòu)造。幕墻的傳熱系數(shù)由建筑物的外形和所處地區(qū)的氣候條件、型材的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)（2）適用性： 結(jié)合環(huán)境因素與項(xiàng)目的具體情況， 參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與地方要求， 認(rèn)真落實(shí)國家有關(guān)節(jié)能政策， 同時(shí)要處理好建筑低能耗與高舒適度的關(guān)系。（3）經(jīng)濟(jì)性： 建筑玻璃幕墻只是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分， 只是建筑節(jié)能的一個(gè)方面， 節(jié)能的考慮需全盤考慮， 只有達(dá)到節(jié)能與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一才能體現(xiàn)節(jié)能的作用與價(jià)值。（4）進(jìn)行幕墻熱工設(shè)計(jì)時(shí)， 必須對(duì)其復(fù)雜的傳熱過程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。8.找到能耗，選擇節(jié)能材料8.

11、1根據(jù)玻璃的主要參數(shù)選擇合適的玻璃 因?yàn)椴ＡУ暮穸冗h(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)體墻的厚度，玻璃的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于有一定厚度的實(shí)體墻，所以幕墻的節(jié)能首先要考慮玻璃。玻璃的計(jì)算太陽能流失的單位有玻璃的傳熱系數(shù) k 值、太陽能透過率、遮蔽系數(shù)、相對(duì)熱增益等。（1）k 值： k 值是用來表征在一定條件下熱量通過玻璃在單位面積（通常是 1m2）、單位溫差（通常指室內(nèi)溫度與室外溫度之差一般 1或1k）、單位時(shí)間內(nèi)所傳遞焦耳數(shù)， 它的單位通常是 w/m2.k。k 值是玻璃的傳導(dǎo)熱、對(duì)流熱和輻射熱的函數(shù)， 它是這三種傳熱方式的綜合體現(xiàn)。節(jié)能的參考是k值大小，k值越小證明玻璃保溫性能越好，節(jié)能效果越好。（2）太陽能參數(shù) 玻璃中其實(shí)

12、有兩種能量的流通：1是沒有在玻璃中逗留的能量，2是被玻璃留下的能量，它大多數(shù)進(jìn)入室內(nèi)提高室內(nèi)溫度了。（3）遮蔽系數(shù) 相同條件下， 太陽輻射能量透過某玻璃組件的量與透過 3mm 厚普通透明平板玻璃的量之比就是該玻璃組件的遮蔽系數(shù)， 用 sc 表示。遮蔽系數(shù)越小， 阻擋陽光直接輻射的性能越好。（4）相對(duì)熱增益 用于反映玻璃綜合節(jié)能的指標(biāo)， 它是指在一定條件下， 即室內(nèi)外溫度差為 15時(shí)， 單位面積（3mm 厚透明， 1m2）玻璃直接從太陽接受的熱輻射與通過玻璃傳入室內(nèi)的熱量之和。也就是室內(nèi)外溫差在 15時(shí)透過玻璃的傳熱加上太陽的輻射熱 630w/m2與遮蔽系數(shù)的積?？捎霉奖硎荆?q=（t 外t

13、內(nèi)）k+scx6303。熱特性和光特性是決定玻璃性能的主要因素，所以，幕墻玻璃應(yīng)選擇節(jié)能型的玻璃。目前我國開發(fā)應(yīng)用的節(jié)能玻璃有吸熱玻璃、熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃（low- e 玻璃）、中空玻璃、真空玻璃等。8.2木材框架材料的選用 從幕墻的構(gòu)成來說幕墻框架是幕墻的結(jié)構(gòu)材料，缺之不可，那么如何選用呢？首先要考慮建筑物美觀效果，由于鋁合金材料與鋼材相比密度小、熔點(diǎn)低、加工難度小精度級(jí)別高可以制成比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越可以滿足幕墻構(gòu)件設(shè)計(jì)的需要，在加上型材表面處理多種多樣可以制成豐富多彩的表面顏色從而備受建筑設(shè)計(jì)師的青睞。不論結(jié)構(gòu)框架是鋼材還是鋁材都是金屬材料，金屬材料熱傳導(dǎo)率很高，當(dāng)室

14、內(nèi)外溫差大時(shí)， 熱傳導(dǎo)就成為影響玻璃幕墻保溫隔熱性能的一個(gè)重要因素，所以其次就因該解決結(jié)構(gòu)框架的節(jié)能性能。目前解決結(jié)構(gòu)框架的熱傳導(dǎo)率是采用復(fù)合材料和設(shè)置隔熱墊的方法阻斷熱量的傳導(dǎo)，對(duì)于鋁合金框架大多采用鋁合金斷熱型材，是將原本一體的型材斷面一分為二，中間通過傳導(dǎo)率很低的斷熱材料相連并滿足結(jié)構(gòu)性能；對(duì)于結(jié)構(gòu)框架為鋼材和鋁材的也可以在玻璃面材與框架結(jié)構(gòu)之間設(shè)置低傳導(dǎo)率隔熱墊將其分開，阻斷室內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)。8.3木材密封材料 橡膠密封膠條 玻璃板塊之間和玻璃板塊與結(jié)構(gòu)框架之間用隔熱的密封膠條密封。從而阻斷了物體之間熱量的傳導(dǎo)和室內(nèi)外空氣的對(duì)流，提高了玻璃幕墻的整體節(jié)能性能。密封膠條與玻璃接觸的一側(cè)設(shè)

15、計(jì)成波浪型， 能有效地阻止空氣滲漏，防止冷空氣直接進(jìn)入室內(nèi)。要求膠條具有耐紫外線、耐老化、耐永久變形， 耐污染等特征。8.4幕墻結(jié)構(gòu)粘接材料 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠將建筑幕墻玻璃粘結(jié)到支撐結(jié)構(gòu)上。結(jié)構(gòu)硅酮密封膠既起結(jié)構(gòu)粘結(jié)作用， 又起幕墻密封膠作用，所以選擇質(zhì)量合格的結(jié)構(gòu)膠非常重要，保證幕墻的密封性能也就保證了幕墻的保溫節(jié)能性能。要保證幕墻的安全和長時(shí)間適用，就不能輕視它的硅膠的材質(zhì)。沒有通過性能檢測(cè)和兼容性測(cè)試的產(chǎn)品堅(jiān)決不可以使用，在選擇前還要仔細(xì)看看安全監(jiān)測(cè)報(bào)告。9.玻璃幕墻的構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，由開窗、方位、遮陽到隔熱材料等因素環(huán)環(huán)相扣， 這些因素左右建筑物的耗能量。臺(tái)灣的西拉

16、雅研究室曾對(duì)臺(tái)灣的辦公建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的各要素的耗能量進(jìn)行了分析。 從以上分析結(jié)果可以得出結(jié)論 ：（1）外墻的開窗率是外墻節(jié)能的最重要因素，降低開窗面積率是節(jié)能最重要手段 ，但是降低開窗率也必顧及確保適當(dāng)?shù)淖匀徊晒?，并免除心理的封閉感。但是對(duì)于追求通透效果的玻璃幕墻而言，只能采用降低開啟窗面積并加強(qiáng)不透光地方的隔熱設(shè)計(jì)來達(dá)到節(jié)能要求。（2）外遮陽和玻璃遮蔽是外墻節(jié)能的第二重要因素，玻璃材質(zhì)及外遮陽都影響遮蔽率的大小，但是裝設(shè)遮陽板、遮陽百頁等外遮陽遠(yuǎn)比改變玻璃材質(zhì)的效果大。遮陽具有防止太陽輻射、避免產(chǎn)生眩光、改善室內(nèi)環(huán)境氣候及建筑外觀上光影美學(xué)效果之功能， 但也對(duì)室內(nèi)

17、的采光、通風(fēng)帶來不同層次的影響，所以遮陽措施的正確布局也非常關(guān)鍵，其次遮陽的形式及構(gòu)造設(shè)計(jì)要合理。 (3) 建筑方位因素是外墻節(jié)能設(shè)計(jì)的第三要素（占了12%的比重）。大面積的玻璃幕墻應(yīng)避免東照西曬。建筑的長向應(yīng)朝南北向配置。（4）采取雙層幕墻設(shè)計(jì)。雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)幕墻相比，其最大的特點(diǎn)是，它在內(nèi)外兩層幕墻之間形成一個(gè)通風(fēng)換氣層，比傳統(tǒng)的幕墻采暖時(shí)節(jié)約能源30%-40%，制冷時(shí)節(jié)約能源的比例最高可超過50%，同時(shí)，對(duì)室外環(huán)境的隔音效果可以達(dá)到50-60db。其中目前較為先進(jìn)的也被人稱為”敞開式外循環(huán)呼吸式幕墻”，由位于空氣層上下兩端的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)設(shè)備帶動(dòng)自然空氣經(jīng)過沙塵濾網(wǎng)引入空氣層，進(jìn)而送至室內(nèi)，可以看作是室外自然環(huán)境的延伸。采用這種分隔方法的雙層玻璃幕墻除具備保溫、隔聲的作用。10.結(jié)語 資源是有限的，無論我們社會(huì)在發(fā)達(dá)科技再進(jìn)步，人類都是無法戰(zhàn)勝自然的，我們不應(yīng)該為了自己的舒服自在而去破壞下一代的資源。在能耗成