浅谈 玻璃幕墙及其未来发展方向
马尧
[摘 要]玻璃幕墙与传统建筑外围护结构相比，在混凝土、钢筋方面的投入相对较少，这是迎合我国低碳环保、绿色节能理念的重要举措，也在一定程度上彰显了我国建筑行业将逐渐朝着环保、节能、绿色的方向发展。基于此，本文以玻璃幕墙保温节能的特点为主要切入点，阐述玻璃幕墙的三种类型，即明框类型、隐框类型、点支式类型，从铝型材料、玻璃材料、密封方式三方面重点分析玻璃幕墙的选择对保温节能的影响，旨在为相关研究人员及工作人员提供一定的借鉴，达到优化建筑物结构、促进建筑行业可持续发展的目的。
[关键词]玻璃幕墙；材料；保温节能；影响
中图分类号：S753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0046-01
前言：近年来，随着城市化进程的不断加快，越来越多的建筑物拔地而起，逐渐成为当前城市现代化发展的重要表现形式。玻璃幕墙是当前建筑物外围装饰的重要组成部分，在提高建筑物外围美观性的同时，还起到了积极的建筑物结构保护作用，极大程度上打破了传统门窗与实体墙之间存在的界限，无形之中展现了现代建筑物的时代气息、艺术特性。但是，值得说明的是玻璃幕墙与传统墙体相比，在保温、隔热方面存在一定差距，其所产生的耗能相对较高，所占比例约为4个百分点。对此，本文以玻璃幕墙为主要研究对象，重点分析玻璃幕墙材料的选择对保温节能的影响。
一、玻璃幕墙保温节能的简介
（一）原理分析
玻璃幕墙所传递的热能量主要通过辐射、对流、传导三种方式得以实现。在对玻璃幕墙的热能量进行评估过程中，要考量多种因素，如面积、温差、焦耳数值等，也就是我们所称的“K值”[1]。K值与玻璃的热量传递能力呈现反比例关系，即K值越大则说明玻璃幕墙的热传递能力越差，其中所消耗的能量则越高。
（二）保温节能设计原则
1.系统原则
玻璃幕墙保温节能设计要遵循系统原则。在设计过程中，设计者要结合建筑物的实际情况，立足于当前建筑工程的整体基础之上，实现建筑物各环节与玻璃幕墙设计之间的高效融合，使得每一个环节都可以有效彰显保温节能特征，实现真正意义上的融会贯通。
2.适用原则
玻璃幕墙保温节能设计要遵循适用原则。在设计过程中，要以国家法律法规、国家节能规定为引导，加强对本地区节能规划的了解，确保所选择的玻璃幕墙符合本地区建筑物节能规划的要求，呈现玻璃幕墙保温节能效果，为本地区的建筑事业发展所服务。
3.经济原则
玻璃幕墙保温节能设计要遵循经济原则。从组成部分来说，玻璃幕墙隶属于建筑围护结构。因此，在彰显玻璃幕墙建筑维护作用的同时，还需要确保所投入的费用处于适度状态，切勿出现盲目选择玻璃幕墙的情况，真正体现玻璃幕墙的独特价值。
4.科学原则
玻璃幕墙保温节能设计要遵循科学原则。在玻璃幕墙的设计过程中，若想实现其功能效果的最大化，则需要对其位置给予合理布局，与墙壁、窗户的比例要科学。同时，还需要结合本地區的气候特征，计算玻璃及材质的传热系数，从而从整体上确定玻璃幕墙的传热系数。
二、玻璃幕墙的类型
（一）明框类型
明框型玻璃幕墙以玻璃为主要材料，通常应用在建筑物的外围表面，实现了玻璃材料与金属型材之间的有机结合，这种以传统材料为主的玻璃幕墙起到建筑功能作用的同时，还增加了建筑物外表表面的美观性，所呈现的装饰效果更是十分明显，且具有多面装饰的鲜明特征。
（二）隐框类型
隐框型玻璃幕墙，又被称为“结构胶玻璃幕墙”，借助综合性的现代科学技术，以硅酮结构密封胶为途径将玻璃粘结在铝制框架结构之上。通常来说，隐框型玻璃幕墙并不需要金属连接件，而是实现了真正意义上的铝制框架隐藏。例如，当前比较著名的隐框型玻璃幕墙是位于法国的国家图书馆，由著名设计师多米尼克设计，有效彰显了玻璃幕墙的立体、通透、纯净效果[2]。
（三）点支式类型
点支式玻璃幕墙，其全称为“金属支承结构点式玻璃幕墙”，由3方面所组成，即玻璃面板、点支撑结构、支撑结构，将点支式玻璃幕墙的9种具体结构可以归纳为三类，分别是金属支撑结构点支式玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙、杆式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙主要应用在幕墙、屋顶等建筑物结构中，具有精细、透明、稳固的特点，通过点支式玻璃幕墙的应用可以有效提升建筑物的现代化含量，促使建筑物朝着时尚美观的方向发展。
三、浅析玻璃幕墙材料的选择对保温节能影响分析
（一）铝型材料的影响
玻璃幕墙的保温节能性能受玻璃板块分格的影响，以明框类玻璃幕墙尤为明显。隔热断桥铝型材料是在传统铝合金材料基础之上生成的，可以有效提高玻璃幕墙的保温水平，与传统明框玻璃幕墙相比，此种材料的玻璃幕墙具有保温性能良好、隔热特性优良的明显优势。在铝型材料的应用过程中，可以借助塑料型材的桥梁作用加强室内铝合金与室外铝合金之间的紧密联系，在隔断的基础上确保两者处于同一有机体的状态之中。普通铝制材料传导系数和基于尼龙隔热条的铝合金型材料的传导系数分别为140～170㎡·k、1.8～3.5㎡·k，后者的传导系数明显少于前者，可以有效避免冷桥现象的出现[3]。由此可见，明框类玻璃幕墙、隐框型玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙的铝制材料选择应分别为基于尼龙隔热条的铝合金型材料、普通铝制材料、隔热爪件。
（二）玻璃材料的影响
建筑物玻璃幕墙以玻璃为主要材料，超过外围总面积的85%，因参与面积较大，所以玻璃幕墙的耗能较多。由此可见，选择玻璃材料是强化保温节能效果的关键所在。现阶段，玻璃幕墙中应用的玻璃材料种类具体可以划分为五种，分别是单片白波、白波中空、单片热反射镀膜、热反射镀膜中空、low-e中空玻璃，其所呈现的透光率、遮阳系数、冬夏传热系数也有明显差异。
第一，单片白波的透光率为89%，遮阳系数为0.99sc、夏季传热系数5.74u、冬季传热系数6.17u；第二，白波中空的透光率为81%，遮阳系数为0.87sc、夏季传热系数3.09u、冬季传热系数2.75u；第三，单片热反射镀膜的透光率为40%，遮阳系数为0.55sc、夏季传热系数5.72u、冬季传热系数5.66u；第四，热反射镀膜中空的透光率为37%，遮陽系数为0.44sc、夏季传热系数3.04u、冬季传热系数2.58u；第五，low-e中空玻璃的透光率为39%，遮阳系数为0.31sc、夏季传热系数1.70u、冬季传热系数1.66u。因此，若想实现保温隔热性能良好与采光良好的有机结合则需要选择中空玻璃；若想实现遮阳、保温隔热，则可以选择热反射镀膜中空玻璃、low-e中空玻璃或solar-e玻璃。
（三）密封方式的影响
玻璃幕墙的密封方式主要两种，分别是耐候密封胶密封方式、胶条密封方式，前者与后者相比在玻璃幕墙的保温隔热性能方面更具有优势，可以确保玻璃幕墙的气密性处于良好状态之内，极大程度上减少了室内外空间在玻璃幕墙内的流动。第一，在玻璃幕墙设计施工过程中，应选择弹性好、抗老化、稳定性强的密封方式，并将其放置在玻璃幕墙玻璃面板四周；第二，开启扇所选择的密封方式与玻璃面板四周所选择的密封方式具有趋同性，但是其所选择的密封程度要高于玻璃面板；第三，单元式玻璃幕墙以纵横交错的密封方式为主，与安装施工结束之后处于压缩状态。
结语
综上所述，在玻璃幕墙的施工过程中，若想确保其保温节能的效果处于最优状态则需要秉持系统原则、适用原则、经济原则、科学原则，明确玻璃幕墙的三种类型，根据建筑物施工的实际情况有针对性的选择铝制、玻璃等玻璃幕墙材料，尽可能的使用密封处理方式，减少透风部位的出现，从而起到优化建筑物结构的作用。“节能”、“环保”将是建筑行业未来发展的主要走向，因此，在实际中我们要重视玻璃幕墙的应用，加强技术创新，寻求可以彰显玻璃幕墙节能效果最大化的方式，为建筑行业的发展增光添彩。
参考文献
[1] 温倩影，杨华.双层玻璃幕墙对办公建筑照明能耗及负荷影响的模拟与分析[J].建筑节能，2017，45（03）：92-96+106.
[2] 李方鸿，吴彦瑜.广州城市玻璃幕墙建筑不同季节光环境影响分析[J].中国环境监测，2015，31（02）：104-107.
[3] 李宪锋.点支式玻璃幕墙支承体系的分类及构件性能分析[J].建筑结构学报，2017（S1）：274-279.
