建筑玻璃幕墙与门窗节能设计研究
时间：2020-12-29 20:00:20 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】随着建筑施工技术水平的不断提升，建筑结构形式种类越来越丰富。就建筑外墙这方面来讲，就有多种结构设计方式，而目前在城市建筑外墙设计施工中，最常用的还是幕墙这种设计方式。而在当前节能建筑的大力应用与推广下，建筑玻璃幕墙的节能设计问题成为了设计人员在进行幕墙设计时思考的主要问题。本文中笔者结合自己的设计体会与工作实践经验，对建筑玻璃幕墙和门窗的节能设计进行了简要探讨。
【关键词】建筑；玻璃幕墙；门窗；节能设计
引言：
在现代建筑的幕墙节能设计中，采用玻璃作为幕墙施工材料时，必要要对其玻璃幕墙的墙窗比做出合理设计，按照相应的设计原则，综合考虑设计的经济性、节能性、可行性与科学性，不断优化设计，提高建筑玻璃幕墙的经济节能效益。
1、传统建筑玻璃幕墙存在的弊端
上世纪八十年代以来，我国的建筑行业进入快速发展时期，玻璃幕墙在我国各类建筑中得到快速而广泛的应用和不断地创新。玻璃幕墙的应用使得新时代的建筑更加明快、愈来愈符合现代人的生活品味和审美要求。但是，玻璃幕墙的使用在满足人们某些方面需求的同时自身也存在许多缺点，引发许多问题。
首先是光污染问题。在大中型城市中，高层建筑和写字楼在设计上大面积采用玻璃幕墙的现象尤为普遍，这样的设计在视觉上给人带来高端大气华丽的冲击效果，但是这种设计也一定程度上给人的健康带来影响，人们长时间面对这样的光线反射干扰，很容易引发心理或生理上的不适，甚至诱发疾病。同时，大面积的光线反射也是造成交通事故的主要原因。
其次，玻璃幕墙的耗能也非常严重。据相关统计数据显示，在一线城市，玻璃幕墙由于冬季散热夏季吸热的自身特性成为建筑能耗的主要部分。最后，玻璃幕墙存在着安全方面的隐患。若按照现行的玻璃幕墙使用技术规范，其寿命年限最多也只有25年，玻璃幕墙在设计施工过程中所使用的硅胶等辅助材料的保质期则更短。另外，玻璃幕墙对不确定的自然灾害如风暴地震等的抵御能力相对更加脆弱。
上述这些因素是传统玻璃幕墙的主要弊端，随着科技的进步，也就要求新的节能环保安全的玻璃幕墙设计出现。
2、建筑节能型玻璃幕墙与门窗的设计原则
由于建筑的玻璃幕墙是利用玻璃作为基本施工材料的，而玻璃又具备着一定的自身特性，能够有很强的光线反射能力以及阳光透射能力。使得以往的建筑玻璃幕墙最大的弊端就是光污染严重和保温性能差等问题。而在今天，节能建筑理念的应用为玻璃幕墙的设计提出了新的要求和设计原则。即要求在设计玻璃幕墙时，要充分结合建筑附近相邻的建筑结构特点以及自然环境条件，并对当地的气候特点进行全面了解，继而在合理科学的确定建筑的朝向、高度以及结构形式等设计内容。建筑节能型玻璃幕墙与门窗在设计过程中应该遵循以下原则。
2.1严格遵守相关法律政策
基于玻璃幕墙的建筑结构形式对社会与环境有很大的影响，我国对玻璃幕墙的设计施工提出了一定的规范要求，并以法律政策的形式明确表示出来。因此在节能设计时，必须严格遵守国家法律法规以及地方政策的要求，这是在设计中首要考虑的条件。
2.2科学性原则
在实际的施工设计中，玻璃幕墙的节能设计需要考虑到多种因素，因而设计过程较为复杂。不但要充分考虑到建筑的功能作用要求，还要考虑到当地的地理条件与自然气候因素，同时也要对当地的社会文化，人文经济等等诸多因素进行全面综合的考虑，科学合理的设计幕墙的结构形式与窗墙比，优化设计方案，严格遵守科学性原则，确保建筑主体与幕墙能够实现和谐统一。
2.3经济适用性原则
建筑玻璃幕端的设计与应用主要是为了能够提高建筑的外观性，但在设计的同时，最重要的还是要注意其适用性。因此要按照相应的政策法规以及建筑自身的功能作用，按照资源优化配置的原则，设计出最经济适用又节能环保的幕墙施工设计方案。
2.4安全性原则
遵守安全性原则，在幕墙以及门窗设计中应该将安全放在重中之重，在设计中应考虑风雪荷载、地震可能产生的影响以及高温低温影响等安全系数，在此前提下实行设计方案。
2.5节能环保原则
建筑能耗目前在我国城市的能源消耗中占四分之一，而在未来这个比例可能还会增大。在现代建筑中，幕墙和门窗所起到的已经不仅仅是装饰的作用，将来它将成为建筑功能建设的一部分。人们对于节能环保要求的不断提高，使得节能环保日益成为衡量幕墙、门窗品质的一个重要标准。因此，今后建筑玻璃幕墙以及门窗的设计，无论是从选材还是到形式的构建，节能环保将是不可忽略的重要原则之首。
2.6稳定美观、结构合理的原则
在环保节能与安全的基础上，建筑玻璃幕墙和门窗的设计还需要考虑美观与稳定。
建筑在很大程度上体现和代表了一座城市的形象，合理的幕墙门窗设计是一座建筑流畅和谐的重要组成部分，而合理稳定的结构一方面保证了幕墙门窗的稳固和安全，另一方面也具有端庄而不失灵动的美感。
2.7便于拆换维修的原则
建筑玻璃幕墙和门窗都有固定的使用期限和寿命，并且在日常使用中难免产生损坏，这就要求在幕墙、门窗设计时考虑到今后的拆换和维修的方便与否，并且在该过程中确保幕墙、门窗的整体功能和外观不受影响。此外，从设计到选材再到施工过程中，还要考虑幕墙门窗的经济效益，用合理的资源实现其最大的效用。
3、新型玻璃幕墙与门窗节能设计要点
3.1玻璃幕墙的设计标准
根据国家相关部门颁布出台的GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》，我国对于玻璃幕墙的标准规定是玻璃幕墙的窗墙比不能超过0.7。目前，玻璃幕墙所采用的材质主要包括镀膜中空玻璃、单层玻璃和透明中空玻璃以及中空低辐射玻璃。在我国严寒寒冷地区，玻璃幕墙应该采用中空低辐射的玻璃，而且需要有不能小于12mm厚度的气体层。
