芻議建筑幕墻的低碳節(jié)能設(shè)計施工

王鑫

摘 要：幕墻現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計中，狹義上是一種建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，的設(shè)計存在模糊了傳統(tǒng)門窗和墻體之間存在的明顯區(qū)別，集安全性、美觀性、采光性、藝術(shù)性等多功能于一身，更能夠較有代表性地呈現(xiàn)現(xiàn)代建筑的自身特色。隨著社會經(jīng)濟(jì)深度發(fā)展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環(huán)保低碳綠色節(jié)能越來越高，這也左右了建筑發(fā)展的導(dǎo)向，低碳環(huán)保漸漸也成為了建筑幕墻設(shè)計的一個發(fā)展方向和考核指標(biāo)。文章筆者從建筑幕墻設(shè)計施工角度出發(fā)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中研究探討低碳節(jié)能在建筑幕墻設(shè)計施工中的應(yīng)用，不足之處請不吝賜教。

關(guān)鍵詞：低碳節(jié)能；建筑幕墻；設(shè)計；施工

隨著社會經(jīng)濟(jì)深度發(fā)展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環(huán)保低碳綠色節(jié)能越來越高，這也左右了建筑發(fā)展的導(dǎo)向，低碳環(huán)保漸漸也成為了建筑幕墻設(shè)計的一個發(fā)展方向和考核指標(biāo)。特別是近年來城市區(qū)域限碳指標(biāo)和霧霾壓力下，建筑物冬季采暖的綠色低碳節(jié)能設(shè)計關(guān)鍵要靠建筑幕墻；夏季炎熱天氣節(jié)約電能能力也也靠建筑幕墻的低碳節(jié)能技術(shù)水平，可以說，建筑幕墻是決定建筑物設(shè)計低碳節(jié)能與否的關(guān)鍵。

一、建筑幕墻低碳節(jié)能設(shè)計施工的基本原則

在建筑幕墻的低碳節(jié)能設(shè)計過程中，必須考慮建筑物的外在環(huán)境（自然環(huán)境、氣候條件、每年日照時長、周邊建筑物高度及其他情況）和建筑物的自身情況（用途、高度、體型、朝向等因素），嚴(yán)格按照工程甲方對建筑幕墻設(shè)計和功能要求，從建筑幕墻構(gòu)造設(shè)計計劃、施工材料選擇等方面全面介入，在經(jīng)濟(jì)范圍之內(nèi)選擇最優(yōu)的設(shè)計施工方案，提高幕墻的抗逆氣流、風(fēng)壓、冬季保溫、夏季隔熱、氣密水密和隔音性能，最終實(shí)現(xiàn)建筑幕墻的低碳節(jié)能功能。

二、建筑幕墻設(shè)計中低碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1.實(shí)現(xiàn)建筑幕墻的遮陽及采光能力

建筑墻體的遮陽設(shè)計必須充分利用遮陽系數(shù)。根據(jù)建筑幕墻的設(shè)計和施工情況，常用的幕墻遮陽位置有外遮陽，內(nèi)遮陽，幕墻遮陽等常用形式有垂直，水平，擋板，綜合遮陽等。玻璃幕墻與窗戶重疊的形式稱為平面水平遮陽，可以有效阻擋太陽的角度，適用于建筑物南側(cè)的幕墻。在玻璃前面的突出板的形式稱為垂直陰影，可以有效地阻擋太陽角度較小的斜陽光，對于大太陽角度不起遮擋垂直遮陽的作用，對于北方的玻璃幕墻的建設(shè)。綜合遮陽能有效阻擋高角度的中等陽光，遮陽效果更加均勻，適用于玻璃幕墻建筑的東南或西南。正面的東西向建筑幕墻，擋板式遮陽簾可以有效地遮擋太陽。遮陽篷可以分為臨時遮陽裝置和永久遮陽裝置，所謂的臨時裝置可以抽象為窗簾外面的玻璃幕墻，竹簾，軟百頁，帆蓬等裝置。永久性遮陽設(shè)施可分為固定式或移動式兩種，國內(nèi)外常用的活動式遮陽裝置，因此夏季易遮陽，冬季照明，低碳節(jié)能效果較好。

2.建筑幕墻節(jié)能材料的選用

建筑幕墻施工中目前常采用的節(jié)能玻璃主要是指中空玻璃，它又分為有雙層和多層中空形式，即是用兩片（或三片）玻璃，玻璃和鋁合金框架之間用高強(qiáng)度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑進(jìn)行密封粘合，玻璃之間填充惰性氣體，從而實(shí)現(xiàn)玻璃的高效隔熱隔音。玻璃主體目前常采用低輻射玻璃，即在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物膜層，鍍膜層具有對可見光高透過性以及高反射中遠(yuǎn)紅外線，從而降低熱輻射，比普通玻璃更具有優(yōu)異的隔熱效果和良好的透光性。眾所周知，絕大部分太陽輻射能量波長在0.3-2.5um范圍內(nèi)，這部分能量主要來自室外太陽輻射；100℃以下物體的輻射能量集中在2.5um以上的長波段，這部分能量主要來自室內(nèi)。加鍍膜的中空玻璃對0.3-2.5um的太陽能輻射具有60%以上的透過率，白天來自室外輻射能量可大部分透過，但夜晚或者其他日光不強(qiáng)的寒冷天氣里，玻璃能夠鎖定室內(nèi)物體一半以上的熱輻射，具有極佳的熱量保存效果。因此這種加鍍膜的中空玻璃能夠做到既保溫又隔熱，具備低碳節(jié)能的功效。

建筑幕墻設(shè)計中也常用隔熱鋁合金型材。隔熱鋁合金型材是在內(nèi)外具有較高導(dǎo)熱性金屬框料之間插入導(dǎo)熱性較低的隔離物，從而實(shí)現(xiàn)型材熱傳導(dǎo)途徑的阻斷。目前常采用穿條及澆注式工藝生產(chǎn)。用穿條工藝生產(chǎn)的隔熱型材，其隔熱材采用PA66GF25（聚酰胺66+25玻璃纖維）。用澆注工藝生產(chǎn)的隔熱型材，其隔熱材采用PUR（聚氨基甲酸乙酯）。

3.智能型建筑幕墻相關(guān)概念及應(yīng)用

一是雙層互動式幕墻。一般來說，建筑智能幕墻由進(jìn)出口設(shè)置分為內(nèi)部通風(fēng)和外部通風(fēng)兩種幕墻幕墻。雙層空氣幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成，在玻璃之間留出熱通道，通過特定的通風(fēng)口進(jìn)行內(nèi)外部空氣相互作用，空氣可以流入和流出雙層窗簾幕墻內(nèi)壁之間的溫度接近室溫，降低了溫差，因此它比傳統(tǒng)的幕墻取暖節(jié)能減少42%-52%；冷卻節(jié)能38%-60%。同時幕墻復(fù)合遮陽功能，能有效減少季節(jié)和氣候變化的影響。另外，由于采用雙層幕墻，整個幕墻的隔音效果大大提高。根據(jù)通風(fēng)層的結(jié)構(gòu)，雙層空氣幕墻可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)”和“開放式外循環(huán)系統(tǒng)”兩種類型。從節(jié)能環(huán)保的角度來說，呼吸幕墻由于功能的原因可以節(jié)約能源，外層玻璃是由無色透明玻璃或低反射玻璃制成的，以減少玻璃反射帶來的不良光污染。其次，智能光幕幕墻。光電幕墻是實(shí)現(xiàn)太陽能高效利用，密封在雙層玻璃太陽能轉(zhuǎn)換模板，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，具有隔音，發(fā)電，裝飾和保溫等功能，滿足公共建筑節(jié)能，節(jié)約幕墻設(shè)計智能化和人性化的要求。在其設(shè)計中，要充分利用幕墻骨料中的空腔，隱藏電線，保證建筑設(shè)計的美觀。光伏幕墻的設(shè)計需要考慮電池，模板，導(dǎo)線和變壓器的各種因素。每個電池組成一個模板，每個模板形成一個小網(wǎng)格，并通過電線連接，所有的電線形成一個光伏變壓器。光電幕墻安裝光伏模板，可節(jié)約傳統(tǒng)建筑材料，可直接吸收太陽能，避免墻體溫度及屋頂溫度過高，能有效降低墻體及屋頂?shù)臏囟?，減輕空調(diào)的負(fù)面負(fù)擔(dān)。

三、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)深度發(fā)展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環(huán)保低碳綠色節(jié)能越來越高，這也左右了建筑發(fā)展的導(dǎo)向，同時隨著我國環(huán)保執(zhí)法力度的不斷加強(qiáng)和新舊動能轉(zhuǎn)換過程的不斷提速，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已成為大勢所趨。建筑幕墻相關(guān)單位必須深刻認(rèn)識到，建筑幕墻不考慮低碳環(huán)保就要被市場淘汰，而積極的開展低碳節(jié)能的建筑幕墻設(shè)計將成為建筑行業(yè)的主流。

參考文獻(xiàn)：

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