節(jié)能技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計中的應(yīng)用研究

林國航

摘 要：隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，建筑幕墻已經(jīng)成為整個建筑建設(shè)工程使用最廣泛的外圍結(jié)構(gòu)，它不僅具有良好的節(jié)能和環(huán)保作用，還打破了最傳統(tǒng)的墻和窗的界限，把他們有效的結(jié)合到一起。在建筑的設(shè)計中，建筑幕墻最重要的步驟就是體現(xiàn)在設(shè)計中，而在設(shè)計過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)很多不同程度的問題，直接影響到建筑幕墻的外觀形象和節(jié)能環(huán)保作用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù)；建筑幕墻；應(yīng)用研究

1 前言

我國建筑行業(yè)飛速發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代行業(yè)中經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為主要的行業(yè)。然而在目前所有的建筑行業(yè)中，建筑幕墻的設(shè)計結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸成為大家最關(guān)注的的焦點，建筑幕墻在設(shè)計中的節(jié)能和環(huán)保性能是大眾所關(guān)心的重要環(huán)節(jié)，為了能夠迅速實現(xiàn)建筑幕墻設(shè)計中的環(huán)保和節(jié)能性，并且達(dá)到既美觀又經(jīng)濟(jì)的特點，建筑行業(yè)的專業(yè)人員在建筑幕墻的節(jié)能技術(shù)上不斷的深入了解和研究，同時也是為了滿足大眾對建筑幕墻節(jié)能和環(huán)保特點的需求與應(yīng)用。

2 建筑幕墻現(xiàn)有的設(shè)計與特點分析

現(xiàn)如今，人們的環(huán)保意識越來越強烈，每行每業(yè)都以綠色節(jié)能環(huán)保理念為主要中心，其中最為突出的就是建筑行業(yè)，比如建筑幕墻以綠色節(jié)能環(huán)保為設(shè)計中心的理念越來越明顯，為未來的建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢起了很好的帶頭作用[1]。根據(jù)我國現(xiàn)有的建筑幕墻設(shè)計思路，相關(guān)人員調(diào)查并統(tǒng)計了建筑幕墻在設(shè)計中出現(xiàn)的問題與要點分析。建筑幕墻一般有以下特點。

2.1 幕墻的設(shè)計特點

（1）安全性；無論任何建筑物，安全性都是首要問題，在建筑幕墻的設(shè)計過程中，不僅要著重建筑的用途，還要對建筑的使用壽命有一個良好的保障，同時還要嚴(yán)格按照國家的建筑要求設(shè)計。建筑幕墻作為的一個外圍護(hù)的設(shè)計結(jié)構(gòu)，在材料的選擇上必須要有足夠的強度，因為荷載不同，造成的沖擊力量也就不一樣，并且還要對幕墻的構(gòu)造有耐久可靠的保障。

（2）經(jīng)濟(jì)性；在能夠保證安全性使用的情況下，盡量減少成本，也符合當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)式國情。一般來說，立柱和橫梁的截面最好以閉口的形式，以降低材料密度的形式來節(jié)約成本。閉腔的安裝可以利用插銷的方式，完全不用擔(dān)心安裝是否方便。在設(shè)計型材的立柱截面時，首先要考慮的就是怎樣控制強度和撓度，強度與截面的抵抗矩有關(guān)，而撓度控制和截面慣性矩有關(guān)系。所以，在幕墻的設(shè)計中可以視情況而定，鋁合金材質(zhì)的可以在主受力方向增大截面高度，在非受力方向減小它的寬度。其次是型材壁厚的增加，在壁厚的問題上，要先清楚的知道墻壁的厚度增加之后對哪個截面更有利，先固定住寬度和高度，然后再前后調(diào)整型材的壁厚，最后再對比前后和左右調(diào)整型材的壁厚，哪個方法更為合理。

（3）幕墻的連接方式；主要是與主體的結(jié)構(gòu)相互連接，其余的連接方式都是以柔性的方式進(jìn)行連接，而且必須留有空間，方便緩解地震的作用和熱應(yīng)力的吸收，并且都要用密封的材料進(jìn)行構(gòu)造，然后把空間密封起來，同時還要對水密性和氣密性進(jìn)行保證。比如在橫梁和立柱相互連接的位置加上尼龍片，裝完之后再把多余的外漏的墊片用密封膠堵住，以此來降低因風(fēng)荷載發(fā)生的噪音摩擦。

（4）建筑幕墻的性能；建筑幕墻具有水密性、氣密性、平面變形、保溫。隔音、抵抗風(fēng)的壓力等等一些好的性能。比如在我國的北方，首先要考慮的就是建筑幕墻在保溫性能上的問題，每個材料的傳導(dǎo)性不同，如果室內(nèi)通風(fēng)不暢導(dǎo)致溫差大的話，保溫層就會導(dǎo)熱不均勻，最后形成冷橋效應(yīng)，房間內(nèi)就容易潮濕、發(fā)霉或者滴水，所以一定要用斷橋連接的形式，降低結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。

2.2 建筑幕墻的荷載

建筑幕墻傳遞荷載的方式是通過結(jié)構(gòu)來傳遞，首先從面板到龍骨，再從橫龍骨到豎龍骨，再從豎龍骨傳至轉(zhuǎn)接件，最后由轉(zhuǎn)接件傳至主體。所以，建筑幕墻必須要有足夠的承載力去承受外界給它施加的各種不同的荷載與作用，對于幕墻來說，要面對的荷載有風(fēng)、雪、重力荷載和地震。

風(fēng)荷載是建筑幕墻在結(jié)構(gòu)上最為主要的荷載，垂直在幕墻面板的表面；而雪荷載會出現(xiàn)的情況，大多是采光頂、雨篷或者傾斜的地方，如果對雪荷載的問題不夠重視，最后的結(jié)果就會導(dǎo)致幕墻變形，甚至?xí)兊眠^大，還有可能引起安全事故的發(fā)生。在幕墻的設(shè)計期，首先要注意積雪融化后的問題，在設(shè)計中加置水槽，有效的將水排出；重力荷載指的是材料自身的重量，針對于幕墻的垂直結(jié)構(gòu)，材料自身的重量來自于它的密度和體積；地震作用指的是，建筑幕墻的平面發(fā)生變形的現(xiàn)象，是因為建筑物受到了風(fēng)荷載和地震的作用產(chǎn)生的。

2.3 建筑幕墻的設(shè)計

（1）立柱式。立柱一般都是用鋁合金或者鋼型材，因為經(jīng)常會遭到風(fēng)吹雨打，所以幕墻的表面設(shè)計必須嚴(yán)格注重使用壽命的問題。立柱的支座的布置方式有很多種，它對計算方式和受力方式起到了決定性作用，因此，節(jié)約成本也是至關(guān)重要。

（2）插芯式。立柱之間可以用鋁合金插芯的方式設(shè)計，將一端用螺栓固定，另一端放置自由狀態(tài)。立柱與插芯之間的連接必須采用線接觸的方式，如果鋁型材受到擠壓，一定會變形彎曲，立柱在一定的深度必須要有插芯插入，如果以四周接觸的形式，安裝工作將很難進(jìn)行。

（3）橫梁連接的設(shè)計方式。大多數(shù)情況下，橫梁處的玻璃在安裝完以后會傾斜，可能是因為連接角碼和橫梁之間的縫隙太大，也可能是因為角碼的螺栓孔有縫隙，最后造成了橫梁定位不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。因此，我們可以在立柱和橫梁的正前方，用扁鋁將它們連接到一起，扁鋁可以減輕玻璃面板的自身重量。

3 建筑幕墻有何節(jié)能的意義

隨著人們生活質(zhì)量和水平的提高，當(dāng)代建筑能耗的比重在不斷上升，上世紀(jì)70年代僅僅占了10%，近幾年已經(jīng)上升到28%的比重，幾乎與西方發(fā)達(dá)國家的建筑比重持平。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，將近70%的能耗都是由建筑幕墻和門窗的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，所以，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為我國建筑行業(yè)最重要的一個環(huán)節(jié)。然而，如果想從建筑幕墻的方向著手來實現(xiàn)節(jié)能的目的，不是一件簡單的事，為此，節(jié)能技術(shù)隨著人們的需要應(yīng)運而生，不僅有效的解決了幕墻和環(huán)保之間的矛盾，也對將來建筑行業(yè)的發(fā)展起到了決定性的作用[2]。

社會不斷在進(jìn)步，大眾對建筑幕墻在設(shè)計中綠色節(jié)能的意識要求也越來越高。幕墻的形態(tài)、產(chǎn)品和材料的選擇等等，都是建筑幕墻在節(jié)能技術(shù)方面的主要措施，這些節(jié)能技術(shù)的措施可以使建筑物在使用時減少能量的消耗，以確保能夠達(dá)到理想和需求的溫度及光線效果。

建筑幕墻已經(jīng)成為建筑外墻結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用的新式外墻維護(hù)形式，所以在建筑幕墻的設(shè)計中，不只是要滿足在風(fēng)格上的建筑要求，還要滿足匹配程度，更多的把注意力放在節(jié)能技術(shù)的設(shè)計上，通過節(jié)能體系的應(yīng)用和對原料的選擇，達(dá)到合理降低能量消耗的目的。然而，從國外的一些節(jié)能技術(shù)來看，我國的建筑行業(yè)的設(shè)計人員對建筑的濕度、溫度和自然氣候的掌握還不夠嚴(yán)格。因此，在建筑幕墻的節(jié)能設(shè)計工作中，應(yīng)該多注意施工場地的氣候原因和環(huán)境因素，并且在對建筑設(shè)計標(biāo)注合理的情況下，在材料選擇的問題上做出更加合理的選擇。

4 結(jié)束語

對于當(dāng)代的建筑設(shè)計來說，建筑幕墻已經(jīng)不只是裝飾作用，也不是簡單的外部維護(hù)的一種結(jié)構(gòu)形式，而是成為了整個建筑工程的重要組成部分，對于整個建筑工程來說，已經(jīng)越來越多的參與到功能建設(shè)中。對于建筑工程來說，在建筑設(shè)計中以節(jié)能環(huán)保為主，已經(jīng)成為必不可少的設(shè)計組成結(jié)構(gòu)。然而，建筑幕墻的節(jié)能環(huán)保也是人們用來衡量建筑幕墻整個品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙蘇峰.建筑門窗幕墻設(shè)計中的綠色節(jié)能技術(shù)[J].門窗，2014（12）：204.

[2] 羅一凡.新型建材在建筑幕墻節(jié)能工程上的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息， 2010（33）：277.

[3] 李會英.節(jié)能技術(shù)在建筑幕墻設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（6）.