摘要：随着社会经济的快速发展，我国能源损耗也越来越严重，节能降耗具有重要意义。本文根据多年工作经验，对于幕墙节能设计的一些要点进行分析。
关键词：幕墙设计；节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
1、建筑幕墙的节能设计要点
1.1使用新型节能材料
尽管幕墙的类型千变万化，但它总是由面材和框架两个主要部分组成，而幕墙的节能效果也与这两种材料的热阻直接相关。随着幕墙技术及新型材料技术的发展，一大批高性能的节能材料的出现---如隔热型材、双银甚至三银Low-E玻璃等---使幕墙的节能效果也越来越优越。
1.1.1节能型型材：
热断桥铝合金的原理是在铝型材中间穿入隔热条，将铝型材断开形成断桥，有效阻止热量的传导。隔热铝合金型材门窗的热传导性比非隔热铝合金型材门窗降低40～70%。
隔热型材的生产方式主要有两种：一种是采用隔热条材料与铝型材，通过机械开齿、穿条、滚压等工序形成“隔热桥”，称为隔热型材“穿条式”；另一种是把隔热材料浇注入铝合金型材的隔热腔体内，经过固化，去除断桥金属等工序形成“隔热桥”，称为“浇注式”隔热型材。隔热型材的内外两面，可以是不同断面的型材，也可以是不同表面处理方式的不同颜色型材。但受地域，气候的影响，避免因隔热材料和铝型材的线膨胀系数的差距很大，在热胀冷缩时二者之间产生较大应力和间隙；同时隔热材料和铝型材组合成一体，在门窗和幕墙结构中，同样和铝材一样受力。因此，要求隔热材料还必须有与铝合金型材相接近的抗拉强度、抗弯强度，膨胀系数和弹性模量，否则就会使隔热桥遭到断开和破坏。因此，隔热材料的选用是非常重要的。
1.1.2节能型面材：
任何镀膜玻璃在限制太阳热辐射透过的同时也会不同程度地限制可见光的透过。在同等透光率的前提下，双银、三银Low-E玻璃比单银Low-E玻璃能够阻挡更多的太阳热辐射热能。
几种镀膜中空玻璃的太阳光谱透过曲线如下图所示：
从图中可看出， 在可见光（0.38－0.78微米）透过率基本相同的情况下， 几种镀膜玻璃的红外线（0.78－2.5微米）透过率差异明显。阳光控制镀膜玻璃的红外线透过率仍很高，单银Low－E玻璃显著降低，而双银Low－E更低，三银Low－E最低。 同时，离线Low－E玻璃的辐射率都在0.15以下，三银可低至0.03左右，因而传热系数U值很低。以6mm＋12A+6mm结构的中空玻璃为例，未镀膜的U值约为2.8W/m2.K，镀Low-E膜的U值约为1.8W/m2.K， 镀阳光控制膜的U值约为2.5W/m2.K。就节能性而言，三银Low－E玻璃 > 双银Low－E玻璃> 单银Low－E玻璃 > 阳光控制镀膜玻璃 > 普通透明玻璃。
在透光率相同情况下，双银、三银Low-E具有更低的遮阳系数Sc，能更大限度地将太阳光过滤成冷光源。通过模拟计算能耗所得出的数值。Low-E中空玻璃随着银层的增加，U值和Sc值明显降低，使用双银和三银Low-E中玻璃时的相对能耗比使用单银Low-E中空玻璃分别降低了5%和10%。从一些工程的实际计算结果来看，此相对能耗的估计是准确的。
1.2 采用先进的节能工艺及构造
采用高性能的材料自然能直接提高幕墙的节能效果，但同时也增加了幕墙的材料成本，那么是不是只有采用高性能材料一条途径来节能呢？答案当然不是，我们还可以通过采用一些新工艺及科学的构造来实现。例如：
1.2.1提高幕墙的气密性
幕墙的气密性是与幕墙的节能密切相关的一项物理指标，举例来说，假如一幅幕墙为开放式的，那么这幅幕墙也就失去了节能效果，也就是说，幕墙的气密性能越高，那么它与外界的热交换也就越少，它的节能效果也就越好。
1.2.2采用遮阳条或遮阳百页
在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是炎热地区建筑防热的主要措施之一。
设置遮阳后，会产生以下的作用及效果：
1) 遮阳对太阳辐射的作用。外围护结构的保温隔热性能受许多因素的影响，其中影响最大的指标就是遮阳系数。一般来说，遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。遮阳系数就是透过有遮阳措施的围护结构和没有遮阳措施的围护结构的太阳辐射热量的比值。遮阳系数愈小，透过外围护结构的太阳辐射热量愈小，防热效果愈好。在广州地区进行实测得到的各主要朝向窗口的遮阳系数分别为：西向17%，南向45%，北向60%。由此可见，遮阳对遮挡太阳辐射热的效果是相当大的，玻璃幕墙建筑设置遮阳措施更是效果明显。
2) 遮阳对室内温度作用。遮阳防止室内温度上升有明显作用，在广州某西向房间试验观测表明：在闭窗的情况下，有、无遮阳，室温最大差值达2℃,平均差值1.4℃。而且有遮阳时，房间温度波幅值较小，室温出现最大值的时间延迟，室内温度场均匀。因此，遮阳对空调房间可减少冷负荷，所以对空调建筑来说，遮阳更是节约电能的主要措施之一。
3) 遮阳对采光的作用。从天然采光的观点来看，遮阳措施会阻挡直射阳光，防止眩光，使室内照度分布比较均匀，有助于视觉的正常工作。对周围环境来说，遮阳可分散玻璃幕墙的玻璃（尤其是镀膜玻璃）的反射光，避免了大面积玻璃反光造成光污染。但是，由于遮阳措施有挡光作用，从而会降低室内照度，在阴雨天更为不利。因此，在遮阳系统设计时要有充分的考虑，尽量满足室内天然采光的要求。
4) 遮阳对建筑外观的作用。一般人都认为玻璃幕墙设计只能平板化，无法设计外遮阳等遮阳设施，但是由国外的许多案例我们可以发现金属玻璃幕墙能以轻巧的金属板设计成优美的遮阳形式并成为建筑造型有趣的一部份。遮阳系统在玻璃幕墙外观的玻璃墙体上形成光影效果，体现出现代建筑艺术美学效果。因此，在欧洲建筑界，已经把外遮阳系统作为一种活跃的立面元素，加以利用，甚至称之为双层立面形式。一层是建筑物本身的立面，另一层则是动态的遮阳状态的立面形式。这种具有“动感”的建筑物形象不是因为建筑立面的时尚需要，而是现代技术解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。
5) 遮阳对房间通风的影响。遮阳设施对房间通风有一定的阻挡作用，在开启窗通风的情况下，室内的风速会减弱22-47%，具体视遮阳设施的构造情况而定。而对玻璃表面上升的热空气有阻挡作用，不利散热，因此在遮阳的构造设计时应加以注意。
1.2.3采用双层幕墙
双层通道幕墙是双层结构的新型幕墙，外层幕墙通常采用点支式玻璃幕墙、明框玻璃幕墙或隐框玻璃幕墙，内层幕墙通常采用明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙或铝合金门窗，为增加幕墙的通透性，也有内外层幕墙都采用点支式玻璃幕墙结构的。在内外层幕墙之间，有一个宽度通常为几百毫米的通道，在通道的上下部位分别有出气口和进气口，空气可从下部的进气口进入通道，从上部的出气口排出通道，形成空气在通道内自下而上的流动，同时将通道内的热量带出通道，所以双层通道幕墙也称热通道幕墙。
双层通道幕墙的应用在我国刚刚兴起，对其特殊的功能如温室效应认识还很局限，下面对此进行剖析。
顾名思义，“温室效应”即是双层通道幕墙能形成热屏蔽，冬季能阻止室内的热量流向室外，夏季能阻止室外的热量流向室内，使得室内处于较恒定的热环境中。
双层通道幕墙的温室效应共有三种表现形式：
其一是在炎热的夏季，双层通道幕墙中通道里的进气口和出气口全部打开，由于烟窗效应，空气将在通道中自下而上的运行，在空气运行过程中，将通道内的热量带出通道，使得内层幕墙处于较低的温度环境中，阻止了热量由室外流向室内，这是双层通道幕墙温室效应的表现形式之一。
其二是在寒冷的冬季，双层通道幕墙中通道里的进气口和出气口全部关闭，使得通道中的空气静止，在阳光的照射下，通道中的空气将有较大的温升，使得内层幕墙处于较高的温度环境中，阻止了热量由室内流向室外，这是双层通道幕墙温室效应的表现形式之二。
这两种温室效应都是动态的、随机的、只能定性描述，目前还无法定量计算。
其三是双层通道幕墙的传热系数比单层通道幕墙的传热系数降低很多，阻止了室内外环境热量的交流，这是双层通道幕墙温室效应的表现形式之三。
双层通道幕墙的传热系数是可以定量计算的。
2、结束语
幕墙是实现建筑外观、建筑功能以及建筑效能的直接载体，幕墙设计是幕墙实施的基础。建筑设计的发展与幕墙技术的创新是相辅相成的，正确地认识和把握幕墙设计，在现代建筑设计快速发展的今天具有更加深远的意义。
参考文献
[1]尹若晶．领略绿色节能型幕墙的技术发展[J]．2012(8)．
