摘要：根據玻璃幕墻的傳熱方式，介紹了現階段玻璃幕墻節能性能的主要措施和未來玻璃幕墻節能技術的發展方向。
　　關鍵詞：玻璃幕墻、節能措施、節能技術
　　隨著高層建筑業的發展和建筑立面的多樣化，玻璃幕墻被廣泛使用。這種美觀新穎的建筑外墻圍護形式，以其獨特的通透性、藝術性受到了建筑單位和建筑師的青睞，全國各大城市的標志性建筑幾乎都有玻璃幕墻。如何提高玻璃幕墻的節能性能成了建筑界和建筑幕墻行業亟待解決的實際問題。全文由玻璃幕墻的傳熱方式引述提高玻璃幕墻節能性的主要措施和玻璃幕墻節能技術的發展方向。
　　1玻璃幕墻的傳熱方式
　　玻璃幕墻的傳熱方式主要有3種：（a）玻璃和框格間的傳熱——熱傳導；（b）幕墻內表面和室內空氣環境間的換熱——熱對流；（c）幕墻外表面和室外空氣環境間的換熱——熱輻射。設計玻璃幕墻時要依據當地的氣候特征，對于夏熱冬冷的地區要考慮夏季隔熱和冬季保暖設計，而對于夏熱冬暖的地區只需考慮隔熱設計，力求使以采暖供熱為主的幕墻達到溫室效果，使以空調制冷的幕墻達到冷房效果。
　　2當前采用的提高玻璃幕墻節能性能的主要措施
　　提高玻璃幕墻節能性能的主要措施有：降低結構傳熱系數（可以選用熱反射玻璃、低輻射鍍膜玻璃、中空玻璃等新型玻璃等等）；阻止熱傳導（可以設置斷熱橋等）；降低空氣滲透熱損失、減少開啟窗扇面積、提高氣密性等等。下面分別來論述：
　　2.1幕墻玻璃選用
　　對于以玻璃幕墻為主要的建筑物來說，由于玻璃的面積占據立面的絕大部分，可參與熱交換的面積較大，因此，玻璃是幕墻節能的關鍵。熱反射玻璃是在優質浮法玻璃表面，鍍一層或多層金屬化合物薄膜而形成，它能有效控制太陽直接輻射能的入射量。但是弊端是熱反射玻璃使用不當，會給環境帶來“光污染”。
　　低輻射鍍膜玻璃是在優質浮法玻璃表面，鍍數層低輻射材料及其他金屬化合物薄膜而形成。它可阻隔熱量從熱的一端向冷的一端傳遞。即冬季阻止室內的熱量泄向室外，夏季阻止室外熱量進入室內。對來自陽光中的紅外熱輻射部分有較高的反射率，對陽光中的可見光部分則有較高的透過率。低輻射鍍膜玻璃可獲得較高的可見光透過率和較低的反射率，能有效地避免“光污染”。
　　中空玻璃是由兩片或多片玻璃以內部充滿高效分子篩吸附劑的鋁框間隔出一定厚度的空間，邊部用高強度密封膠密封黏合而成的玻璃組件。中空玻璃密封空間內的空氣，構成一道隔熱、隔音屏障。若在該空間中充入惰性氣體，還可進一步提高產品的隔熱、隔音性能。
　　2.2窗框型材的選用
　　由于玻璃與窗框之間會發生熱傳導，因此，窗框型材的選用也很重要。塑料窗框、木窗框因材料本身的導熱系數較小，對外窗的傳熱影響不大；木塑、鋼塑、鋁塑窗框是在木、鋼、鋁骨架外覆蓋了新型PVC材料，既形成了牢固耐用的保護層，又可降低窗框的導熱系數；而鋁合金窗框、鋼窗框由于材料本身的導熱系數很大，形成的熱橋對外窗的傳熱影響較大，但裝飾效果好，所以使用時必須進行相應的處理，設置斷熱橋。所謂“斷熱橋”，其實是針對鋁合金窗框的導熱性能，采用導熱系數低、力學性能指標與鋁合金相當的聚酰胺尼龍作為隔熱條，將鋁合金型材分隔成兩個部分，來增大熱阻，減少熱傳導。
　　2.3設置遮陽
　　對于南方地區，遮陽是一種有效的隔熱措施，建筑遮陽可以是來自附近的其他建筑物或遮擋物，也可通過人為方式設置附著在窗戶頂端或側面的遮陽板，還可以在窗的里邊、外邊設置可調節的百葉遮擋等。
　　總之，現階段提高玻璃幕墻節能性能的這些措施大都還停留在消極設防的階段，側重于玻璃幕墻的隔熱保溫性能。
　　3玻璃幕墻節能技術的發展動向
　　隨著新型節能玻璃、新型保溫材料、太陽能利用等新技術的發展，玻璃幕墻的節能思想正逐漸從被動設防向主動利用能源轉變。國內外的幕墻行業以節能為目的，在開發新型幕墻結構方面進行了很多有益的探索，將新技術、新能源引入到新建筑及既有建筑的改造中，取得了顯著的節能效果。其中，最為顯著的是自然通風型雙層玻璃幕墻和智能幕墻。
　　3.1自然通風型雙層玻璃幕墻
　　自然通風型雙層玻璃幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成，兩層幕墻中間要形成一個通道，并在外層玻璃幕墻設置進風口和出風口。外層玻璃幕墻由單層玻璃和非斷熱型材組成；內層幕墻多采用中空玻璃等節能玻璃和斷熱型材（如圖所示）。自然通風型雙層玻璃幕墻與傳統的玻璃幕墻相比，最大的特點就在于內外兩層幕墻間形成了一個通風換氣層——氣流通道。

       
　　南方炎熱地區可在自然通風型雙層玻璃幕墻的通道內設置遮陽設施，將白天的陽光擋在室外。打開換氣層的進、出風口，在陽光的照射下，換氣層的空氣溫度升高而自然上浮，形成自下而上的空氣流，帶走換氣通道內的熱量，降低內層玻璃表面的溫度，減少空調的制冷費用。
　　北方嚴寒地區則應采用低輻射鍍膜中空玻璃，既能將太陽熱能傳遞到室內，又防止晚上室內熱量向外散發。關閉通風層兩端的進風口與出風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，能有效提高內層玻璃的溫度，減少建筑的采暖費用。
　　相關資料顯示，自然通風型雙層玻璃幕墻與傳統的單層玻璃幕墻相比，采暖時可以節約能源42%～52%，制冷時可以節約能源38%～60%。
　　3.2智能玻璃幕墻
　　國外已經有高級建筑師在自然通風型雙層玻璃幕墻的基礎上，將玻璃幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內供熱、制冷系統形成計算機自控網絡，達到玻璃幕墻建筑節能的最高形式——智能幕墻，它能充分利用太陽能，是一種最理想的玻璃幕墻。采用智能幕墻系統的建筑其能耗只相當于傳統幕墻的30%，可見智能幕墻將是節能環保幕墻發展的又一新的目標。
　　智能幕墻是自然通風型雙層玻璃幕墻的延伸，是智能化建筑的基礎上將建筑配套技術（暖、熱、光、電）的適度控制，在幕墻材料、太陽能的有效利用，通過計算機網絡進行有效的調節室內空氣、溫度和光線，從而節省了建筑物使用過程的能源，降低了生產和建筑物使用過程的費用。它包括以下幾個部分：自然通風型雙層玻璃幕墻、通風系統、遮陽系統、空調系統、環境監測系統、智能化控制系統等。
　　智能幕墻的關鍵在智能控制系統，這種智能化控制系統是一套較為復雜的系統工程，是從功能要求到控制模式，從信息采集到執行指令傳動機構的全過程控制系統。它涉及到溫度、濕度以及空氣新鮮度的測量，取暖、通風空調遮陽等機構運行狀態信息采集及控制，電力系統的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。
　　建筑的表皮在當前愈來愈受到關注，但一般只是作為設計手法的重要對象，忽視了建筑表皮是影響室內熱舒適度和建筑能耗的重要因素和關鍵部位。建筑同時面對冬、夏兩種極端氣候，單一的材料無法同時滿足對冬季保溫和夏季防熱、隔熱的要求。這種情況下，“雙層皮”玻璃幕墻更加需要適應性、復合性的概念。雙層皮表皮在當前生態建筑技術領域成為重要的關注話題，并且在大多數歐洲國家得到了廣泛的推廣和運用。但針對性地從“雙層皮玻璃幕墻的表皮氣候適應性”角度進行研究或是節能設計在中國尚處在萌芽階段。僅有的幾座在國內建成的雙層皮建筑只是走“雙層皮”時髦概念的路線，缺乏對雙層皮的生態層次的理解和掌握。
　　但是隨著我國國民經濟的快速發展，建筑業的發展也突飛猛進，建筑節能也得到相關部門的高度重視通風節能幕墻以及智能幕墻的應用，為建筑幕墻節能技術的發展翻開了暫新的一頁。
　　4結語
　　任何事物從產生到成熟都需要一個過程，經過20多年發展的玻璃幕墻技術也是如此。隨著國家的各項節能政策法規的深入貫徹，玻璃幕墻不僅可以滿足建筑美學和建筑功能的要求，也可以滿足建筑節能要求，玻璃幕墻也必定將會在節能建筑上大放異彩。
　　參考文獻
　　[1]羅憶。玻璃幕墻設計與施工[M]。北京:中國建筑工業出版社，2005。
　　[2]張芹。玻璃幕墻工程技術規范理解與應用[M]。北京:中國建筑工業出版社。