蚌埠玻璃工业设计研究院 安徽省蚌埠市 233018
摘要：近年来，玻璃节能技术在建筑中的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了玻璃的种类及特点。在探讨玻璃幕墙设计中节能策略的同时，结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就高层建筑玻璃幕墙的设计方向展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：建筑；玻璃节能；应用；趋势
Abstract：in recent years，the application of glass energy saving technology in construction has received extensive attention in the industry，so it is of great significance to study its related issues. First of all，the related contents are summarized，and the kinds and characteristics of glass are analyzed. In the energy saving strategy of glass curtain wall in the design at the same time，combined with relevant experience，respectively，from various angles and aspects of the design direction of glass curtain wall in high-rise building has been studied and described the individual this several views and understanding of practice，hope to help in the related work.
Key words：building；glass energy-saving；application；trend
1前言
作为建筑行业发展中的一项重要方面，玻璃节能技术的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对玻璃节能技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化建筑过程实践工作的最终整体效果。
2概述
玻璃作为建筑中最为广泛应用的建筑材料之一，对整个世界有着深刻影响。国外有许多优秀的建筑都因其独特的理念以及玻璃结构的设计而闻名于世。社会经济发展的影响下，建筑形式不断地发展与更新，大跨度、高层以及巨型建筑不断出现，建筑在功能上愈加复杂多样，人们对其审美要求愈加提升，使得玻璃材料在建筑中应用也愈加广泛。不同用途的建筑物对玻璃隔热的要求是不同的。对于人们居住和工作的住宅及公共建筑物，理想的玻璃应该使可见光大部分透过，如在北京，最好冬天红外线多透入室内，而夏天则少透入室内，这样就可以达到节能的目的。
3玻璃的种类及特点
3.1吸热玻璃。此种玻璃是一种能够吸收太阳能的平板玻璃，是利用玻璃中的金属离子对太阳能进行选择性的吸收，同时呈现出不同的颜色。有些夹层玻璃胶片中也掺入特殊的金属离子，用这种胶片可以生产出吸热的夹层玻璃。吸热玻璃一般可以减少进入室内的太阳热能的30%左右，降低了空调负荷。吸热玻璃的特点是遮蔽系数比较低，太阳能总透射比，太阳光直接透射比和太阳光直接反射比都比较低，可见光透射比和玻璃的颜色可以根据玻璃中的金属离子的成分和浓度变化。可见光反射比，传热系数，辐射率则与普通玻璃差别不大。
3.2热反射玻璃。此种玻璃是一种对太阳光有反射作用的镀膜玻璃，其反射率可达20～40%以上。它的表面镀有金属，非金属及其氧化物等材质薄膜，这些薄层可以对太阳光产生一定的反射作用，从而达到阻档太阳光进入室内的目的。在低纬度地区进入炎热季节，具有良好的遮阳效果，使房屋内光线柔和舒适，从而可节省室内空调用电量。另外热反射玻璃反射层的镜面效果和色泽对建筑物的外观装饰效果都较好。而且其遮蔽系数，太阳光总透射比，太阳光直接反射比，可见光反射比较高，而传热系数，辐射率则与普通玻璃差别不大。
3.3低辐射玻璃。低辐射玻璃又被称作Low—E玻璃，是一种对波长在4.5～25um范围的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃，它具有较低的辐射率。在冬季它可以反射室内暖气辐射的红外热能，辐射率一般小于0.25，将热量停滞在室内。在夏季公路，水泥场地和大量硬化地面，建筑物墙体在太阳的长时间辐射下，吸收了大量的热能并以远红外线的形式向周围散发。低辐射玻璃的遮蔽系数，太阳光总透射比，太阳光直接反射比，可见光透射比和可见光反射比都同普通玻璃差别不大，其辐射率，传热系数比较低。
3.4中空玻璃。中空玻璃是把两片或多片玻璃以有效支撑，均匀隔离并对周边粘结密封，使玻璃层之间形成有干燥气体的空腔，其玻璃之间形成有一定厚度的被限制了流动的气体层。由于这些气体的导热系数大大小于玻璃材料的导热系数，因而具有很好的隔热性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中空玻璃的特点是传热系数较低，与普通玻璃相比，其传热系数至少可以降低40%，是现在应用前景最好的隔热玻璃。可以采取多种玻璃组合以更好的节能效果。
4玻璃幕墙设计中的节能策略
4.1玻璃幕墙玻璃的选择
在玻璃面板方面也要考虑玻璃的遮阳效果，这个可以通过改变遮阳系数来实现，也是一种重要的立面式的手法。双层玻璃遮阳系统、内、外置遮阳系统是遮阳体系的三大方式。其中德国柏林的GSW大楼就是以双层遮阳系统为主。外层是8mm的钢化透明玻璃，内层则是采用中空玻璃，并在外内层间距900mm的空中运用橙、粉、红等色彩的具有悬挂折叠功能的穿孔铝板。掺入色彩因素来起到遮阳美观的丰富功能，使建筑立面更加多元化。
4.2日照采光策略
关于日照采光策略，可以从建筑组合方面和建筑朝向问题来设计。建筑组合，就是要利用好建筑物之间的遮挡关系。既要避免遮挡带来的能量流失，又有合理利用遮挡关系。第一，建筑物的开口朝向要面向光源充足的方向，南高北低的建筑组合可以缓解建筑物之间遮挡带来的自然采光的负面影响。第二，对建筑物形体进行合理设计，利用反射光源形成小范围的"人工"制造的自然光远能量；第三，考虑到在建筑物交接处的采光较弱，尤其是高低建筑物交接处，采光会更加困难。设计者要充分利用建筑造型，并与建筑功能相结合进行合理的设计，也可以把一些对采光要求不是很高的空间设置在此，合理利用空间区域。
4.3自然风的运用
由于地域位置的不同，季风的种类也不同。例如在夏季，风压则可以帮助实现适合的通风系统。首先，建筑物的朝向应该是夏季季风的主导方向，估计环境因素。其次，为了得到最大限度的通风，设计师应该把建筑之间的距离的设置为5到7倍的建筑物高度。但是当风吹过，前面的建筑物可以为后面建筑物形成风压。而且建筑物之间的间隔如果足够大，就会产生一种独立形式的气流，后面的建筑物的通风会更有效率。
4.4内部空间的设计
虽然玻璃幕墙相关的是建筑的外部构造，但是空间的内部的设计也同样可以起到效果。其中包含4个方面的因素，首先是内部空间的设计和利用，比如在房间的阴面、冷山等部分要赋予楼梯间或者厕所等不需要充足采光和通风的功能位置。
5高层建筑玻璃幕墙的设计方向
5.1复杂外观造型
现代玻璃幕墙的外观越来越复杂，这个需要设计有效的结构受力幕墙，保证安全，有效的设计措施，保证施工质量及工期。如央视的“大裤衩”，造型复杂，线条造型复杂，板块繁多，使用了构件式的玻璃幕墙系统可以有效的解决这些施工问题；深圳的京基100，高400多米，线条纤细，采用了国际上最为先进的幕墙系统—单元式幕墙，可以保证工期，又能体现外立面高端大气上档次。
5.2智能方向
采用智能化的玻璃幕墙，通过传感和自控系统，自动控制建筑外部装饰条的角度，百叶的变换，能更好的实现遮阳，通风及采光的效果，避免了建筑在运用空调等电子系统时出现较大的能源消耗量，有效地保持了低能源绿色的水平。在建筑设计中，合理的运用玻璃幕墙绿色技术，科学的选择玻璃幕墙，使用建筑构造合理和控制方式稳定的建筑程序，才能保证有效的达到降低能源消耗的效果。
5.3单元式幕墙方向
单元式幕墙符合当今环保的主题思想，在技术上，采用物理的“等压原理”设计，解决了由于压力差造成的幕墙接缝漏水等问题。该系统有组装精度高、抗震能力强、可同步施工、防水防渗、自洁等多项特点。单元式幕墙是在专业工厂中进行制作、加工完成。单元式幕墙的单元件（板块）高度为楼层高度，传力简捷。现在高层建筑施工工期要求越来越短，普通的构件式幕墙已难以满足这么紧凑的工期，工人施工成本也越来越高，单元式幕墙安装方便，施工速度快，可以分段施工，故可以有效的解决这些问题，越来越受到建设单位的热衷。
6结束语
综上所述，加强对玻璃节能技术在建筑中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的建筑工程实践过程中，应该加强对玻璃节能技术关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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[3]潘冬.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].科学之友.2016（09）：88-89.
论文作者:涂志鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/29
标签：玻璃论文; 建筑论文; 建筑物论文; 幕墙论文; 反射论文; 太阳光论文; 系数论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;