浙江中南建设集团有限公司浙江杭州310051
摘要：节能环保问题是人们目前最为重视的问题之一，对于在建筑行业广泛应用的节能幕墙技术而言，正是人们呼声的必然产物。对于耗能较为严重的建筑幕墙行业来说，降低能源消耗的要求也越来越强烈，这就需要幕墙的设计人员根据工程状况来做出更多的努力。
关键词：建筑工程；玻璃幕墙设计；绿色节能；完善建议
引言
随着社会科技化、工业化的的不断进步，其能源消耗不断加剧，环境污染和资源紧缺成了当今社会的主要压力来源。公共建筑加速扩张，占用大量土地资源，能耗问题非常严重，可又不能因此抑制其公共建筑的发展。所以在这种环境下，我们要更加注重建筑设计中的环保发展，这也表明在建筑玻璃幕墙设计中绿色节能技术的重要程度。
1玻璃幕墙节能环保设计理念
1.1绿色建筑及节能设计的内涵与特征
作为可持续发展建筑，绿色建筑也被称为生态建筑或者节能环保建筑，在上世纪60年代这个概念首先出现。绿色建筑的观念中，作为日常生活的活动空间，建筑物的设计与建造更加注重有效利用资源，减少对环境的污染破坏。其重要的内涵是在满足人们需求的基础上，最大化利用资源，减少环境破坏，将人与自然和谐紧密的关联在一起。通过合理的规划与设计，节约能源、减少资源浪费、降低污染排放，对能源消耗等进行有效的管控，使经济效益与社会效益同步发展。绿色建筑节能设计是以人与自然和谐共存为目的，其主要特征有：节约资源，重点是节材、节水、节地、节能；尽最大限度的减少资源的浪费，减少污染与保护环境，其重点是降低碳排放；减少环境污染是绿色建筑的基本要求，在满足人们需求的基础上实现创新，绿色建筑在建筑中赋予绿色的技术含量。另外，人与自然和谐共生是绿色建筑节能设计的重要特征。
1.2玻璃幕墙的分类
建筑玻璃幕墙的主要有三种，第一种是框支撑玻璃幕墙，第二种是全玻璃幕墙，第三种是单元式玻璃幕墙。针对框支撑玻璃幕墙，金属框架在玻璃板面的四周主要发挥支撑作用，包含明框支撑幕墙、隐框支撑幕墙和半隐框玻璃幕墙。全玻璃幕墙主要的构成有两部分，一部分是玻璃板面，一部分是玻璃肋。单元式玻璃幕墙是目前应用最常用的，具有安装间接、变化少等特点，具有很好的经济性和安全性。
2绿色节能技术在建筑玻璃幕墙设计中应用
2.1玻璃幕墙的遮阳设计
选取一些避阳方式能有效降低建筑玻璃幕墙工程的资源消耗，规避太阳直射状态下的室内高温。避阳方式有以下几种：首先在室外窗外安置遮掩设备，例如防高空坠物伸缩式遮掩棚、悬挑板、装饰条等；第二，在室内也可设置遮阳物。尤其像是坐南朝北的公共建筑设施，如办公楼、宾馆、饭店等，室内对其玻璃幕墙有效遮阳，有利于降低太阳光的导热效果。
2.2选择幕墙玻璃的基本思路
2.2.1应考虑目标建筑所在地的气候环境状况，不同气候状况建筑玻璃幕墙的节能重点不同
在做建筑玻璃幕墙节能设计前，先确认建筑所在地的气候特点、年平均气温和太阳能辐照资源情况。例如：夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，年平均气温均≥12℃，冬季时间短且无需采暖，即使采暖，采暖时间总体较短（三个月左右）；而夏季需要制冷时间较长（至少五个月），如此整个建筑节能的重点在如何阻隔外界热能通过玻璃幕墙进人室内。此时根据太阳能资源不同，需要区别对待。太阳能资源〕1400（kW.h）/m2的地区，根据国家节能规范规定，幕墙玻璃的可见光透过率≥0.4，g值（SHGC）≤0.35，而此时可见光反射率，除各地区规范有规定外，建议尽量接近国家标准规定的毛0.3，传热系数选择<1.8W/（m2.K），建筑的采光和节能都达到最佳状况，全年综合节能效果最佳。但对于太阳能总辐照<1400（kW.h）/m2的四川、江西、湖南和贵州等西南大片区域，由于日照时间短、日照辐射能小，选择幕墙玻璃时可以适当放宽g值（SHGC）到鉴0.45，适当收紧传热系数U值的要求到≥1.6W/（m2.K），而可见光透过率应尽量控制≤0.5，可见光反射率最好是远小于国家标准的≥0.3，如此能够确保建筑在使用过程中，充分利用自然光资源的同时弥补冬季因为阳光资源不足导致的能量散失。
2.2.2需要考虑建筑所在地理位置的纬度情况
众所周知，纬度越高太阳高度角越小；纬度越低，太阳高度角越大。太阳高度角越大，太阳能直接进人室内环境的比例就小，建筑设计中结构水平遮阳措施作用明显但幕墙玻璃上半部分物理遮阳措施所起到的作用就小；太阳高度角小，太阳能直接进人室内环境的总量就大，建筑设计中结构水平遮阳措施作用微小但幕墙玻璃上半部分物理遮阳措施所起到的作用就大。同时，纬度越高，夏季日照时间越长；纬度越低，夏季日照时间越短，反之亦然。这些由于地理位置变化导致太阳能对建筑的影响，在设计玻璃幕墙时，选择合适幕墙玻璃，对建筑节能又是一种非常有效的措施。例如高纬度地区，多为寒冷和严寒地区，日照资源丰富，在这些区域，选择幕墙玻璃时，每层可视部分的玻璃上部采用彩釉或其他遮掩措施，建筑幕墙结构采用水平遮阳材料，既能够有效遮挡夏季强烈的阳光，又能够确保冬季足够的太阳光能进人室内，且设计合理时，还赋予建筑装饰美学效果。而对于低纬度地区或阳光资源不足区域，这些措施意义就不大了，有时还适得其反。而划分纬度高低的界限，建议以37°为界。
2.2.3考虑建筑朝向和设计参数
首要原则是建筑窗墙比和幕墙玻璃的可见光透过率，国家的建筑节能规范规定了窗墙比和SHGC的关系，这些是基本要求。其实应该增加可见光透过率相关规定，不应直接忽略可见光的能量对建筑节能的影像，因此，应该以气候区域划分的为依据，增加对可见光透过率的规定。例如寒冷地区，窗墙比低于0.4的，可见光透过率就必须高于0.6；而夏热冬冷地区必须高于0.55；温暖地区和夏热冬暖地区则必须高于0.50。这样既保证一定的自然采光，避免室内照明的能耗，又阻止因为大量可见光进入室内导致的额外能耗。而针对建筑朝向，建筑师和建筑节能设计师需要明确一点，建筑幕墙玻璃的反射颜色色系基本一致的情况下，可见光透过率和可见光反射率相差0.05不会导致明显的视觉上的差异。因此可以在玻璃幕墙节能设计上，选择在不同朝向上使用一个色系，但玻璃的可见光透过率和反射率不同的玻璃，既显示建筑的个性，又对建筑整体节能做贡献。原则是：北向的可见光透过率最高、反射率最高；东向可见光透过率比北向略低，反射率也略低；以此类推是南向和西向。调整的幅度不超过0.05，若希望各朝向明显有差异则另当别论，从节能角度调节的方向顺序应保持不变，这是考虑了太阳的亮度和高度角后给出的建议。
3我国玻璃幕墙设计的发展方向
随着我国社会不断的进步，对我国公共建筑玻璃幕墙的设计要求也越来越高，因此，我们需要因时制宜，不断适应需求的变化，积极主动的思考，提高创新能力，更好地利用能源，降低能源消耗。现阶段，玻璃幕墙在我国公共建筑的普遍使用，预示着我国建筑已经走向了绿色节能、智能创新发展阶段。为了保护环境提高能源利用率，防止地球生态环境继续恶化，能源匮乏现象出现，我们必须降低能源消耗，在玻璃幕墙设计中采用绿色节能减排的技术，吸取国内外发展经验，确保其更好的向绿色节能、智能创新方向发展。
结束语
总而言之，要想提高其建筑玻璃幕墙的设计应用效果，需要在建筑工程的原有基础上，吸收以往的技术经验，结合现有工程实际特点做出最优的方案设计，要想设计好建筑工程需从以下四点出发：（1）结构方式；（2）设计要点；（3）可再生能源技术；（4）材料选择，才能发挥出玻璃幕墙最佳的节能设计效果。
参考文献：
[1]史艳红.公共建筑外窗幕墙的节能设计探讨[J].建筑知识：学术刊，2017（9）.
[2]颜繁启，吴海龙.探讨建筑玻璃幕墙和窗的节能设计[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（34）.
[3]余元波，谭洪卫，庄智，等.新型建筑光伏幕墙和外窗自然通风设计[J].建筑节能，2017（10）：28-31.
[4]焦安娟.探讨建筑玻璃幕墙和窗的节能设计[J].科学与财富，2017（7）：347.