浅谈玻璃幕墙和窗的节能设计

黄兵兵

摘 要：“十二五”时期是我国经济全面转型升级的重要时期，其中包括玻璃幕墙在内的建筑外围护结构向绿色节能设计转型是我国可持续发展战略的重要组成部分之一，也是我国生态环境保护工作的重要方针政策。玻璃幕墙作为一种先进的幕墙形式在节能建筑工程中得到了广泛的应用，并且通过技术人员对玻璃幕墙与窗的节能设计，促进了建筑行业的健康发展以及社会经济的发展。本文就建筑工程中玻璃幕墙与窗的节能设计进行分析，以供参考。

关键词：建筑工程；玻璃幕墙；窗；节能设计

引 言

玻璃的出现开创了建筑历史上的新纪元，并唤醒了设计师在建筑形式上新的探索。从古罗马时期的玻璃窗到目前玻璃幕墙的大范围使用，玻璃已成为建筑中不可缺少的设计元素，它将每一座建筑都妆点成都市中“凝固的音乐作品”。然而，进入加世纪90年代，绿色建筑的设计理念因可持续发展思想的成熟而成为引导建筑设计的标准。绿色建筑提倡建筑在全生命周期内，通过节约能源及资源的方式最大限度地减轻对环境的负荷，以人、自然和环境的和谐发展为目标，为人们提供安全、健康、舒适的良好生活空间在当前的社会发展中，玻璃幕墙在建筑工程中的广泛应用推动了建筑行业的发展，不仅提高了建筑工程的质量与性能，还保障了建筑工程的外观造型，为城市增添不少生机。玻璃幕墙的设计与普通幕墙的设计有明显的不同，要求设计者将其中的影响因素进行全面考虑，这样才能够保证后期的施工质量，从而使其设计更具合理性。但是在实际工作中，我们应当如何提高建筑玻璃幕墙与窗的设计水平，并使其达到节能的效果呢？下文对此进行全面分析。

1 建筑玻璃社幕墙与窗的节能设计分析

自我国提出科学发展观以及可持续发展原则之后，人们的节能环保意识不断加深，在对建筑玻璃幕墙与窗结构进行设计的过程中，设计者开始将各种节能技术应用在其中，以求其达到最佳的效果。在对玻璃幕墙设计的过程中，设计者必须要对工程的实际情况进行全面分析，采取最科学合理的设计方法对其进行设计，以求不违反可持续发展的规律。但是从当前我国发展现状来看，人们在对玻璃幕墙与窗进行节能设计时依然存在着许多问题，这不仅降低了玻璃幕墙与窗的设计质量，无法提高其性能，还对周边环境以及人们的正常生活产生巨大的影响，不利于社会实现可持续发展。因此我们在实际工作中，必须要采取措施进行玻璃幕墙的节能设计，提高其设计水平，以满足现代化社会发展的要求。

2 传统玻璃幕墙在建筑工程中应用时存在的问题

玻璃幕墙是现代化建筑工程中最常见的一种结构形式，并且随着社会的发展，玻璃幕墙也会随着各种新技术的涌现而不断创新与发展，并在建筑工程中得到广泛的应用。目前，随着玻璃幕墙在建筑工程中的應用，提高了城市建筑水平，为城市的建设与发展创造了有力的条件。但是我们也应当清楚的知道，由于玻璃幕墙表面较为光滑、亮丽、简洁，因此在实际应用中必然会出现各种问题，例如安全性方面的问题、能耗方面的问题等。这些都对社会经济的发展、居民的正常生活造成严重的影响，甚至还对城市居民的身体健康与生命安全造成威胁。因此我们必须要对传统玻璃幕墙应用时存在的问题进行全面分析，提出最科学的措施，从而有效地提高玻璃幕墙的质量与性能，满足现代化人们的高要求。

3 新型玻璃幕墙的产生及发展

目前，随着社会的发展以及科学技术的进步，各种先进的技术、材料不断涌现，在玻璃方面，通过相关研究也使其具有隔热效果好、反光系数低等优点。相对于传统的玻璃而言，这种具有保温隔热性能的玻璃具有明显的优越性，它能够有效地降低能源消耗，达到理想的设计效果，例如中空玻璃。中空玻璃是一种隔热性能非常好的材料，其主要原因是由于在玻璃的内部存在一层空气层，这一密闭的空间虽存在空气，但不具有对流的特点，且其导热系数非常低，因此受到了业界人士的广泛关注。在我国北方地区，设计者一般会将中空玻璃应用起来，以此降低太阳光对室内的直射，从而保证室内的环境与质量。而在我国南方地区，通过设计者将中空玻璃在幕墙工程中的应用可以降低太阳光对室内的直射，这也就可以避免太阳辐射对室内环境造成影响，防止辐射对人体造成较大的伤害。由此看来，通过中空玻璃在建筑工程中的应用可以使建筑工程达到节能环保的效果，促使建筑行业实现可持续发展，推动社会的发展与进步。

随着第四代节能新型玻璃幕墙的面世，幕墙的隔热性能、生态环保功能和节省能源消耗等方面都有很大的突破。这个时代的幕墙特点是采用了高新技术，提高了幕墙的使用功能和舒适度，向绿色环保化、智能生态化方向发展。

3.1 光电幕墙的简介

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的太阳能光电玻璃幕墙，它充分体现了建筑的智能化与人性化特点。进入90年代后，随着常规发电成本的上升和人们对环境保护的日益重视，一些国家纷纷实施、推广太阳能屋顶计划，并提出了“建筑物产生能源”的新概念，由此推动了光电技术的大规模开发与应用。美国、日本、德国、意大利、印度等许多国家都已建有太阳能屋顶或外墙的建筑。光电模板简称为PV，是多个太阳能光电池经加固处理，镶嵌在特殊的透明度极高的低铁玻璃中，彼此之间经过其背面的导线相连，从而构成了一个整体的光电模板。这是一种完善的技术，它的优点是可在气候恶劣的情况下照常工作，具备抵御外界环境侵扰的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50～90℃的环境中，光电模板仍可使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

3.2 生态幕墙的简介

生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的，根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑外围护结构。

4 目前新型幕墙材料的应用

早在二十世纪三十年代就有人提出光电玻璃幕墙的理论并进行了实践，到二十世纪80年代首先在德国得到较为广泛的应用，在1991年慕尼黑最大的建筑行业展览会上，德国旭格公司首先展出了光电幕墙，这是将光能应用于建筑装饰业的开始，自此，光电幕墙这一产品的应用引起了专业人士的关注。目前世界上最大的太阳能屋顶光电系统安装在新慕尼黑贸易展览中心。

5 未来玻璃幕墙的发展方向

在现代的建筑建设中，玻璃幕墙是一种较为先进的幕墙，随着玻璃幕墙在建筑中的发展应用，使得我国建筑水平得到了大幅度提高，从而为我国的建筑行业发展起到了不可估量的作用，同时也为我国的经济建设奠定了坚实的基础。通过本文对建筑玻璃幕墙和窗的节能设计的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，建筑玻璃幕墙和窗的节能设计关系重大，因此在实际的建筑玻璃幕墙和窗的设计过程中，必须要严格按照有关规定，并且结合建筑的实际情况进行设计，从而才能够提高其水平。

6 结束语

玻璃幕墙与窗是建筑工程外围结构中的重要组成部分，对其进行节能设计有利于使整个工程实现节能环保的效果，因此我们必须要采取有效措施进行合理设计。现阶段，我国是世界上幕墙生产行业最发达的国家之一。玻璃幕墙具有非常好的通透性，可以让人们惬意地享受大自然的美景、光线和自然空间，与此同时。制冷、采暖的能源消耗也在不断地增加。众所周知，建筑行业是能源消耗的主要行业，因此，在进行建筑设计的时候，必须尽可能地发挥玻璃幕墙绿色节能的设计方法。