【中玻網(wǎng)】玻璃幕墻是當代的一種新型墻體，它賦予建筑的非常大特點(diǎn)是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節能和建筑結構等因素農業(yè)生產(chǎn)體系地統一起來(lái)，建筑物從不同角度呈現出不同的色調，隨陽(yáng)光、月色、燈光的變化給人以動(dòng)態(tài)的美。玻璃幕墻是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，也是現代高層建筑時(shí)代的顯著(zhù)特征。玻璃幕墻的節能途徑通常是通過(guò)采用鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃及斷熱橋鋁型材來(lái)降低結構傳熱系數，清理結構體系“熱橋”，降低空氣滲透熱損失，提高密封性等來(lái)實(shí)現的。工程通過(guò)采用斷熱鋁型材及充入氬氣的中空玻璃結構實(shí)現斷熱節能，降低了通過(guò)傳導的熱量損耗，降低室內水分因過(guò)飽和而冷凝在鋁型材表面的可能性。因此，鋁合金玻璃幕墻在高層建筑上的運用受到了業(yè)內人士的廣泛關(guān)注。

　　1.高層建筑鋁合金玻璃幕墻的應用和發(fā)展

　　由內外兩層玻璃幕墻組成的通風(fēng)式幕墻，又稱(chēng)雙層幕墻、呼吸式幕墻、熱通道幕墻。內外兩層幕墻之間形成一個(gè)通風(fēng)換氣層，由于此換氣層中空氣的流通或循環(huán)作用，使內層幕墻的溫度接近室內溫度，減小溫差，它比傳統的幕墻采暖時(shí)節約能源42%～52%，制冷時(shí)節約能源38%～60%。隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設不斷發(fā)展，建筑幕墻作為一項高技術(shù)產(chǎn)品在我國建筑業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)。隨著(zhù)鋁合金隱框幕墻的發(fā)展，鋁板幕墻也異軍突起，配合鋁合金玻璃幕墻在幕墻工程中進(jìn)行使用，使得我國高層建筑更加光彩艷麗，形成各種顏色，各種材料組合形成美麗的幕墻圖案。使用鋁板制成的幕墻是建筑幕墻的一種形式，它多用于作墻體的蔽護和不采光的墻壁，代替馬賽克和釉面磚噴涂外墻。目前國內建筑市場(chǎng)上能夠用于幕墻工程的鋁板大致有單層鋁板、復合鋁板和蜂窩鋁板等幾種類(lèi)型。復合鋁板目前被廣泛應用。

　　玻璃幕墻的傳熱過(guò)程大致有三種途徑：一是玻璃和鋁合金(不銹鋼)金屬框格的傳熱：通過(guò)單層玻璃的熱流傳熱，通過(guò)金屬框格傳熱，通過(guò)玻璃的鍍膜層減少輻射換熱；二是幕墻內表面與室內空氣和室內環(huán)境間的換熱：內表面與室內空氣間的對流換熱，內表面與室內環(huán)境間的輻射換熱；三是玻璃幕墻外表面與周?chē)諝夂屯饨绛h(huán)境間的換熱；外表面與周?chē)諝忾g的對流換熱，外表面與外界環(huán)境間的輻射換熱，外表面與空間的各種長(cháng)波輻射換熱。四是普通玻璃幕墻采用單層玻璃和鋁合金型材的梁柱結構，而節能玻璃幕墻則應從上述三種途徑加以考慮：靠前種途徑(熱傳導)對節點(diǎn)設計影響非常大，針對玻璃的導熱性能，設計時(shí)采用中空玻璃;針對鋁框的導熱性能，設計時(shí)采用尼龍66等結構塑料，形成“斷橋”，可加大熱阻，減少熱傳導，從而設計隔熱幕墻。在此基礎上，再考慮第二種途徑(熱對流)和第三種途徑(熱輻射)，在構造上采用雙層LOW-E玻璃，上下端對流開(kāi)口，從而設計動(dòng)態(tài)幕墻。

　　建筑幕墻是建筑圍護結構的組成部分，是建筑物熱交換、熱傳導較活躍、較敏感的部位，玻璃作為建筑幕墻的重要構成部分，是建筑物外墻的各種材料較薄、較容易傳熱的材料，所以要節約能源，就要改變玻璃的熱工性能。中空玻璃是由兩片或多片玻璃組成，玻璃間用內部灌有干燥劑的空心鋁管隔離，同時(shí)中空部分充入干燥空氣或惰性氣體，并用丁基膠，聚硫膠或結構膠進(jìn)行密封處理而成，在某些條件下，中空玻璃的斷熱性能優(yōu)于一般混凝土墻，普通雙層中空玻璃比單層玻璃熱傳導系數小30%左右，反射中空玻璃比單層玻璃的熱傳導系數小70%左右，同時(shí)中空玻璃具有較好的隔音性能，一般可使噪音降低39～40分貝。如采用兩片不同厚度的玻璃原片制成的中空玻璃，由于減少了共振，其隔音效果更佳。現階段，大多數提高玻璃幕墻節能保溫性能的工程主要措施是采用鍍膜玻璃、Low-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃及隔熱斷橋鋁型材降低結構傳熱系數K、清理結構體系“熱橋”、降低空氣滲透熱損失、減少開(kāi)啟窗扇面積、提高其密封性等。

　　智能幕墻是通風(fēng)式幕墻的延伸，是在智能化建筑的基礎上對建筑配套技術(shù)(暖、熱、光、電)適度控制，通過(guò)計算機有效調節室內空氣、溫度和光線(xiàn)，其建筑能耗只相當于傳統幕墻的30%。光電幕墻的基本單元為光電板，光電板是由若干個(gè)光電電池進(jìn)行串、并聯(lián)組合而成的電池陣列，將電池陣列放入兩層玻璃中用鑄膜樹(shù)脂熱固而成，在光電板背面接線(xiàn)盒和導線(xiàn)，這樣就可以將太陽(yáng)能轉化為電能為人們所使用。一般情況下，此種幕墻的立柱和橫梁采用隔熱鋁型材。為了減少冬季采暖供熱的熱損失和能源消耗，為了減少夏季空調制冷的熱襲入和能源消耗，玻璃幕墻熱工設計的發(fā)展趨向是：對于以采暖供熱為主的幕墻追求達到溫室效應，對于以空調制冷為主的幕墻追求達到冷房效果，無(wú)論何種幕墻都將追求合理利用太陽(yáng)能。動(dòng)態(tài)幕墻(也稱(chēng)熱通道幕墻、雙層通風(fēng)幕墻)是一種很好的發(fā)展方向，由光電板系統和幕墻系統組成的光電幕墻也是主動(dòng)利用太陽(yáng)能的一個(gè)應用發(fā)展方向，綜合運用光能、熱能、電能的智能玻璃幕墻是較理想的發(fā)展方向。我國建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達國家建筑能耗的2～3倍，在一體建設小康社會(huì )的進(jìn)程中，節能減排的任務(wù)十分艱巨。建筑節能是提高住宅舒適度，降低使用費用的基礎，也是可持續發(fā)展的迫切要求，只有把資源節約、降低能耗放在突出位置，才能更好地促進(jìn)和諧社會(huì )的建設。

　　2.玻璃幕墻的熱工性能及節能措施

　　玻璃幕墻作為建筑外圍護結構，其傳熱耗熱量及冷風(fēng)滲透耗熱量所產(chǎn)生的熱損失占全部建筑能耗的40%～50%，如果玻璃幕墻采用合理的結構則可大幅降低能量損耗。玻璃幕墻對既有建筑能耗的影響主要有兩個(gè)方面：一是玻璃幕墻的熱工性能影響到冬季采暖、夏季空調室內外溫差傳熱。二是幕墻的透明材料(如玻璃)受太陽(yáng)輻射影響而造成的建筑室內的得熱。

　　玻璃幕墻的熱工性能主要包括：傳熱系數K、遮陽(yáng)系數Sc和抗結露系數。傳熱系數K值是指由于玻璃熱傳遞和室內外溫差，所形成的空氣到空氣的傳熱量，其傳熱過(guò)程包括對流和導熱兩種方式。傳熱系數是玻璃幕墻熱工性能的重要方面，我國《建筑幕墻物理性能分級》中的保溫性能即由此劃分，K值越低，通過(guò)玻璃的傳熱量也越低。玻璃幕墻的遮陽(yáng)系數是指在相同條件下，太陽(yáng)輻射能量透過(guò)幕墻玻璃的熱量與透過(guò)3mm透明玻璃的熱量之比，Sc值越小，阻擋陽(yáng)光直接輻射的性能越好。所以較低的K值和較小的Sc值即可有效地降低三種熱傳遞。根據實(shí)驗結果，導熱及對流傳熱的能力可以用傳熱系數來(lái)衡量，輻射傳熱能力可用遮陽(yáng)系統來(lái)控制，建筑物的傳熱是上述三種方式綜合作用的結果。玻璃幕墻的節能設計要點(diǎn)是設計合理的控制手段以達到節能目的，影響玻璃幕墻的熱工性能可以通過(guò)控制傳熱和增加遮擋來(lái)實(shí)現節能。

　　根據節能設計標準,透明玻璃幕墻的熱工性能要求與窗相同,傳熱系數與遮陽(yáng)系數應根據其在外墻上所占面積比例確定。透明玻璃所占的面積越大,傳熱系數和遮陽(yáng)系數要求也越小。由于透明玻璃的面積不得大于所在外墻面積的70%,而玻璃幕墻背后有建筑結構梁柱，同時(shí)還要滿(mǎn)足防火規范所要求的玻璃幕墻上下層之間需要設置800mm高的防火墻。我們則可以把兩個(gè)部位的玻璃幕墻設計成為不透明的玻璃或者其他材料,如果遇到兩個(gè)部位的面積和不到整個(gè)玻璃幕墻的30%,可通過(guò)建筑師設計過(guò)程中的計算和設計，適當增加不透明的玻璃幕墻比例，從而調整整個(gè)幕墻的系統虛實(shí)比例，這樣較終滿(mǎn)足整個(gè)玻璃幕墻的節能要求。

　　隨窗墻比(幕墻透明部分和非透明部分的面積比)的加大，通過(guò)透明玻璃幕墻的得熱急劇增加，空調冷負荷也隨之急劇增加。

　　由于加工工藝不同，玻璃可以分為普通平板玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃和一些有特殊用途的功能玻璃，各種玻璃的傳熱系數不同。幕墻型材對幕墻的熱工性能的影響：無(wú)論是明框、隱框、吊掛式、點(diǎn)支式還是單元式玻璃幕墻，其結構框架特別是連接點(diǎn)型材的性能都對玻璃幕墻的熱工性能有一定的影響。