建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)分析

蒲慶源

【摘 要】在國(guó)內(nèi)各行業(yè)中，建筑行業(yè)是其中耗能較高的行業(yè)之一，而在建筑耗能比重中，門窗能耗約占50%。因此在高能耗建筑建設(shè)過(guò)程中要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，降低能耗，首先應(yīng)采用節(jié)能技術(shù)改造門窗幕墻。本文就對(duì)建筑門窗設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；門窗幕墻；綠色節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

前言：

現(xiàn)階段，各類新型環(huán)保節(jié)能建材不斷被發(fā)明并投入應(yīng)用，例如鋁塑復(fù)合門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗以及鋁合金節(jié)能門窗等等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)內(nèi)門窗市場(chǎng)上，節(jié)能型門窗所占比重約為一半，所以推廣節(jié)能門窗幕墻的應(yīng)用可獲得可觀的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，門窗節(jié)能設(shè)計(jì)是關(guān)鍵所在。

一、建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

1、建筑設(shè)計(jì)方未認(rèn)識(shí)到綠色節(jié)能技術(shù)的意義與重要性，綠色節(jié)能知識(shí)匱乏，節(jié)能技術(shù)儲(chǔ)備不足。目前，在世界范圍內(nèi)，中國(guó)是生產(chǎn)加工、使用門窗幕墻量最大的國(guó)家，然而在門窗幕墻設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中綠色節(jié)能技術(shù)水平相對(duì)較低。由于在設(shè)計(jì)門窗幕墻時(shí)，其綠色節(jié)能指標(biāo)大多由建筑單位自行確定，因此導(dǎo)致設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異，且定義也相對(duì)模糊，因此也缺乏明確的歸屬權(quán)限。

2、門窗幕墻設(shè)計(jì)缺乏先進(jìn)機(jī)制。門窗幕墻設(shè)計(jì)在現(xiàn)階段而言仍然缺乏先進(jìn)的機(jī)制，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)發(fā)展由此受到阻礙。國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)門窗幕墻時(shí)通常以施工為中心，將建筑施工放在首要位置，這就導(dǎo)致幕墻設(shè)計(jì)對(duì)于建筑施工產(chǎn)生了過(guò)度依賴，其發(fā)展自然會(huì)受到限制。除此之外，大部分門窗幕墻設(shè)計(jì)大多側(cè)重于美觀大方、優(yōu)良的采光性以及低廉的價(jià)格，以此來(lái)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此很多門窗幕墻設(shè)計(jì)方案較少甚至從未將節(jié)能理念納入設(shè)計(jì)范疇。

3、門窗幕墻設(shè)計(jì)與建筑整體設(shè)計(jì)之間缺乏必要的溝通。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步，人們對(duì)于自身居住環(huán)境也產(chǎn)生了更多、更細(xì)致的要求，更多的人在關(guān)注建筑物基本使用功能的同時(shí)也逐步開(kāi)始關(guān)注建筑物的節(jié)能性、安全性以及可持續(xù)發(fā)展性，其中針對(duì)門窗幕墻設(shè)計(jì)也提出了更高、更嚴(yán)格的要求。但總體來(lái)看，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)在精髓無(wú)法通過(guò)門窗幕墻設(shè)計(jì)得到有效體現(xiàn)，此種情況下的門窗幕墻設(shè)計(jì)往往與建筑設(shè)計(jì)理念不相契合，甚至相悖，導(dǎo)致使用者感覺(jué)到嚴(yán)重的不協(xié)調(diào)。因此在設(shè)計(jì)門窗幕墻時(shí)必須考慮建筑設(shè)計(jì)理念，二者相互糅合，確保建筑整體設(shè)計(jì)中能夠凸顯門窗幕墻設(shè)計(jì)，而且不會(huì)因后者而產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的感覺(jué)。

4、門窗幕墻設(shè)計(jì)中并沒(méi)有與建筑設(shè)計(jì)保持協(xié)調(diào)、一致。近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)得到飛速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平也不斷提高，對(duì)建筑的需求也逐漸提高，不再是簡(jiǎn)單的要求功能、舒適、實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也開(kāi)始追求安全、綠色節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展，尤其是針對(duì)門窗幕墻設(shè)計(jì)提出更高的要求。因?yàn)椋壳暗拈T窗幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，并沒(méi)有充分突出建筑設(shè)計(jì)的精魂，很多門窗幕墻設(shè)計(jì)并不貼切建筑設(shè)計(jì)主題，使人們感覺(jué)到非常不協(xié)調(diào)。因此，門窗幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)有機(jī)結(jié)合建筑設(shè)計(jì)理念，注意與整體建筑節(jié)能設(shè)計(jì)保持協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。

二、建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1、門窗幕墻設(shè)計(jì)中采光通風(fēng)綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前，居住者對(duì)于建筑物通風(fēng)功能以及自然采光功能日益重視，建筑行業(yè)中呼吸式幕墻逐漸得到較為廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，門窗幕墻技術(shù)也快速發(fā)展，各類滿足居住者通風(fēng)以及采光需求的新式門窗幕墻不斷涌現(xiàn)。人們對(duì)于各類門窗幕墻逐漸熟悉，并對(duì)其設(shè)計(jì)方面存在的缺陷也有了不同程度的認(rèn)識(shí)。要想滿足客戶需求，門窗幕墻設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中應(yīng)參考日出日落的變化、陰影光照情況等不同因素。國(guó)內(nèi)門窗幕墻設(shè)計(jì)水平相對(duì)較低，因而對(duì)于技術(shù)水平要求較高的門窗幕墻設(shè)計(jì)方案缺乏推廣支持力度。而雙層幕墻設(shè)計(jì)則較好地規(guī)避了這一缺陷，其設(shè)計(jì)模式不僅能夠滿足建筑物自然通風(fēng)需求，同時(shí)還具備了節(jié)能環(huán)保功能，通過(guò)雙層呼吸式幕墻和多角度遮陽(yáng)百葉可顯著提高室內(nèi)居住舒適度。

2、門窗幕墻設(shè)計(jì)中保溫技術(shù)的應(yīng)用。人們?cè)诙就鶎?duì)建筑物保溫性能提出了更高的要求，而保溫性能優(yōu)異的建筑物也有利于降低能耗。隨著門窗幕墻技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，其保溫功能也得到顯著改善。門窗幕墻保溫功能通常利用玻璃幕墻、窗框結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等得以實(shí)現(xiàn)。不同的玻璃組合，或者不同的窗框材質(zhì)，均會(huì)對(duì)建筑物保溫性能產(chǎn)生不同程度影響?，F(xiàn)階段窗框材料的常用類型包括玻璃鋼、松木、PVC、鋼材以及鋁合金等；所選用的玻璃大多為單層玻璃、Low-E中空玻璃、雙層中空玻璃以及三層中空玻璃等。

3、遮陽(yáng)門窗幕墻設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，市場(chǎng)上較為流行的節(jié)能型遮陽(yáng)門窗幕墻包括遮陽(yáng)百葉、遮陽(yáng)簾以及天幕遮陽(yáng)等，相比較而言，門窗幕墻中遮陽(yáng)系列的設(shè)計(jì)品種相對(duì)較多，然而沒(méi)有任何一種遮陽(yáng)門窗幕墻能夠適用于所有建筑物。不同類型的建筑物必然要求不同的遮陽(yáng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)師們首先必須全面了解建筑物遮陽(yáng)系統(tǒng)，然后才能根據(jù)建筑物實(shí)際情況來(lái)選擇與之相符的遮陽(yáng)幕墻。在設(shè)計(jì)門窗幕墻過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)遵循《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》相關(guān)內(nèi)容來(lái)計(jì)算門窗幕墻的性能以及節(jié)能效果。與此同時(shí)，還應(yīng)充分考慮幕墻位置以及具體角度，確保門窗幕墻設(shè)計(jì)方案能夠滿足實(shí)際使用，保證使用者能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。門窗幕墻設(shè)計(jì)不僅應(yīng)改善建筑物宜居性，還應(yīng)有效控制門窗幕墻能耗。以遮陽(yáng)百葉為例，設(shè)計(jì)人員在考慮光照強(qiáng)弱度的基礎(chǔ)上充分利用綠色遮陽(yáng)節(jié)能技術(shù)，確保遮陽(yáng)百葉能夠在日照變化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其遮陽(yáng)功能。

三、綠色節(jié)能玻璃幕墻技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)玻璃幕墻技術(shù)也有了較大發(fā)展。玻璃幕墻具有優(yōu)良的隔熱效果以及反光系數(shù)，其中中空玻璃在保溫隔熱問(wèn)題上發(fā)揮了極為有效的作用，從而最大限度地控制了玻璃幕墻結(jié)構(gòu)能耗。中空玻璃具有優(yōu)良的隔熱性能，首先是因?yàn)槟粔ΣＡ?nèi)部屬于封閉空間，并與幕墻外部空氣相互保持隔離，因而有效避免了空氣對(duì)流現(xiàn)象；且空氣具有相對(duì)較低的導(dǎo)熱系數(shù)，玻璃導(dǎo)熱系數(shù)約為空氣導(dǎo)熱系數(shù)的二十七倍，因此在玻璃幕墻結(jié)構(gòu)中，空氣導(dǎo)熱系數(shù)基本上可以忽略不計(jì)。此外，地域的差異也導(dǎo)致玻璃幕墻設(shè)計(jì)有所差異，因此南方玻璃幕墻設(shè)計(jì)通常都與北方玻璃幕墻有所區(qū)別。一般來(lái)說(shuō)南方幕墻設(shè)計(jì)中，中空玻璃首先處理太陽(yáng)短波輻射，繼而通過(guò)中空玻璃之間的空氣層來(lái)抵御長(zhǎng)波輻射，從而將太陽(yáng)熱量有效阻隔在建筑物外部。北方玻璃幕墻設(shè)計(jì)則與之不同，其中中空玻璃通常是用來(lái)最大化引入太陽(yáng)短波輻射量，使建筑物內(nèi)部能夠吸納盡可能多的太陽(yáng)熱能，從而發(fā)揮保溫功能。就近幾年的發(fā)展來(lái)看，玻璃幕墻設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸凸顯出生態(tài)保護(hù)功能，其具有絕佳的隔熱效果，同時(shí)還可有效節(jié)約建筑物能源消耗。生態(tài)幕墻是指能夠?qū)ㄖ锷室约吧鷳B(tài)環(huán)境做出改變的建筑幕墻，也屬于生態(tài)建筑形式的一種，其基本出發(fā)點(diǎn)是綠色節(jié)能理念以及可持續(xù)發(fā)展觀念，并基于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)出具有生態(tài)保護(hù)功能以及能源節(jié)約功能的建筑結(jié)構(gòu)。

結(jié)語(yǔ)：

建筑門窗耗能較高，因此將綠色節(jié)能技術(shù)廣泛應(yīng)用于門窗幕墻設(shè)計(jì)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)迫切需求。本文分析了建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)過(guò)程中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題，據(jù)此提出了采光通風(fēng)綠色節(jié)能技術(shù)、保溫技術(shù)、綠色節(jié)能技術(shù)等綠色節(jié)能技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上探討了綠色節(jié)能玻璃幕墻技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，以期有所幫助。

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