玻璃幕墙材料对保温节能的影响

王学振

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摘要：近年来，我国建筑业发展迅速，城市中出现了许多高层建筑。玻璃幕墙广泛应用于高层建筑工程中，有效优化了建筑工程的外观，提高了建筑工程的整体美感，满足了公众对建筑外观的审美需求。然而，从目前的实际情况来看，玻璃幕墙在高层建筑工程中的应用还存在一些不足，因此相关设计人员需要加强这方面的研究。因此，本文将重点分析玻璃幕墙在建筑设计中的设计要点，并提出相应的注意事项。关键词：玻璃幕墙;材料;保温节能;影响

1 建筑设计中玻璃幕墙的运用优势及缺陷

1.1 建筑设计中玻璃幕墙的运用优势

一是有助于控制建筑采光度。建筑采光对居民的整体居住满意度起着决定性的作用。在民用住宅的设计中，使用玻璃幕墙可以很好地控制建筑的整体视觉，使黑暗部分转化为明亮的视觉，将刺眼的阳光转化为柔和的光线，最终提高建筑的整体生命力和居民的舒适度。在商业建筑设计中使用玻璃幕墙也可以改善建筑的整体感觉，使人们感到更加舒适和明亮。因此，在建筑设计中使用玻璃幕墙可以大大提高建筑的渗透性。因此，无论是民用建筑还是商业建筑，建筑设计师都需要注意玻璃幕墙的合理使用，合理选择玻璃幕墙的类型。就建筑而言，阴阳表面的外观截然不同。阴面的照明通常不足，而阳面的光线相对刺眼。在建筑设计中，通过合理选择玻璃类型，可以对上述问题进行调整和控制。对于建筑的遮阳，透明玻璃更适合，以确保更好的照明效果；对于建筑的阳光面，我们应该选择棕色玻璃，以确保适度的视觉效果。目前，随着科学技术的发展，出现了一些科技含量较高的玻璃，如变色玻璃。这种玻璃适用于正负两面。这种玻璃可以根据光辐射的强度自动改变颜色。因此，广泛应用于玻璃幕墙中。

二是能够满足建筑的通风要求。建筑通风也将对其整体环境产生巨大影响。如果缺乏良好的通风条件，建筑会给人一种透气性差的感觉，这很容易影响生活的舒适性。特别是当环境相对闷热时，良好的通风设计可以增加凉爽感，显著提高人们的感觉和视觉舒适度。为了进一步保证玻璃幕墙具有良好的通风，建筑设计师可以考虑将玻璃幕墙设计为开放式和封闭式。开合式玻璃幕墙可在雨天及时关闭，形成封闭空间；晴天可及时开启，通风良好，保证室内空气清新流通。特别是在商业建筑的设计中，使用开放式和封闭式玻璃幕墙可以为人们创造更开放的空间，创造明亮的露天活动区，并方便举行相关活动。

1.2 建筑设计中玻璃幕墙的不足

首先，玻璃幕墙容易增加光污染。对于建筑设计中使用的玻璃幕墙，镀膜玻璃、镀膜玻璃等材料在光的作用下会在玻璃表面形成反射眩光，即光污染。光污染不仅会对室外光环境产生负面影响，还会对车辆交通安全和人们的视力产生负面影响。其次，玻璃幕墙存在一定的安全隐患。玻璃是一种脆性材料，在外力作用下会破碎。骨架结构和现场安装质量是影响玻璃幕墙抗力的因素。特别是在一些台风较多的地区，玻璃幕墙更容易破损，安全问题更为突出。

最后，玻璃幕墙后期维护困难。玻璃幕墙透明度高。因此，如果在以后的使用中有损坏或积灰，很容易影响建筑的整体外观美和设计感。因此，玻璃幕墙在建筑设计中的应用必须考虑后期维护。玻璃幕墙后期的清洁和维护主要有两种方法，即机械操作和手动操作。虽然机械操作效率高，不易受外部因素干扰，但由于位置限制，无法完全清洁和使用；手动清洗效果好，但效率不高，易受外界因素影响，存在一定的安全隐患。

2 常见玻璃幕墙材料保温节能性能对比

2.1 铝型材对玻璃幕墙保温隔热能力的影响

在较传统的开放式框架幕墙中，铝型材主要用于玻璃幕墙，其中玻璃通过板材和网格镶嵌在铝型材制成的框架中。在这种情况下，玻璃间距也会对幕墙的整体保温能力产生很大影响。由于铝合金具有良好的传热能力，在明框幕墙中，铝合金作为外框也会参与建筑内外的热交换。这将导致冷桥现象，这将对幕墙的隔热能力产生极其恶劣的影响。为了解决这一问题，目前一些研究人员已经研制出隔热断桥铝型材。与传统铝型材相比，这种铝型材使用更多的塑料型材。该部分塑料型材可包裹铝合金，将铝合金与外界环境隔离，消除铝合金散热快的缺点。同时，它不会影响框架的完整性和美观性。这种新型结构不仅具有良好的隔热性能，而且具有优异的隔热、耐火和气密性。隔离铝合金框架的传热效率仅为1.8～3.5m2·K，比普通铝合金低几十倍，可有效防止冷桥现象的发生。这一手段可以有效提高开架玻璃幕墙的保温节能性能，也是目前和未来提高开架玻璃幕墙保温性能的主要手段。

对于隐框玻璃幕墙，铝合金型材包裹在建筑外观框架内，不会直接影响传热过程。因此，隐框玻璃幕墙中使用的铝型材无需特殊处理，只能使用普通材料。在点支式玻璃幕墙的传热中，除了玻璃板本身的传热外，还包括一些墙爪铝合金的传热。因此，在施工过程中也有必要使用隔热套件。

2.2玻璃对玻璃幕墙保温能力的影响

玻璃的选择决定了幕墙的保温能力和整体能耗。因此，幕墙玻璃材料的选择是重中之重。

玻璃的类型对其透光率、传热、遮阳等性能有很大影响。透明单片玻璃具有很高的传热系数，对常见的热辐射（如太阳辐射、红外辐射等）几乎没有限制，导致夏季大量热传导到室内，从而大大提高室内温度。同时，在冬季，大量的室内热量会分散到室外，这将降低冬季的室内温度。当我们使用玻璃幕墙时，不仅要提高其隔热能力，还要提高其最基本的照明能力。因此，在选择玻璃材料时，应尽量考虑中空玻璃，以提高其隔热能力。如果要在提高隔热能力的同时考虑遮阳能力，应使用热反射镀膜玻璃或太阳能玻璃。

随着城市建筑的不断发展，玻璃幕墙的应用场所越来越多。有时，玻璃幕墙可同时用于各种恶劣环境。此外，幕墙的朝向不同，单一品种的玻璃材料不能满足所有要求。例如，一些建筑需要拦截太阳辐射，这需要对玻璃材料进行一定的处理。玻璃可以通过涂层转化为热辐射玻璃，或者可以向玻璃中添加其他元素进行修改。但是，必须考虑到透光性能和吸热性能是矛盾的，所以在使用吸热玻璃时，热量往往会缓慢地从房间中释放出来，而吸热玻璃并不意味着热量可以被完全阻挡。对于热反射玻璃，除了反射红外线外，还会反射和减弱可见光，这会减弱室内照明效果，容易导致光污染。然而，由于其反射太阳能的能力，热反射玻璃非常适合炎热的南方地区，但不适合寒冷的北方地区。

最后，总结了低辐射镀膜玻璃的相关性能。其发射率通常约为0.1，基本上是普通玻璃的十分之一，可以很好地隔热和节能。目前普通Low-E玻璃采用特殊的热喷涂技术制备，使其具有较低的辐射能力和良好的光控制能力。虽然上述玻璃材料在单层使用时可以起到一定的保温节能作用，但效果并不理想。这种单层玻璃的效果在具有大面积玻璃材料的建筑物中更糟糕。为了获得更好的效果，目前常用内外不同的双层中空玻璃。例如，外层可以使用吸热Low-E玻璃来吸收热辐射，而内层可以使用普通透明玻璃。中空空气层能有效防止热辐射在室内的二次传递，从而达到保温节能的作用。

结束语

玻璃幕墙的保温节能能力主要取决于幕墙的类型、材料的选择和密封方式。为解决部分玻璃幕墙保温节能效果差的问题，应考虑其导热和耐热能力。在实际使用中应选择性地使用双层中空玻璃和密封方式。

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