曾几何时，城市里的建筑越来越喜欢采用玻璃幕墙，让建筑外观看起来大气美观、闪闪发光。

现代建筑中的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分，两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、增加采光度、抗风压强度大等优点。但同时也存在光污染、能耗较大等问题。

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基本分类

1、明框玻璃幕墙

明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。明框玻璃幕墙是最传统的形式，应用最广泛，工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙，更易满足施工技术水平要求。

2、隐框玻璃幕墙

隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐，也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是：玻璃在铝框外侧，用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。

3、点式玻璃幕墙（金属支承结构点式玻璃幕墙）

点式玻璃幕墙由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。点式玻璃幕墙具有钢结构的稳固性、玻璃的轻盈性以及机械的精密性。

点式玻璃幕墙的玻璃是用不锈钢爪件穿过玻璃上预钻的孔得以可靠固定的，而一般玻璃幕墙都是用结构胶粘接固定在框架上的，它的面玻璃在角位打孔后，用金属接驳件连接到支承结构的全玻璃幕墙上，而一般玻璃幕墙则多为平面框式、竖向杆件受力体系的结构。点式玻璃幕墙相对于一般玻璃幕墙来说它的受力体系不在边框，而在支撑体系。

点式玻璃幕墙上的玻璃面板仅通过几个点连接到支撑结构上，几乎无遮挡，视野达到最大，将玻璃的透明性应用到极限好，因此在玻璃的使用上多选择无光污染的白玻、超白玻和低辐射玻璃等，尤其是中空玻璃的使用，节能效果更加明显。但此种玻璃幕墙无开启扇。

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玻璃幕墙优缺点

1、优点

玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。

反光绝缘玻璃厚6毫米，墙面自重约50kg/㎡，有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。在浮法玻璃组成中添加微量金属元素，并经钢化制成颜色透明板状玻璃，它可吸收红外线，减少进入室内的太阳辐射，降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线，又能像玻璃一样透过光线，幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜，从外观上看整片外墙犹如一面镜子，在光线的反射下，室内不受强光照射，视觉柔和。

2、缺点

① 玻璃幕墙光污染

玻璃幕墙反射所产生的噪光，会导致人产生眩晕、暂时性失明，而且容易发生交通事故。

② 能耗较大

据光学专家研究，镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈，其反射率高达82％～90％。夏日阳光被反射到居室中，使室温平均升高4～6℃，空调耗电大幅增长。

③ 玻璃自爆，安全得不到保障

由于新建建筑在设计时的玻璃板面尺寸越来越大以及各种玻璃幕墙的日益增多，玻璃在安装后有产生破裂“自爆”现象，安全性能得不到保障。

④ 结构胶易失败

玻璃幕墙因长期受自然环境的不利因素，结构胶易老化、失败，造成玻璃幕墙坠落，这些安全隐患时刻威胁着人们的安全。

⑤ 热应力造成玻璃破碎

玻璃受热会膨胀，如果受热不均匀，在玻璃内部会产生拉应力，当玻璃边部有细小的裂纹时，这些小瑕疵很容易受热应力的影响，然后导致玻璃破损。

⑥ 防火能力差

玻璃幕墙是不可燃烧的材料，但在烈火面前，它可以融化或软化，在烈火中只用很短的时间就会发生玻璃破碎，在建筑设计中要充分考虑建筑的防火要求。

⑦ 渗水

玻璃幕墙渗水的原因很多，但主要是以施工与密封材料关系较大。

所以消除或者是降低玻璃幕墙给人们生活和环境带来的不良影响尤为重要。

虽然地方政府会限制使用，但是还是有大量的玻璃幕墙出现，这是因为各大开发商合理选择了玻璃幕墙，能够达到建筑节能标准。

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如何合理选用玻璃幕墙？

不论是哪种幕墙，设计合理才是关键。本着达到节能环保、安全耐久的要求，玻璃幕墙的设计应就以上7大问题(不止7个)综合考虑。

特别注意选材方面，合理选择玻璃幕墙的材质

玻璃对玻璃幕墙起着关键性的作用，要根据玻璃的一些参数慎重地、合理地选择玻璃幕墙的玻璃类型。

① 选材针对减少眩光性能

用于玻璃幕墙的玻璃一般有透明玻璃、着色玻璃、吸热玻璃、涂膜玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃和光化学玻璃等。

应选用具有减少眩光性能的玻璃，参数包括建筑地点的光气候参数，对可见光的透射数、反射系数，对日光的透射系数、反射系数和吸收系数，还有热透射系数、热膨胀系数，以及厚度、最大尺寸、重量、抗风力等。

玻璃幕墙就根据这些特性采用不同类型的玻璃。选材宜选用毛玻璃等材质粗糙的，而不应使用全反光玻璃，采用特殊玻璃，降低反射率。

② 选材针对保温隔热性能

建筑玻璃幕墙的保温节能功效逊于传统的围护结构，要达到保温节能的目的，就要降低幕墙整体的传热系数。而传热系数由玻璃、型材以及中空玻璃边缘线性传热系数Y值三部分组成，即在结构设计中主要考虑采用断热型材和双层、三层中空LOW-E玻璃。

双层、三层LOW-E中空玻璃，在不同的季节有不同的作用。夏季能除去大部分辐射热量。冬季又可起到保温的作用，防止室内热量散失，这样做的缺点是投资费用较大。

③ 选材针对隔声性能

建筑的幕墙如果要求空气声隔声等级达到4级，普通配置的中空玻璃恐怕难以满足要求。要想提高中空玻璃的隔声性能，须在中空玻璃的构造上想办法，具体如下：

⑴ 采用软连接，避免声桥现象。

⑵ 增加玻璃的阻尼。PVB胶片对声波具有一定阻碍作用，从而有效阻挡声音的传播。如果用夹层玻璃合成中空玻璃结构，其增加玻璃阻尼的作用会更大。

⑶ 采用非对称玻璃。由于玻璃材质、尺寸、厚度及边界约束条件相同，各层玻璃具有相同的固有频率，容易产生共振，从而激发玻璃本身低频振动而产生二次噪声辐射。

④ 选材针对整体颜值效果

玻璃幕墙是建筑的外围护结构，也是建筑的外衣，建筑师利用其丰富的色彩与艺术的造型表达设计理念，创造出多彩的艺术效果。

钢化和热强化玻璃由于受热会形成纹波，在某些特殊的自然光条件下观察钢化（或半钢化）玻璃的反射光时，能够看见其表面存在明暗相间的条纹，这种亮度不一致的条纹称为应力斑。目前国际上最先进的技术也不能完全消除应力斑。要想改变这种效果，可以选用化学钢化玻璃以及选用夹胶玻璃或半钢化夹胶玻璃。

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玻璃幕墙能发电了！

在城市的中心，越来越多的大厦开始采用能发电的玻璃幕墙，将大厦改造成为光伏一体化绿色建筑。在自主发电的同时，还大大减少了室内的太阳辐射，实现了集光伏发电、降温降耗、节能减排、减少光污染于一体的最佳效果，建筑的室内视觉效果与原有装修风格实现完全统一，建筑的外立面造型也得到了延续。

2019年7月，汉能公司将位于南昌市高新区的南昌国家医药国际创新园联合研究院的玻璃幕墙，改造为6000多平方米的太阳能发电幕墙，将薄膜太阳能技术与玻璃相结合，让玻璃幕墙转化光能为电能。

该项目采用规格为1200mm X 1130mm的汉能汉墙欧瑞康组件单元板块，单片功率为100w，项目立面总共4600个发电单元，总装机容量为460千瓦。发出的电主要应用于建筑室内照明、新风系统、空调系统，大大减少了建筑对外部能源的损耗。

2021年，由英利建设的北京市首座“光伏一体化绿色建筑”建成，该建筑采用轻型一体化装配式光伏墙体，墙体总共安装了1155块薄膜光伏组件。经测算，年发电量达7.5万度，可满足该建筑约30%-40%的用电需求，能显著地降低建筑的能耗。

我国的绿色建筑在飞速发展，截至2019年底，全国累计建设绿色建筑面积超过50亿平方米，城镇绿色建筑占新建建筑的比重，从2012年的2%大幅提升至2019年的65%，全国获得绿色建筑标识的项目累计达到2万个，建筑面积超过22亿平方米。

安徽蚌埠，世界单体规模最大薄膜光伏一体化应用示范项目

据央视报道，安徽蚌埠的这个世界单体规模最大薄膜光伏一体化应用示范项目，充分利用自主研发的铜铟镓硒和碲化镉发电玻璃，取代了大部分外墙材料和屋顶材料。特别值得一提的是，即使是在多云或阴天等弱光情况下，该薄膜光伏依然可以有效进行光电转换，可以说是“有光就有电”！

仅这一栋建筑，每年可发电将超过1100万度电，节约燃煤约4700吨，减少二氧化碳排放约1.06万吨。该项目采用“自发自用、余电上网”的模式，大幅降低了工业能耗指标，使夏季厂房内工作环境温度下降约4-6度，同时还显著降低了建筑屋顶的维修费用和用电成本、延长了防水层寿命，实现了从“高能耗向低能耗、正能耗”的转变。

光伏一体化建筑的最大优势，就是将光伏元件直接作为屋顶或玻璃幕墙材料，因此在建筑物的设计和使用过程中可以节约材料和节省成本，使用效果也得到了提升。

另外太阳能组件在发电过程中会产生一部分热量，因此可以给建筑物带来一定的保温效果，同时在夏季还具有很好的隔热作用。

目前，光伏建筑一体化的应用主要是在光伏幕墙上。在玻璃幕墙上既使用单晶硅太阳能板用来发电，也可以使用双玻璃光伏组件来代替原有组件以提高发电的转化效率，组合后的玻璃幕墙不仅具有发电功能，还同时具有隔热、隔音等功效， 而且提高了太阳能的利用率，实现了绿色循环。

中国《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》指出，到2025年，全国需新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上。

据测算，我国建筑屋顶面积约300亿平米，而2021年底我国光伏装机存量为306GW，因此太阳能光伏一体化建筑的市场潜力非常巨大。

能发电的玻璃幕墙和屋顶光伏一样，都将是未来分布式太阳能的重点发展方向。未来，光伏一体化绿色建筑一定会越来越多！

文章来源： 材料公社，南风知我意，洞察新能源